Austenite, ferrite, martensite, PH, a dur di-staen dwplecs
Beth yw'r gwahanol fathau o ddur di-staen? A all dur di-staen austenitig gael ei drin â gwres? A all dur di-staen ferritig gael ei drin â gwres? Pa ddur di-staen y gallwch chi ei drin â gwres? Beth sy'n gwneud dur di-staen yn gwrthsefyll rhwd?
Mae profiad dyddiol cyffredin yn dweud wrthym fod dur yn cyrydu. Rhowch ddŵr ac ocsigen iddo, a bydd yn rhydu. Bydd rhwd mandyllog yn parhau i dyfu a phlicio i ffwrdd nes iddo ddefnyddio'r holl ddur yn y pen draw. Ond mae ychwanegu digon o gromiwm i'r dur yn unig yn ffurfio haen denau o ocsid, na fydd yn caniatáu i'r cyrydiad barhau. Yn seiliedig ar y cynnwys cromiwm yn yr aloi ac effeithiau rhai elfennau eraill, mae gwahanol gydrannau â nodweddion cyfuniad amrywiol wedi'u sefydlu fel aloion safonol.
Mae'r amgylchedd penodol, tymheredd, cryfder gofynnol, gweithgynhyrchu, ac yn y pen draw... y gost i gyd yn golygu dewis pa fath o ddur di-staen i'w ddefnyddio mewn unrhyw gymhwysiad penodol.
Mae dur di-staen wedi'i ddosbarthu'n austenite, ferrite, martensite, deublyg neu galedu dyddodiad yn ôl ei strwythur metelegol.
dur di-staen austenitig
01
Ni ellir caledu cyfres AISI 200 a 300 ... trwy driniaeth wres. Mae HT yn dibynnu ar y strwythur yn newid gyda thymheredd. O dymheredd uchel hyd at 1900 gradd C i 300 gradd C negyddol iawn, mae'r graddau hyn yn parhau mewn cyflwr austenitig. O dan amodau arferol, nid oes bron unrhyw adwaith i magnetau. Gall gweithio oer y deunydd hwn ei gwneud ychydig yn magnetig. Y mathau cyffredin y cyfeirir atynt yn gyffredin fel "18-8" (sy'n golygu mai swm enwol CR yw 18% a swm enwol Ni yw 8%) yw 303, 304, a 316. Mae 316 hefyd yn ychwanegu molybdenwm, sy'n yn gwella perfformiad cyrydiad mewn llawer o amgylcheddau o'i gymharu â 304. Yn ogystal, mae gan 316 eiddo gwrthocsidiol cryfach ar dymheredd uwch. Mae ychwanegu sylffwr i 303 o ddur di-staen yn gwella nodweddion prosesu, ond yn aberthu rhywfaint o ymwrthedd cyrydiad. Cyflwr annealed yw'r mwyaf gwrthsefyll cyrydiad ac a ddefnyddir yn gyffredin. Mae'n dangos cryfder a chaledwch da mewn cymwysiadau tymheredd isel.
02
Ni ellir caledu rhai aloion cyfres AISI 400 trwy driniaeth wres oherwydd bod y duroedd di-staen hyn yn dal i gynnal cyflwr ferrite o fewn yr ystod tymheredd critigol. Mae rhai duroedd di-staen yn ymateb i magnetau yn debyg iawn i ddur cyffredin. Mae gan y radd "Cr pur" o 405 a 409 o ddur di-staen gynnwys Cr cymharol isel, gan ei gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau gwacáu modurol lle nad yw ymddangosiad yn bwysig. Gall 430 o ddur di-staen ac aloion eraill â chynnwys cromiwm uwch wrthsefyll cyrydiad ar dymheredd uwch a chynnal ymddangosiad gwell ar gyfer cymwysiadau fel addurno offer modurol neu gartref am gost is na gradd austenitig.
Cyflwr annealed yw'r mwyaf gwrthsefyll cyrydiad.
Gellir caledu dur gwrthstaen martensitig sy'n cynnwys lwfansau o'r gyfres AISI 400 trwy driniaeth wres gonfensiynol. Mae triniaeth wres yn debyg i driniaeth wres o ddur aloi. Mae ganddyn nhw strwythur austenitig ar dymheredd uchel ac maen nhw'n cael eu hoeri'n gyflym i'w trawsnewid yn strwythur martensitig. Fe'u defnyddir fel arfer o dan amodau caledu llawn i gyflawni'r ymwrthedd cyrydiad gorau posibl, tra hefyd yn meddu ar gryfder a chaledwch uchel. Yn ôl gwahanol fathau, gall gwerth canolradd HRc (caledwch Rockwell) ar gyfer 410 a 416 o ddur di-staen fod yn 60HRc ar gyfer dur di-staen 440c, gan fod y caledwch mwyaf ar ôl triniaeth wres yn dibynnu ar y cynnwys carbon. Mae'r caledwch cyraeddadwy yn cynyddu gyda'r cynnydd mewn cynnwys carbon. Mae'r duroedd di-staen hyn hefyd yn ymateb i magnetau fel ferrite.
PH dyddodiad caledu dur gwrthstaen
03
Ystyr PH yw "caledu dyddodiad". Mae hyn yn golygu y gellir eu caledu trwy driniaeth wres. Maent fel arfer hefyd yn adweithio i magnetau. Yr aloi mwyaf cyffredin yw 630 o ddur di-staen, y cyfeirir ato'n gyffredin fel "17-4". Mae triniaeth wres yn cynnwys "triniaeth datrysiad" tymheredd uchel (a elwir hefyd yn anelio neu anelio datrysiad), ac yna "heneiddio" ar dymheredd rhwng 900 F a 1150 F. Ar 900 awr, mae'r cryfder a'r perfformiad cyrydiad cyffredinol yn uwch. Mae'r cryfder yn gostwng gyda'r cynnydd mewn tymheredd, tra bod y tymheredd heneiddio yn cynyddu ond mae'r caledwch yn cynyddu. Ar gyfer rhai amgylcheddau penodol, mae perfformiad cyrydiad hefyd wedi'i wella. Yn y ceisiadau hyn, mae cryfder a pherfformiad cyrydiad yn ffactorau y mae angen eu hystyried.
Yn olaf, mae dur di-staen deublyg, sy'n fath o ddur di-staen gyda strwythur cymysg o austenite a ferrite, a ddefnyddir ar gyfer cymwysiadau mwy penodol nag yn y cyflwyniad dur di-staen hwn. Mae llawer yn enwau perchnogol, tra bod rhai, fel 2205, yn cael eu hystyried yn enwau dur di-staen safonol neu gyffredinol.