Nerjaveče jeklo, utrjeno z izločanjem, je kategorija zlitin iz nerjavnega jekla, ki so podvržene postopku toplotne obdelave, imenovanemu izločanje, za povečanje njihove trdnosti in trdote. Ta proces vključuje tvorbo finih oborin (majhnih delcev) znotraj mikrostrukture jekla, ki ovirajo gibanje dislokacij, kar vodi do povečanja mehanskih lastnosti, kot sta trdnost in trdota.
Ključne lastnosti nerjavnih jekel, ki se utrjujejo z izločanjem:
Visoka trdnost in odpornost proti koroziji: nerjavna jekla, ki se strdijo ob padavinah, ohranjajo odpornost proti koroziji, značilno za nerjavna jekla, hkrati pa dosegajo visoko trdnost s postopkom toplotne obdelave.
Postopek toplotne obdelave:
1.Toplotna obdelava raztopine: Jeklo se segreje na visoko temperaturo (običajno okoli 1000 °C do 1100 °C), da se legirni elementi (kot so aluminij, baker ali niobij) raztopijo v trdno raztopino.
2. Staranje: Po kaljenju (hitrem ohlajanju) se jeklo stara pri nižji temperaturi (približno 500 °C do 700 °C). To spodbuja izločanje utrjenih delcev, ki ovirajo gibanje dislokacij, s čimer se material utrdi.
3. Sestava: Z izločanjem utrjena nerjavna jekla so običajno legirana z elementi, kot so baker, aluminij, niobij, titan ali molibden, ki prispevajo k izločanju trdih faz, ki povečajo trdnost jekla.
Ocene: Dobro znan primer padavinsko utrjenega nerjavečega jekla je nerjaveče jeklo 17-4 PH, ki vsebuje železo, krom, nikelj in baker. Tudi druge stopnje, kot sta 15-5 PH in 13-8 Mo, se pogosto uporabljajo v aplikacijah, ki zahtevajo kombinacijo visoke trdnosti in odpornosti proti koroziji.
Aplikacije: Precipitacijsko utrjena nerjavna jekla se pogosto uporabljajo v industrijah, kjer sta bistveni tako visoka trdnost kot odpornost proti koroziji, na primer v:
1. Aerospace: Letalske komponente, turbinske lopatice, pritrdilni elementi.
2. Medicinski: Kirurški instrumenti, implantati.
3.Kemična obdelava: Črpalke, ventili in drugi sestavni deli, izpostavljeni težkim okoljem.
4.Marine: Komponente, izpostavljene okolju s slano vodo.
1.Prednosti:
Visoka trdnost, primerljiva z nekaterimi orodnimi jekli.
Odlična odpornost proti koroziji in oksidaciji, zlasti pri visokih temperaturah in agresivnih okoljih.
Dobra sposobnost oblikovanja in strojne obdelave v stanju, obdelanem z raztopino.
2. Slabosti:
Lahko je dražje od drugih nerjavnih jekel zaradi legirnih elementov in obdelave.
Dolgotrajno staranje pri visokih temperaturah lahko povzroči krhkost, če ni skrbno nadzorovana.
Primeri razredov nerjavnih jekel, utrjenih z izločanjem:
1,17-4 PH (znan tudi kot 630): Vsebuje približno 17 % kroma, 4 % niklja in 4 % bakra. Ta kakovost je ena najpogosteje uporabljenih in ponuja kombinacijo dobrih mehanskih lastnosti in odpornosti proti koroziji.
2,15-5 PH: Podobno kot 17-4 PH, vendar z nekoliko večjo žilavostjo in odpornostjo proti koroziji, se pogosto uporablja v vesoljski in kemični industriji.
3.13-8 Mo: Vsebuje približno 13 % kroma, 8 % niklja in molibdena, kar zagotavlja vrhunsko odpornost proti razpokam zaradi napetostne korozije.
Če povzamemo, nerjavna jekla, ki se utrjujejo z izločanjem, so zelo vsestranski materiali, ki združujejo prednosti odpornosti nerjavnega jekla proti koroziji z izboljšanimi mehanskimi lastnostmi, kot je visoka trdnost, zaradi česar so primerna za zahtevne aplikacije v več panogah.
