420 paslanmaz çelik ve 316 paslanmaz çelik

Bugün, bunu tartışacağız 420 paslanmaz çelik 316'ya karşı. Her iki çelik türü de paslanmaz çelik olarak adlandırılır, ancak aralarında temel farklar vardır ve çok farklı uygulamalarda kullanılırlar. İkisi arasındaki farkları çeşitli açılardan açıklayacağız.

420 paslanmaz çelik ve 316: Sınıflandırma ve Mikro Yapı

420 paslanmaz çelik, martenzitik bir paslanmaz çeliktir. Martenzitik çelikler, gövde merkezli tetragonal kristal yapı (bct) ile karakterize edilir. Oda sıcaklığında ferromanyetiktirler. Ferritik paslanmaz çeliklerin aksine, martenzitik paslanmaz çelikler, paslanmaz olmayan karbon çelikleri ve düşük alaşımlı çeliklere benzer şekilde ısıl işlemle sertleştirilebilir.

316 paslanmaz çelik, östenitik bir paslanmaz çeliktir. Östenitik paslanmaz çelikler, nikelin eklenmesiyle oda sıcaklığında tamamen östenitik bir yapı korur. Nikel, östenitik yapının oluşumunu destekleyen bir elementtir. ostenitTavlanmış haldeyken genellikle manyetik değildirler. Martensitik çeliklerin aksine, östenitik paslanmaz çelikler ısıl işlemle sertleştirilemez, ancak soğuk işlenebilir. Korozyon direncinin nedeni, metal yüzeyinde oluşan oksit filmidir.

420 paslanmaz çelik ve 316: Kompozisyon karşılaştırmak

Element	420 Paslanmaz Çelik (%)	316 Paslanmaz Çelik (%)
Karbon (C)	0.15 – 0.40	≤ 0,08
Krom (Cr)	12.0 – 14.0	16.0 – 18.0
Manganez (Mn)	≤ 1.0	≤ 2.0
Silisyum (Si)	≤ 1.0	≤ 0,75
Fosfor (P)	≤ 0,040	≤ 0,045
Sülfür (S)	≤ 0,030	≤ 0,030
Nikel (Ni)	≤ 0,50	10.0 – 14.0
Molibden (Mo)	≤ 0,50	2.0 – 3.0

420 paslanmaz çelik ve 316: Mekanik Özellikler

1. Sertlik. 420 paslanmaz çelik, yüksek sertlik ve aşınma direnci için özel olarak tasarlanmıştır. 46-52 HRC (Rockwell C) sertlik seviyelerine ulaşabilir. Tavlanmış haldeki 316 paslanmaz çeliğin sertliği, su verilmiş 420 paslanmaz çeliğin sertliğinden daha düşüktür ve maksimum değeri yaklaşık 90 HRB'dir.
2. Kuvvet420 paslanmaz çelik, yüksek mukavemet ve yüksek akma dayanımı sağlayan martenzitik bir yapıya sahiptir. Sertleştirilmiş durumda, martenzitik paslanmaz çelikler için 0.2% akma gerilimi 1000 MPa'yı aşabilir ve potansiyel olarak 1900 MPa'ya ulaşabilir. 316 paslanmaz çelik, tavlanmış durumda 550 ila 620 MPa (80 ila 90 ksi) çekme dayanımına sahip östenitik bir paslanmaz çeliktir. Akma dayanımı ile çekme dayanımı arasında önemli bir fark ve yüksek bir sertleşme oranına sahiptir.
3. Tokluk ve Süneklik420 çelik, oda sıcaklığında düşük darbe dayanımına sahiptir. 400-600°C (752-1110°F) sıcaklık aralığında temperleme kırılganlığına eğilimlidir. 1100°F (593°C) veya daha yüksek sıcaklıklarda temperleme, tokluğu artırabilir, ancak sertlikten ödün vererek. 316 paslanmaz çelik mükemmel tokluk ve sünekliğe sahiptir. Düşük sıcaklıklarda bile sünekliğini korur; bu özellik, düşük sıcaklıklı çalışma koşullarında sıklıkla uygulanır.
4. Aşınma Direnci316 paslanmaz çelik, 420 paslanmaz çelik kadar aşınmaya dayanıklı değildir, ancak aşınma önleyici özelliklere sahiptir.

Korozyon Direnci

420 paslanmaz çelik, östenitik paslanmaz çelik 316'dan daha düşük olan orta düzeyde korozyon direncine sahiptir. 420 paslanmaz çelik, hava, tatlı su, bazı kimyasallar ve gıda asitleri gibi düşük korozyonlu ortamlar için uygundur. Kırılganlık oluşabileceğinden, düşük sıcaklıklarda yüksek gerilimli bileşenlerde kullanılması önerilmez. 361 paslanmaz çelik, yüksek oranda seyreltilmiş veya yüksek oranda konsantre sülfürik asitte iyi korozyon direnci gösterir.¹.

Kaynaklanabilirlik

420, diğer paslanmaz çelik türlerine göre daha yüksek karbon içeriğine sahip olan ve bu nedenle kaynaklanabilirliği düşük martensitik bir paslanmaz çeliktir. 316 paslanmaz çelik, kaynaklı halde iyi kaynaklanabilirlik ve taneler arası korozyona karşı güçlü direnç gösterir; ancak kaynak sonrası korozyon direnci azalır. 316 paslanmaz çelik kaynaklarının korozyon direnci, dövme 304 paslanmaz çeliğinkine benzerdir.

Uygulamalar

• 420 Paslanmaz Çelik: Yüksek mukavemeti, sertliği ve aşınma direnci sayesinde çatal bıçak takımı, diş ve cerrahi aletler, nozullar, valf parçaları, dişliler, miller, silindirler, yaylar, bıçak ağızları, el aletleri ve plastik kalıplar gibi uygulamalar için uygundur. Yüksek mukavemet, sertlik ve korozyon direncinin birleşimi nedeniyle plastik kalıplarda sıklıkla kullanılır.
• 316 Paslanmaz Çelik: Özellikle klorür ortamlarında mükemmel korozyon direnci ve iyi tokluk ve sünekliği nedeniyle yaygın olarak kullanılır. Uygulama alanları arasında tıbbi ve diş hekimliği cihazları (mekanik bağlantılar, braketler), cep telefonu bileşenleri (sallanan anahtar, pil kilidi), tüketici ürünleri (saat kasaları, kamera bileşenleri, testere bıçağı bağlantı elemanları, elektrikli diş fırçası dişlileri) ve gözlükler bulunur. Ayrıca gıda endüstrisinde, mimari uygulamalarda (dış ve iç kaplama), kimyasal proses ekipmanlarında ve kağıt fabrikası ekipmanlarında da kullanılır. Yüksek sıcaklıklarda veya yüksek tuzlulukta deniz suyu uygulamaları için de uygundur.

Özet

420 paslanmaz çelik, yüksek sertlik, mukavemet ve aşınma direnci gerektiren uygulamalarda iyi performans gösterir, ancak korozyon direncinden ve kaynaklanabilirlikten ödün verir. 316 paslanmaz çelik, klorürlü ortamlarda çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direnç sağlar, iyi süneklik ve kaynaklanabilirlik sunar, ancak sertliği ve mukavemeti 420'den daha düşüktür.

1. Davis, JR (Ed.). (1998). Metaller El Kitabı Masaüstü Sürümü (2. basım, s. 916). ASM International. ↩︎