માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ

જ્યારે મોટાભાગના લોકો 'માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ' સાંભળે છે, ત્યારે તેઓ તરત જ 'હાર્ડ' વિચારે છે. તે ખોટું નથી, પરંતુ પ્રાપ્તિ અને એપ્લિકેશનમાં ઘણી બધી ગેરસમજણો માટે તે પ્રારંભિક બિંદુ છે. વાસ્તવિક વાર્તા માત્ર એક ઉચ્ચ રોકવેલ સી નંબર હાંસલ કરવા વિશે નથી; તે રસાયણશાસ્ત્ર, હીટ ટ્રીટમેન્ટ અને અનિવાર્ય ટ્રેડ-ઓફ વચ્ચેના જટિલ નૃત્ય વિશે છે. મેં ઘણા બધા પ્રોજેક્ટ સ્ટોલ જોયા છે કારણ કે કોઈએ 'કાટ પ્રતિકાર અને શક્તિ' માટે જેનરિક 410 અથવા 420 નો ઉલ્લેખ કર્યો છે તે સમજ્યા વિના કે તે ખરેખર શોપ ફ્લોર પર શું છે. શમન કરતી તિરાડો, સખ્તાઇ પછીના પરિમાણીય વાર્પિંગ, મજબૂત ઘટક જેવો દેખાય છે તેમાં કઠિનતાનો આશ્ચર્યજનક અભાવ - આ વાસ્તવિક પાઠ છે. આ પાઠ્યપુસ્તક સામગ્રી નથી; થોડા બેચને સ્ક્રેપ કર્યા પછી તમે જે શીખો છો તે છે.

મુખ્ય ઓળખ અને તેની વ્યવહારિક અસરો

ચાલો તેને પાછું ઉતારીએ. માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અનિવાર્યપણે સખત કરી શકાય તેવું Fe-Cr-C એલોય છે. ચાવી એ માર્ટેન્સિટિક ટ્રાન્સફોર્મેશન છે - ઓસ્ટેનિટાઇઝિંગ તાપમાનમાંથી ઝડપી શમન જે કાર્બન અણુઓને ફસાવે છે, વિકૃત, અતિસંતૃપ્ત શરીર-કેન્દ્રિત ટેટ્રાગોનલ માળખું બનાવે છે. તે કઠિનતાનો સ્ત્રોત છે. પરંતુ અહીં પ્રથમ વ્યવહારુ કેચ છે: કઠિનતા માટે કાર્બન જેટલું વધારે છે (જેમ કે 440C માં), તમે વેલ્ડેબિલિટી સાથે વધુ સમાધાન કરશો અને 'સ્ટેનલેસ' સ્ટીલ, કાટ પ્રતિકાર માટે કંઈક અંશે પ્રતિસ્પર્ધી રીતે. ક્રોમિયમને કાર્બાઈડ બનાવવા માટે કાર્બન સાથે બોન્ડ કરવાની જરૂર છે, જે તેને દ્રાવણમાંથી બહાર લઈ જાય છે, જે નિષ્ક્રિય ઓક્સાઇડ સ્તર બનાવવા માટે ઉપલબ્ધ મુક્ત ક્રોમિયમને ઘટાડે છે. તેથી, તમારી પાસે સુંદર રીતે સખત 58 HRC બ્લેડ હોઈ શકે છે જે હજુ પણ રસ્ટ સ્પોટ્સ દર્શાવે છે.

