Thép không gỉ TP431 1.4507 (UNS 43100)

Điều gì là TP431 thép không gỉ (UNS 43100) 1,4057?

Vật liệu AISI 431, tương đương với 1.4057, BS 431S29 và X17CrNi16-2, là loại thép không gỉ martensitic crom-niken có hàm lượng crom từ 15-17%. Nhờ hàm lượng crom cao, loại thép không gỉ này có khả năng chống ăn mòn và độ dẻo dai tốt hơn so với các loại thép tương tự có hàm lượng crom thấp hơn. Vật liệu AISI 431 (1.4057, BS 431S29, X17CrNi16-2) có tính từ (ferromagnetic) và có độ bền kéo từ 800-950 N/mm² (trong điều kiện xử lý nhiệt +QT800) với mật độ 7,0 kg/dm³ (ở nhiệt độ phòng). Do có độ bền và khả năng chịu lực cao, loại thép này được sử dụng, trong số những ứng dụng khác, để sản xuất các bộ phận máy móc chịu ứng suất cơ học cao, chẳng hạn như thanh piston. Vật liệu này có thể được sử dụng trong dải nhiệt độ từ -40°C đến 400°C. Nó có khả năng đánh bóng tốt, nhưng khả năng rèn chỉ ở mức trung bình và khả năng gia công kém. Có thể gia công nguội. Loại thép không gỉ này có thể hàn tốt với hầu hết các quy trình hàn.

1.4057 Thép không gỉ QT800

Thành phần chính xác của các loại thép không gỉ martensitic có thể khác nhau. Tuy nhiên, thép không gỉ 1.4057 thường chứa: 15 – 17% crôm; 2 – 2,5% niken; 0,12 – 0,22% carbon. Loại thép này cũng có thể chứa một lượng nhỏ silic, molypden và phốt pho. Các mẫu thép không gỉ ban đầu của Brearley là loại martensitic. Các hợp kim này có từ tính và thường được tạo thành ở trạng thái ủ, sau đó được xử lý nhiệt.

Crom là nguyên tố hợp kim chính của thép không gỉ martensitic 1.4057, mang lại khả năng chống ăn mòn vừa phải cho vật liệu vốn đã có độ bền và độ cứng cao. Thông thường, nồng độ niken từ 2 – 2,51% được bổ sung như một nguyên tố ổn định để đảm bảo thép martensitic duy trì được tính dẻo dai trong quá trình xử lý nhiệt, từ đó cho phép chế tạo nhiều loại chi tiết khác nhau.

Thép không gỉ martensit thường bị lãng quên, có lẽ bởi vì so với các loại thép austenit và ferrit, nhu cầu đối với chúng không cao. Tuy nhiên, chúng thường đóng một vai trò to lớn nhưng ít được chú ý trong cơ sở hạ tầng hiện đại. Độ bền đạt được nhờ xử lý nhiệt phụ thuộc vào hàm lượng carbon trong hợp kim. Việc tăng hàm lượng carbon sẽ làm tăng độ cứng và độ bền tiềm năng, nhưng lại làm giảm độ dẻo dai và độ dẻo.

Các loại thép có hàm lượng carbon cao có thể được xử lý nhiệt để đạt độ cứng lên đến 60 HRC. Ở trạng thái đã qua xử lý nhiệt, tôi cứng và ủ, thép đạt được khả năng chống ăn mòn tối ưu. Các loại thép martensitic khác đã được phát triển bằng cách bổ sung niken và nitơ, nhưng có hàm lượng carbon thấp hơn so với các loại thép truyền thống. Các loại thép này có khả năng hàn, độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn được cải thiện.

