Proprietăți și aplicații ale oțelului inoxidabil 9Cr18

Oțelul inoxidabil 9Cr18 este un oțel inoxidabil martensitic cu conținut ridicat de carbon și crom. Este cunoscut pentru duritatea sa ridicată, rezistența la uzură și rezistența bună la coroziune după un tratament termic adecvat. Iată o detaliere a ceea ce trebuie să știți.

1. Compoziție chimică din oțel inoxidabil 9Cr18

Compoziția specifică a 9Cr18 îi conferă proprietățile sale distincte. Conform standardului GB/T 1220—2007, intervalele tipice (în procente în greutate) sunt:

• Carbon (C): 0.90% – 1.00%
• Crom (Cr): 17.00% – 19.00%
• Siliciu (Si): ≤0,80%
• Mangan (Mn): ≤0,80%
• Fosfor (P): ≤0,040%
• sulf (S): ≤0,030%

De asemenea, puteți vedea acest grad denumit 95Cr18 sau puteți găsi specificații similare în cadrul standardelor internaționale, cum ar fi ASTM A959 (ca 440B) sau JIS G4303 (ca SUS440B). Deși pot exista mici variații în intervale (de exemplu, C: 0,75-0,95%, Cr: 16,00-18,00% pentru 440B), caracteristicile de bază rămân consistente.

Un punct cheie: Conținutul ridicat de carbon și crom necesită un control atent în timpul producției pentru a gestiona formarea carburilor și pentru a asigura proprietăți uniforme. Acesta este un domeniu de interes cheie pentru Aobo Steel.

2. Proprietăți fizice și mecanice din oțel inoxidabil 9Cr18

2.1 Date fizice cheie

• Densitate: Aproximativ 7,7 t/m³
• Modulul elastic (E la 20°C): 203,89 GPa
• Conductivitate termică (λ la 20°C): 29,3 W/(m·K)
• Capacitate termică specifică (cₚ la 20°C): 459,8 J/(kg·K)
• Rezistivitate electrică (ρ la 20°C): 0,60 × 10⁻⁶ Ω·m
• Coeficient de expansiune liniară (×10⁻⁶ /°C): Variază în funcție de temperatură (de exemplu, 10,5 de la 20-100°C, 11,5 de la 20-400°C)

2.2 Proprietăți mecanice și duritate

Proprietățile mecanice, în special duritatea, depind în mare măsură de tratamentul termic aplicat.

1. Duritate (recoace): Recoacere moale are ca rezultat o duritate ≤255 HBW.
2. Duritate (stins): Călirea de la 1030-1070°C (unele surse specifică 1050-1075°C) produce o duritate de ≥56 HRC, potențial ajungând până la 60,5 HRC, în funcție de temperatura exactă.
3. Duritate (călită):
   
   • Revenirea la 200-300°C duce de obicei la o duritate de 56-60 HRC.
   • Revenirea la aproximativ 160-200°C este adesea preferată pentru a obține cel mai bun echilibru între duritate și rezistență la coroziune, obținând de obicei o duritate de 55-59 HRC.
   • Temperaturile de revenire mai ridicate (500-600°C) reduc duritatea la intervalul 40-53 HRC, dar cresc duritatea.
4. Tratament la rece: Aplicarea tratamentului la rece (de exemplu, -75°C) după călire poate crește duritatea cu încă 1-1,5 HRC.

3. Tratament termic din oțel inoxidabil 9Cr18

Atingerea performanței dorite de la 9Cr18 se bazează în mare măsură pe corect tratament termic.

• Recoacere moale: Se încălzește la 800-840°C, se menține, cuptorul se răcește sub 500°C, apoi se răcește cu aer. Duritate țintă: ≤255 HBW.
• stingere: Se încălzește la 1030-1070°C (sau 1050-1075°C), apoi se stinge cu ulei. Duritate țintă: ≥56 HRC.
• temperare: Căliți în funcție de echilibrul necesar de duritate, tenacitate și rezistență la coroziune (vezi valorile durității de mai sus). Intervalele comune sunt 160-300°C.
• Temperaturi critice (aproximativ): Ac1: 830°C, Ac3: 810°C, Ms: 145°C.

4. Rezistenta la coroziune

Ca oțel inoxidabil martensitic, 9Cr18 oferă o bună rezistență la coroziune, care este superioară celei a oțelurilor de tip Cr17.

• Rezistent la atmosferă, apă și anumiți acizi și săruri blânde.
• Performanța variază în diferite medii chimice (cum ar fi acizii nitric, acetic și fosforic) în funcție de concentrație și temperatură.
• Prezinta o buna rezistenta la apa de mare.
• Pentru o rezistență optimă la coroziune, structura necesită cel puțin 11-12% crom dizolvat în martensită, care poate fi obținut printr-un tratament termic adecvat.

5. Procesul de forjare

Forjarea corectă este esențială pentru calitate. Avem o vastă experiență în acest domeniu.

• Temperatura inițială de forjare: 1050-1100°C
• Temperatura finală de forjare: >850°C
• Răcire: Răcirea lentă după forjare (de exemplu, răcirea cuptorului) este esențială pentru a preveni problemele. Controlul atent al vitezei de încălzire este, de asemenea, important.

6. Aplicații din oțel inoxidabil 9Cr18

Combinația de duritate ridicată, rezistență la uzură și rezistență la coroziune face ca 9Cr18 să fie potrivit pentru aplicații solicitante:

• Instrumente de tăiere: Cuțitele, instrumentele chirurgicale și foarfecele de înaltă calitate necesită margini ascuțite și rezistență la pătare.
• Matrite: Matrite de injectie din plastic, in special pentru rasini corozive sau piese optice care necesita lustruire si durabilitate ridicata.
• Rulmenti: Rulmenții pentru elemente de rulare au nevoie de rezistență la uzură și la coroziune.
• Componente: Arbori, piese pompe, supape, elemente de fixare și arcuri care funcționează în medii ușor corozive sau cu uzură ridicată.

7. Considerații

• Distribuție carbură: După cum sa menționat, controlul formării carburilor în timpul producției de oțel și forjare este crucial pentru o performanță constantă. Aobo Steel gestionează acest lucru printr-un control strict al procesului.
• Realizarea matriței: Asigurați-vă că tratamentul termic adecvat obține cromul dizolvat necesar pentru rezistența la coroziune în aplicațiile de matriță. Adăugarea de molibden (ca în 9Cr18Mo) poate îmbunătăți rezistența la coroziune și întărirea secundară, dacă este necesar pentru aplicații specifice cu conținut ridicat de carbon.
• Îmbunătățiri ale suprafeței: Tratamente precum implantarea ionilor de azot pot spori și mai mult duritatea suprafeței și rezistența la uzură, după cum este necesar.

Rezumat

9Cr18 este un oțel inoxidabil martensitic de încredere, care oferă o combinație puternică de duritate, rezistență la uzură și rezistență la coroziune. Performanța sa depinde de controlul precis al compoziției chimice și de tratamentul termic adecvat - domenii în care experiența lui Aobo Steel oferă valoare reală. Este o alegere solidă pentru unelte, matrițe, rulmenți și diverse componente industriale.