પર અમારા મશીનિંગ કામમાં ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની, લિ.(QSY), આપણે વારંવાર આ દ્વૈતનો સામનો કરીએ છીએ. ક્લાયંટ 17-4PH માં વાલ્વ કમ્પોનન્ટ અથવા પંપ શાફ્ટ માટે ડ્રોઇંગ મોકલશે (એક વરસાદ-સખ્તાઇ કરનાર માર્ટેન્સિટિક પ્રકાર, પરંતુ ચાલો તેને ચર્ચા માટે અહીં જૂથ કરીએ). તેઓ ચુંબકીય ગુણધર્મો, ઉપજ શક્તિ અને કેટલાક કાટ પ્રતિકાર ઇચ્છે છે. પડકાર કાચા માલના તબક્કે શરૂ થાય છે. બાર સ્ટોકનો તેની પોતાની મેન્યુફેકચરિંગ પ્રક્રિયામાંથી સહજ તણાવ આપણા પછીના સમયગાળા દરમિયાન પાયમાલ કરી શકે છે. CNC મશીનિંગ. અમે હંમેશા નિર્ણાયક પરિમાણો માટે તણાવ-મુક્ત સ્ટોકનો ઉલ્લેખ કરવાનું શીખ્યા છીએ અથવા મધ્યવર્તી થર્મલ ટ્રીટમેન્ટ માટેનું બજેટ જાતે જ નક્કી કરવાનું શીખ્યા છીએ. તે ખર્ચ છે, પરંતુ તે અંતિમ હીટ ટ્રીટ પછી 0.1 મીમીના પાર્ટ વોરિંગ કરતા સસ્તું છે.

હીટ ટ્રીટમેન્ટ એ જ છે જ્યાં કલા વિજ્ઞાનને મળે છે. તે 'સેટ અને ભૂલી જાઓ' ભઠ્ઠી કાર્યક્રમ નથી. ઑસ્ટિનાઇઝિંગ તાપમાન મહત્વપૂર્ણ છે-ખૂબ નીચું, અને તમને સંપૂર્ણ ઉકેલ મળતો નથી; ખૂબ વધારે, તમે વધુ પડતી જાળવી રાખેલી ઓસ્ટેનાઈટ અથવા અનાજની વૃદ્ધિનું જોખમ લો છો. પછી quench: તેલ પ્રમાણભૂત છે, પરંતુ વિકૃતિ અને તિરાડના જોખમને ઘટાડવા માટે, ખાસ કરીને વિવિધ ક્રોસ-સેક્શન સાથેના જટિલ રોકાણ કાસ્ટિંગ પર, તેલ ક્વેન્ચન્ટનું આંદોલન અને તાપમાન ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. અમારી પાસે એક વખત પાતળી-દિવાલોવાળી બેચ હતી રોકાણ કાસ્ટિંગ 410 માં પ્રોટોટાઇપ્સ quench દરમિયાન લગભગ સાંભળી શકાય છે. પાઠ? જટિલ આકારો માટે, કેટલીકવાર માર્ટેન્સિટિક ગ્રેડ એ જવાબ નથી હોતો, અથવા ડિઝાઇનને ત્રિજ્યા અને સમાન જાડાઈની જરૂર હોય છે જેના માટે આપણે DFM (ઉત્પાદન માટેની ડિઝાઇન) તબક્કામાં દલીલ કરી શકીએ છીએ.

મશીનિંગ અને ફિનિશિંગ: ધ શોપ ફ્લોર રિયાલિટી

મશીનિંગ annealed માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ તેના કઠણ સ્વરૂપને મશિન કરતા અલગ પશુ છે. એન્નીલ્ડ સ્થિતિમાં (સામાન્ય રીતે 85 એચઆરબીની આસપાસ કરવામાં આવે છે), તે ચીકણું છે. તે 303 ઓસ્ટેનિટિકની જેમ ચિપ્સને સ્વચ્છ રીતે તોડતું નથી; તે લાંબી, તંતુમય ચિપ્સ બનાવે છે જે ટૂલ પર વેલ્ડ કરી શકે છે અને સપાટીની પૂર્ણાહુતિને બગાડી શકે છે. ટૂલ ભૂમિતિ, કોટિંગ્સ (TiAlN સારી રીતે કામ કરે છે), અને ચિપ્સને તોડવા અને ખાલી કરવા માટે ઉચ્ચ દબાણવાળા શીતક બિન-વાટાઘાટપાત્ર છે. અમે આ નોકરીઓ અમારા ભારે, કઠોર પર ચલાવીએ છીએ CNC મશીનિંગ કંપનને ભીના કરવા માટે કેન્દ્રો.