Các loại thép không gỉ tương đương với loại 1.4057

Liên minh Châu Âu VI	Hoa Kỳ –	Đức DIN, WNr	Trung Quốc Anh	Ba Lan PN	Nga GOST
X17CrNi16-2	431	X17CrNi16-2	1Cr17Ni2 ML1Cr17Ni2	2H17N2	14KH17N220KH17N2

1.4057 Thành phần hóa học

Tính chất cơ học 

Mô tả	Thép không gỉ 1.4057
Độ bền kéo (MPa)	<1000
Giới hạn chảy (MPa)	1080
Độ giãn dài (% trong 50 mm)	20
Độ cứng (HB)	<388
Độ bền va đập Charpy V (J)	50 – 84

Tính chất vật lý

Khả năng từ hóa: có

Mật độ (kg/dm³): 7,0  

Độ dẫn nhiệt (ở nhiệt độ lên đến 20°C): 25

Điện trở điện tử ở nhiệt độ phòng (đơn vị Ω mm²/m): 0,70

Các mẫu đơn được cung cấp

Tấm; Dải; Ống; Thanh; Ống dẫn; Tấm thép; Phụ kiện và mặt bích; Thanh góc.

Khả năng chống ăn mòn

Là một loại thép crom-niken, vật liệu AISI 431 (1.4057, BS 431S29, X17CrNi16-2) có khả năng chống ăn mòn tốt. Tuy nhiên, vật liệu này dễ bị ăn mòn giữa các hạt. Khả năng chống ăn mòn tối đa đạt được khi bề mặt kim loại sáng bóng.

Khả năng gia công của vật liệu

Thép crom-niken martensit AISI 431 (1.4057, BS 431S29, X17CrNi16-2) có khả năng rèn ở mức trung bình. Trong quá trình rèn, vật liệu cần được gia nhiệt từ từ lên đến 850 °C. Tiếp theo là giai đoạn gia nhiệt nhanh. Sau đó, vật liệu cần được gia nhiệt nhanh lên khoảng 1180 °C. Quá trình rèn có thể được thực hiện trong khoảng nhiệt độ từ khoảng 1150 °C đến 950 °C. Sau đó, vật liệu cần được làm nguội từ từ. Loại vật liệu này thường không được sử dụng cho rèn khuôn mở và rèn khuôn đóng.

Xử lý nhiệt

	Nhiệt độ tính bằng °C	Làm mát
Đúc nóng	1.100 – 800	Lò nung, làm nguội chậm
Xử lý nhiệt
Nung mềm (+ A)	680 – 800	Lò sưởi, không khí
Làm cứng (+ QT)
Tăng cường bảo mật	950 – 1050	Dầu, không khí hoặc polymer
Quá trình ủ QT800	750 – 800 + 650 – 700	Nước hay không khí
Quá trình ủ QT900	600 – 650	Nước hay không khí

Gia công nguội

Vật liệu 1.4057 có thể được uốn, dập và gia công nguội đến một mức độ nhất định.

Hàn

Khi hàn thép 1.4057 bằng vật liệu hàn phù hợp, chi tiết gia công thường được làm nóng đến nhiệt độ

ở nhiệt độ từ 100 °C đến 300 °C trước khi hàn và được ủ càng sớm càng tốt sau khi hàn

để khôi phục một phần độ dẻo cho vùng hàn. Để đạt được các tính chất tối ưu, toàn bộ chi tiết gia công nên

được xử lý nhiệt lại. Khi các tính chất cơ học không phải là yếu tố quan trọng hàng đầu, thì Novonit®

Có thể sử dụng 4430 hoặc 4370 làm vật liệu đệm. Khi sử dụng hai loại vật liệu đệm này, cần phải làm nóng trước

không cần phải xử lý bề mặt chi tiết gia công. Cần phải cẩn thận để đảm bảo không có nitơ hoặc carbon

chứa khí được sử dụng làm khí bảo vệ vì điều này có thể ảnh hưởng xấu đến các tính chất

của chi tiết hàn. Để đảm bảo khả năng chống ăn mòn đủ cho chi tiết hàn, bất kỳ vết bắn tóe hoặc nhiệt

Phải tẩy lớp sơn màu.

Lợi ích của việc sử dụng thép không gỉ 1.4057

• Dễ gia công thành các chi tiết phức tạp
• Phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt
• Có khả năng chống chịu tốt với nước biển và nước có nồng độ muối khác nhau

Ứng dụng

• Hệ thống hàng hải
• Trục bơm và trục cánh quạt
• Trục truyền động của động cơ ngoài
• Trục van
• Các bộ phận của máy bay
• Trục
• Phụ kiện
• Bu lông và đai ốc