Ο ανοξείδωτος χάλυβας με καθίζηση-σκλήρυνση είναι μια κατηγορία κραμάτων ανοξείδωτου χάλυβα που υποβάλλονται σε μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας που ονομάζεται σκλήρυνση με κατακρήμνιση για να αυξηθεί η αντοχή και η σκληρότητά τους. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει το σχηματισμό λεπτών ιζημάτων (μικρών σωματιδίων) μέσα στη μικροδομή του χάλυβα, τα οποία εμποδίζουν την κίνηση της εξάρθρωσης, οδηγώντας σε αύξηση των μηχανικών ιδιοτήτων όπως η αντοχή και η σκληρότητα.
Βασικά χαρακτηριστικά των ανοξείδωτων χάλυβων με καθίζηση-σκλήρυνση:
Υψηλή αντοχή και αντίσταση στη διάβρωση: Οι ανοξείδωτοι χάλυβες που σκληρύνουν την κατακρήμνιση διατηρούν την αντίσταση στη διάβρωση που χαρακτηρίζει τους ανοξείδωτους χάλυβες, ενώ παράλληλα επιτυγχάνουν υψηλή αντοχή μέσω της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας.
Διαδικασία θερμικής επεξεργασίας:
1. Διάλυμα Θερμική επεξεργασία: Ο χάλυβας θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία (συνήθως γύρω στους 1000°C έως 1100°C) για να διαλυθούν τα στοιχεία κράματος (όπως αλουμίνιο, χαλκός ή νιόβιο) σε ένα στερεό διάλυμα.
2. Γήρανση: Μετά το σβήσιμο (ταχεία ψύξη), ο χάλυβας παλαιώνεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία (περίπου 500°C έως 700°C). Αυτό προάγει την κατακρήμνιση σκληρυνόμενων σωματιδίων που εμποδίζουν την κίνηση εξάρθρωσης, ενισχύοντας έτσι το υλικό.
3. Σύνθεση: Οι ανοξείδωτοι χάλυβες που έχουν σκληρυνθεί με κατακρήμνιση συνήθως κραματώνονται με στοιχεία όπως χαλκός, αλουμίνιο, νιόβιο, τιτάνιο ή μολυβδαίνιο, τα οποία συμβάλλουν στην καθίζηση σκληρών φάσεων που ενισχύουν την αντοχή του χάλυβα.
Βαθμοί: Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα ανοξείδωτου χάλυβα που έχει σκληρυνθεί με καθίζηση είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 17-4 PH, ο οποίος περιέχει σίδηρο, χρώμιο, νικέλιο και χαλκό. Άλλοι βαθμοί, όπως 15-5 PH και 13-8 Mo, χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως σε εφαρμογές που απαιτούν συνδυασμό υψηλής αντοχής και αντοχής στη διάβρωση.
Εφαρμογές: Οι ανοξείδωτοι χάλυβες που έχουν σκληρυνθεί με καθίζηση χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανίες όπου τόσο η υψηλή αντοχή όσο και η αντίσταση στη διάβρωση είναι απαραίτητες, όπως σε:
1. Αεροδιαστημική: Εξαρτήματα αεροσκαφών, πτερύγια τουρμπίνας, συνδετήρες.
2. Ιατρικά: Χειρουργικά εργαλεία, εμφυτεύματα.
3.Χημική επεξεργασία: Αντλίες, βαλβίδες και άλλα εξαρτήματα που εκτίθενται σε σκληρά περιβάλλοντα.
4. Θαλάσσιος: Συστατικά που εκτίθενται σε περιβάλλοντα με θαλασσινό νερό.
1.Πλεονεκτήματα:
Υψηλή αντοχή συγκρίσιμη με ορισμένους χάλυβες εργαλείων.
Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και την οξείδωση, ιδιαίτερα σε υψηλές θερμοκρασίες και επιθετικά περιβάλλοντα.
Καλή ικανότητα μορφοποίησης και μηχανική κατεργασία σε κατάσταση επεξεργασίας με διάλυμα.
2. Μειονεκτήματα:
Μπορεί να είναι πιο ακριβός από άλλους ανοξείδωτους χάλυβες λόγω των στοιχείων κράματος και της επεξεργασίας.
Η γήρανση σε υψηλές θερμοκρασίες για μεγάλες περιόδους μπορεί να οδηγήσει σε ευθραυστότητα εάν δεν ελέγχεται προσεκτικά.
Παράδειγμα βαθμών βροχοπτώσεων-σκληρυνόμενων ανοξείδωτων χάλυβων:
1,17-4 PH (επίσης γνωστό ως 630): Περιέχει περίπου 17% χρώμιο, 4% νικέλιο και 4% χαλκό. Αυτός ο βαθμός είναι ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους και προσφέρει έναν συνδυασμό καλών μηχανικών ιδιοτήτων και αντοχής στη διάβρωση.
2,15-5 PH: Παρόμοιο με το 17-4 PH αλλά με ελαφρώς υψηλότερη σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση, που χρησιμοποιείται συχνά στην αεροδιαστημική και τη χημική βιομηχανία.
3.13-8 Mo: Περιέχει περίπου 13% χρώμιο, 8% νικέλιο και μολυβδαίνιο, προσφέροντας ανώτερη αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης.
Συνοπτικά, οι ανοξείδωτοι χάλυβες που σκληρύνουν την καθίζηση είναι υλικά υψηλής ευελιξίας που συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα της αντοχής στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα με βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες όπως η υψηλή αντοχή, καθιστώντας τους κατάλληλους για απαιτητικές εφαρμογές σε πολλές βιομηχανίες.