મશીનિંગ પછીની હીટ ટ્રીટમેન્ટ એ કોઈ વળતરનો મુદ્દો છે. એકવાર તમે તેને સખત કરી લો તે પછી, આગળની કોઈપણ મશીનિંગ અત્યંત મુશ્કેલ છે, જે આવશ્યકપણે ગ્રાઇન્ડીંગ અથવા EDM સુધી મર્યાદિત છે. આ ક્રમ સર્વોપરી છે. અમને વર્ષો પહેલા ગિયર કમ્પોનન્ટ સાથે શીખવાનો પીડાદાયક અનુભવ હતો. ક્લાયંટ સંપૂર્ણ ભૂમિતિની ખાતરી કરવા માટે સખત થયા પછી દાંત કાપવા માગે છે. અમારે CBN ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલ્સ સાથેના નિષ્ણાત સાથે પેટા-કોન્ટ્રાક્ટ કરવો પડ્યો હતો, અને ખર્ચ અને સમય વધારે હતો. હવે, અમારી માનક પ્રેક્ટિસ, અને અમે અમારા પ્લેટફોર્મ પર ગ્રાહકોને શું સલાહ આપીએ છીએ tsingtaocnc.com, સખ્તાઇ અને ટેમ્પરિંગ ચક્રમાંથી અનુમાનિત વૃદ્ધિ/સંકોચન માટે જવાબદાર, એનિલ કરેલી સ્થિતિમાં અંતિમ પરિમાણો સુધી મશીન છે. આના માટે ચોક્કસ ગ્રેડમાં ચોક્કસ ભૂમિતિઓ કેવી રીતે આગળ વધે છે તેના પરના ઐતિહાસિક ડેટાની ઊંડી લાઇબ્રેરીની જરૂર છે, જે અમે 30 વર્ષથી વધુ સમયમાં બનાવી છે. કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગ.

સમાપ્ત કરવું એ અન્ય ઉપદ્રવ છે. એક નિષ્ક્રિય માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ભાગ ક્યારેય 316L ભાગનો કાટ પ્રતિકાર ધરાવતો નથી. નિષ્ક્રિયતા પ્રક્રિયા (સામાન્ય રીતે નાઈટ્રિક અથવા સાઇટ્રિક એસિડ) મદદ કરે છે, પરંતુ તે નબળા આંતરિક સ્તરને વધારે છે. અમુક ફૂડ પ્રોસેસિંગ મશીનરી પાર્ટ્સ અથવા મરીન ફિટિંગ જેવા હળવા કાટવાળા વાતાવરણમાં એપ્લિકેશન માટે, પેસિવેશન પછી ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી ઇલેક્ટ્રોપોલિશ મૂર્ત તફાવત લાવી શકે છે. તે સૂક્ષ્મ શિખરોને લીસું કરે છે, પિટિંગ દીક્ષા માટેના સ્થળોને ઘટાડે છે. તે એક વધારાનું પગલું છે, પરંતુ તે સામગ્રીની મર્યાદા અને એપ્લિકેશનની જરૂરિયાત વચ્ચેના અંતરને દૂર કરે છે.

સામગ્રીની પસંદગી: તેનો ઉપયોગ ક્યારે કરવો, ક્યારે ચાલવું

આ વ્યાવસાયિક નિર્ણયનો મુખ્ય ભાગ છે. માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ચમકે છે જ્યાં તમને મધ્યમ કાટ પ્રતિકાર, ઉચ્ચ તાકાત/કઠિનતા અને ઘણી વખત ચુંબકીય અભેદ્યતાના સંયોજનની જરૂર હોય છે. ચોક્કસ વરાળ વાતાવરણમાં ટર્બાઇન બ્લેડ, કટલરી, છરીના બ્લેડ, સર્જીકલ સાધનો, ડૂબી ન હોય તેવા કાર્યક્રમોમાં બેરિંગ રેસ અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા બોલ્ટ જેવા ફાસ્ટનર્સ વિશે વિચારો. 17-4PH જેવા અવક્ષેપ-સખ્તાઈના પ્રકારો જટિલ, ઉચ્ચ-શક્તિવાળા એરોસ્પેસ ઘટકો માટે અદ્ભુત છે જે પ્રમાણમાં ઓછી-વિકૃતિ વૃદ્ધત્વ સારવાર પછી ચુસ્ત સહનશીલતા ધરાવે છે.

