422 Vlastnosti a použití nerezové oceli

Nerezová ocel typu 422 (UNS S42200) je tvrditelná martenzitická nerezová ocel navržená pro spolehlivý výkon tam, kde je vyžadována pevnost a houževnatost, zejména při zvýšených teplotách. V porovnání s Typ ocel 420, nabízí vylepšené vysokoteplotní schopnosti, což z něj činí solidní volbu pro náročné aplikace. Ve společnosti Aobo Steel rozumíme kritickým vlastnostem materiálů, jako je typ 422, a využíváme našich 20+ let zkušeností s kováním.

1. Chemické složení

Živel	uhlík (C)	mangan (Mn)	fosfor (P)	síra (S)	křemík (Si)	Chrom (Cr)	nikl (Ni)	molybden (Mo)	Vanad (V)
Minimální						11		0.75	0.2
Maximum	0.2	1	0.025	0.025	1	12.5	0.5	1.25	0.3

2. Klíčové vlastnosti a výkon

Ocel typu 422 vykazuje kombinaci fyzikálních a mechanických vlastností, díky čemuž je vhodná do náročných prostředí. Všimněte si, že mechanické vlastnosti jsou vysoce závislé na konkrétním použitém tepelném zpracování.

2.1 Fyzikální vlastnosti (typický žíhaný stav)

• Hustota:28 lb/in.³ (7,75 g/cm³)
• Modul pružnosti: 8 x 10⁶ psi (205 GPa)
• Tepelná vodivost: Mírně se zvyšuje s teplotou (např. přibližně 13,8 Btu/h·ft·°F při 212°F / 23,9 W/m·K při 100°C).
• Specifické teplo: Relativně konzistentní v typických provozních rozsazích (přibližně 0,11 Btu/lb·°F / 0,46 kJ/kg·K).

2.2 Mechanické vlastnosti (závislé na podmínkách)

Pevnost, tvrdost a tažnost typu 422 lze upravit tepelným zpracováním. Mezi běžné příklady patří:

• Žíhaný stav: Obecně poskytuje pevnost v tahu v rozmezí 88-140 ksi (607-965 MPa) s dobrou tažností (tažnost často 13% nebo vyšší). Tvrdost je obvykle nižší než 22 HRC (přibližně B98 nebo 248 HB).
• Tvrzený a temperovaný stav: Může dosáhnout výrazně vyšší pevnosti (např. pevnost v tahu ~180 ksi / 1241 MPa, mezní kluzu ~140 ksi / 965 MPa) a tvrdosti (např. ~HRC 38) po vhodném kalení a popouštění (např. popouštění kolem 1000°F/593°C). Tažnost je v tomto stavu nižší (např. ~5%). Vyšší úrovně pevnosti jsou dosažitelné speciálními tepelnými úpravami.

3. Tepelné zpracování

Konečné vlastnosti oceli typu 422 jsou vyvinuty řízeným tepelným zpracováním:

• Kování: Typicky se spouští mezi 1900-2100 °F (1040-1150 °C). Rozhodující je správná technika kování, využívající zkušeností jako Aobo Steel.
• Žíhání: Provádí se kolem 1350-1450 °F (735-790 °C), následuje chlazení vzduchem. Tento proces změkčuje ocel pro následné obrábění nebo tváření.
• Kalení: Zahrnuje zahřátí na austenitizační rozsah, typicky 1900-1950 °F (kolem 1038 °C), následované ochlazením vzduchem nebo olejem pro dosažení vysoké tvrdosti tvorbou martenzitu.
• Temperování: Provádí se po vytvrzení při různých teplotách (v závislosti na požadovaných konečných vlastnostech), aby se snížila křehkost a dosáhlo se cílové rovnováhy tvrdosti, pevnosti a houževnatosti.

4. Aplikace

Díky kombinaci pevnosti při vysokých teplotách, tvrdosti a přiměřené odolnosti proti korozi je typ 422 vhodný pro náročné komponenty, včetně:

• Lopatky parní a plynové turbíny
• Vysokoteplotní šrouby a spojovací prvky
• Ventily a součásti obložení ventilů
• Ostatní vysoce namáhané díly pracují při zvýšených teplotách až do přibližně 1200 °F (650 °C).

5. Úvahy o svařitelnosti

Svařování typu 422 vyžaduje pečlivé postupy, podobně jako jiné kalitelné martenzitické nerezové oceli jako typ 410. Obecně se považuje za náročné. Předehřev a tepelné zpracování po svařování (PWHT) jsou obvykle zásadní pro dosažení odpovídajících mechanických vlastností ve svaru a tepelně ovlivněných zónách (HAZ) a minimalizaci rizika praskání.

6. 442 ekvivalentů k

• UNS: S42200
• ASTM: A565 (standardní specifikace pro tyče z martenzitické nerezové oceli pro vysokoteplotní provoz)