فولاد ضد زنگ 410 در مقابل 416: نمرات مارتنزیتی برای ماشینکاری در مقابل سختی

 

ترکیبات شیمیایی، مزایای کلیدی پردازش و کاربردهای معمولی 410 و 416 چیست؟
گرید 410 (UNS S41000) یک فولاد مارتنزیتی 12 درصد کروم پایه است که هیچ عنصر اضافه شده برای ماشین کاری ندارد. می توان آن را از طریق عملیات حرارتی سخت کرد تا به استحکام و مقاومت خوبی در برابر سایش دست یابد. گرید 416 (UNS S41600) پایه 410 را با افزودن گوگرد (بیشتر یا مساوی 0.15٪) یا سلنیوم اصلاح می‌کند و اجزایی ایجاد می‌کند که در حین ماشین‌کاری تراشه‌ها را می‌شکند. این باعث می‌شود 416 یکی از قابل ماشین‌کاری‌ترین فولادهای زنگ نزن باشد. 410 که برای سوپاپ‌ها، قطعات پمپ، کارد و چنگال، و بست‌ها استفاده می‌شود. 416 برای تولید پیچ‌ها، مهره‌ها، چرخ دنده‌ها و اتصالات با حجم بالا در ماشین‌های پیچ خودکار که نیاز به ماشینکاری پیچیده است، مشخص شده است.

چگونه افزودن گوگرد یا سلنیوم در 416 بر خواص مکانیکی و خوردگی آن در مقایسه با 410 تأثیر می گذارد؟
افزودنی های گوگرد یا سلنیوم باعث ایجاد آخال های نرم سولفید/سلنید منگنز در ماتریس فولاد می شود. این اجزاء به عنوان تراشه شکن و روان کننده های داخلی در حین ماشینکاری عمل می کنند و ماشین کاری و عمر ابزار را به شدت بهبود می بخشند. با این حال، همین آخال‌ها ناپیوستگی‌هایی ایجاد می‌کنند که شکل‌پذیری، چقرمگی ضربه و استحکام خستگی را در مقایسه با 410 کاهش می‌دهند. از آن مهم‌تر، مقاومت در برابر خوردگی، به‌ویژه مقاومت در برابر سوراخ‌شدگی را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهند، و آلیاژ را به دلیل خطر بالای ترک‌خوردگی{3}} اساساً غیرقابل جوش می‌کنند، در حالی که ماشین‌کاری سخت‌تر است، ویژگی‌های خورندگی{4} بهتری را ارائه می‌دهد.

در کدام سناریوهای ساخت، انتخاب 416 از 410 ضروری است و بالعکس؟
زمانی که چالش تولید اولیه ماشین‌کاری است، 416 را انتخاب کنید، به‌ویژه برای قطعات پیچیده و با حجم بالا-که در خودکار تولید می‌شوند. صرفه جویی در زمان و هزینه ابزارآلات بسیار بیشتر از مبادله-اموال مواد خواهد بود. زمانی که قطعه به چقرمگی خوب، جوش‌پذیری یا مقاومت در برابر خوردگی بهتر نیاز دارد، 410 را انتخاب کنید، حتی اگر به معنای ماشین‌کاری کندتر، گران‌تر و عملیات حرارتی احتمالی باشد. به عنوان مثال، یک بدنه شیر سفارشی ممکن است 410 باشد، در حالی که هزاران پیچ تنظیم یکسان برای آن شیر 416 خواهد بود.

ملاحظات حیاتی برای عملیات حرارتی و تکمیل این گریدها چیست؟
410 برای دستیابی به خواص خدماتی خود به طور معمول تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد (سخت شده و تمپر می شود). 416 همچنین می تواند برای افزایش سختی تحت عملیات حرارتی قرار گیرد، اما این فرآیند نیاز به مراقبت بیشتری دارد زیرا آخال ها می توانند منجر به اثرات نامطلوب در طول گرمایش شوند. هر دو گرید در برابر کربن زدایی حساس هستند. برای تکمیل، 416 می تواند مستقیماً به یک سطح ماشینکاری خوب دست یابد، در حالی که 410 ممکن است به مراحل بیشتری نیاز داشته باشد. در صورت وجود ریسمان های سولفیدی (در 416) هیچ کدام از گریدها برای پولیش آینه ای مناسب نیستند، زیرا آنها قابل مشاهده خواهند بود.

خریدار در هنگام خرید 410 یا 416 چه سوال نهایی را باید از تامین کننده خود بپرسد؟
برای 416، سوال مهم این است: "این 416 با گوگرد (S41600) یا سلنیوم (S41623) است؟" یاتاقان‌های سلنیوم 416 قابلیت ماشینکاری و پرداخت سطح بهتری را ارائه می‌دهد. برای هر دو درجه، شرایط لازم را تأیید کنید: آنیل شده برای ماشینکاری، یا از قبل سخت شده-. مهمتر از همه، خریداران باید اطمینان حاصل کنند که انتخاب درجه با عملکرد قطعه مطابقت دارد: هرگز 416 را جایگزین 410 در کاربردهای حساس، ساختاری یا خوردگی{11} نکنید، صرفاً برای صرفه‌جویی در هزینه‌های ماشین‌کاری، زیرا منجر به خرابی زودرس می‌شود.