જો કે, તમારે તેને સંપૂર્ણપણે વેલ્ડેડ બાંધકામો માટે સક્રિયપણે ટાળવું જોઈએ (અત્યંત પ્રી/પોસ્ટ-હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રોટોકોલ સિવાય), ક્લોરાઇડ-સમૃદ્ધ વાતાવરણમાં (જેમ કે સંરક્ષણ વિના દરિયાઈ પાણીની નજીક), અથવા જ્યાં નીચા તાપમાને અસરની કઠિનતા મહત્વપૂર્ણ છે. માર્ટેન્સાઈટનું શરીર-કેન્દ્રિત માળખું નમ્ર-થી-બરડ સંક્રમણ તાપમાન ધરાવે છે; તે ઠંડા સેવામાં ખતરનાક રીતે બરડ બની શકે છે. મને શિયાળામાં આઉટડોર ફોરેસ્ટ્રી મશીનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ફ્રેક્ચર્ડ હાઇડ્રોલિક પિસ્ટન સળિયા માટે નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ યાદ આવે છે; 420 સામગ્રી કઠિનતા સ્પેકને પહોંચી હતી પરંતુ અસરથી વિખેરાઈ ગઈ હતી. ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ અથવા નીચા-તાપમાનનું સ્ટીલ યોગ્ય હશે.

સાથે કામ કરે છે ખાસ એલોય જેમ કે કોબાલ્ટ-આધારિત અથવા નિકલ-આધારિત એલોય ક્યારેક વધુ ભવ્ય ઉકેલ પૂરો પાડે છે, જો કે ઊંચી કિંમતે. દાખલા તરીકે, ગંભીર રીતે ઘર્ષક અને સાધારણ કાટ લાગતા સ્લરી પંપ ઇમ્પેલર માટે, 440C જેવા સખત માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસને ધ્યાનમાં લેવામાં આવી શકે છે, પરંતુ સ્ટેલાઇટ (કોબાલ્ટ એલોય) વેલ્ડ-ઓવરલે અથવા નક્કર રોકાણ કાસ્ટિંગ એલોય 255 જેવા નિકલ એલોયમાં ઊંચી અપફ્રન્ટ કિંમત હોવા છતાં શ્રેષ્ઠ જીવન ચક્ર ખર્ચ ઓફર કરી શકે છે. QSY પર, અમારી પાસે વારંવાર આ વાર્તાલાપ હોય છે, જે ગ્રાહકોને પ્રદર્શન, ઉત્પાદનક્ષમતા અને કુલ ખર્ચના આ મેટ્રિક્સ દ્વારા માર્ગદર્શન આપે છે.

કેસ ઇન પોઇન્ટ: એ વાલ્વ કમ્પોનન્ટ સાગા

અમારી દુકાનમાંથી એક નક્કર ઉદાહરણ. ક્લાયન્ટને કસ્ટમ હાઇ-પ્રેશર વાલ્વ સ્ટેમની જરૂર હતી. સ્પેકમાં હળવા રાસાયણિક માટે સારી કાટ પ્રતિકાર, સીલિંગ સપાટી પર ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને 900 MPa ટેન્સિલ સ્ટ્રેસ હેઠળ કોઈ કાયમી વિરૂપતા માટે કહેવામાં આવ્યું હતું. તેઓએ શરૂઆતમાં કાટ પ્રતિકાર માટે 316L પ્રસ્તાવિત કર્યો. અમે પાછળ ધકેલાયા. 316L ને પહેરવાની જરૂરિયાત માટે પૂરતા પ્રમાણમાં સખત કરી શકાયું નથી. અમે વસ્ત્રોની સપાટી માટે 440C પ્રસ્તાવિત કર્યો હતો પરંતુ કાટ પ્રતિકારના અંતરનો સામનો કર્યો હતો.

ઉકેલ એક વર્ણસંકર અભિગમ હતો. મુખ્ય સ્ટેમ બોડીને 17-4PH થી કન્ડિશન A (એનિલ્ડ) માં મશિન કરવામાં આવી હતી, ત્યારબાદ મશીનિંગ પછી H900 સુધીની વયની થઈ ગઈ હતી, જે તેને મુખ્ય તાકાત આપે છે. જથ્થાબંધ સામગ્રીના કાટ ગુણધર્મોને અસર કર્યા વિના સખત માર્ટેન્સિટિક ઝોન બનાવવા માટે લેસર પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને નિર્ણાયક સીલિંગ જમીન વિસ્તારને સ્થાનિક સ્તરે સપાટી-કઠણ બનાવવામાં આવ્યો હતો. તે એક બિન-માનક પ્રક્રિયા હતી જેને અમારી વચ્ચે ગાઢ સહયોગની જરૂર હતી મશીનિંગ ટીમ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ પાર્ટનર. ભાગ સફળ થયો, પરંતુ ટેકઅવે તે શુદ્ધ હતું માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ સોલો જવાબ ન હતો; તે ભૌતિક સિસ્ટમ વ્યૂહરચનાનો ભાગ હતો.

આ પ્રકારની સમસ્યાનું નિરાકરણ એ છે જ્યાં સામાન્ય સામગ્રીની ડેટા શીટ્સ ઓછી પડે છે. તેઓ તમને લેબોરેટરી એસિડમાં ઉપજની શક્તિ અને કાટ દર આપે છે, પરંતુ તેઓ તમને જણાવતા નથી કે જ્યારે તમે પાતળા ફ્લેંજ પર 0.02mm સહિષ્ણુતાને પકડી રાખવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યાં હોવ ત્યારે સામગ્રી કેવી રીતે વર્તે છે જે 800°C ની ગરમી જોશે. તે જ્ઞાન તે કરવાથી, પ્રસંગોપાત નિષ્ફળ થવાથી અને પુનરાવર્તિત થવાથી આવે છે. તેથી જ લાંબા ઈતિહાસ ધરાવતી કંપનીઓ કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગ, ત્રણ દાયકાથી વધુની અમારી જેમ, એક પ્રકારનું અસ્પષ્ટ જ્ઞાન એકત્રિત કરો જે ફ્લોર પરની મશીનરી જેટલું મૂલ્યવાન છે.

નિષ્કર્ષના વિચારો: પ્રક્રિયાનો આદર કરો

તો, અંતિમ શબ્દ શું છે માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ? તે સામગ્રીનું એક શક્તિશાળી, બહુમુખી કુટુંબ છે, પરંતુ તે આદરની માંગ કરે છે. જ્યારે તમને થોડી વધુ કાટ પ્રતિકારની જરૂર હોય ત્યારે તે કાર્બન સ્ટીલ માટે 'ડ્રોપ-ઇન' રિપ્લેસમેન્ટ નથી. તેનું વર્તન મૂળભૂત રીતે તેના થર્મલ ઇતિહાસ સાથે જોડાયેલું છે. તેને સફળતાપૂર્વક સ્પષ્ટ કરવા માટે સમગ્ર ઉત્પાદન શૃંખલા વિશે સર્વગ્રાહી રીતે વિચારવું જરૂરી છે - સ્ટોકની મિલની સ્થિતિ અથવા તેની ડિઝાઇનથી શેલ મોલ્ડ કાસ્ટિંગ, દરેક મશીનિંગ ઓપ દ્વારા, સીધા હીટ ટ્રીટ ફર્નેસમાં અને અંતિમ નિરીક્ષણ બેન્ચ પર.

સૌથી મોટી ભૂલ તેને એક કોમોડિટી ગણવી છે. તે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સામગ્રી છે જેને પ્રદર્શન-લક્ષી પ્રક્રિયાની જરૂર છે. જ્યારે તમે તેને યોગ્ય રીતે મેળવો છો, ત્યારે પરિણામો અસાધારણ છે: ઘટકો કે જે સખત, ટકાઉ અને હેતુ માટે યોગ્ય છે. જ્યારે તમે તેને ખોટું સમજો છો, ત્યારે નિષ્ફળતાઓ ખર્ચાળ અને ઉપદેશક હોય છે. ધ્યેય એ છે કે પહેલાનો લાભ ઉઠાવવો અને બાદમાં ઘટાડવો, જે અંતે, કોઈપણ સામગ્રી સાથે વ્યવહારુ ઈજનેરીનો સાર છે, ખાસ કરીને માર્ટેન્સિટિક સ્ટેનલેસ તરીકે માંગ અને લાભદાયી.