AISI 253MA | EN 1.4835 | DIN X9CrNiSiNCe21-11-2 - это аустенитная высокотемпературная жаропрочная нержавеющая сталь с хорошей стойкостью к окислению. Сталь разработана для использования в диапазоне температур 850 °C - 1100 °C. Подходит для изготовления деталей с хорошей стойкостью к температурной коррозии и относительно высокой прочностью при повышенных температурах.
Сталь содержит церий в своем составе и обладает хорошими прочностными свойствами и текучестью. Немагнитная, но металл может быть немного магнитным после холодной обработки и деформации или сварки.
При высоких температурах сплав проявляет высокую устойчивость к истиранию и тепловому расширению, сопротивление деформации, высокое сопротивление ползучести, сульфатированию (соединению серы), эрозии и коррозии, окислению, выхлопным газам в циклической циркуляции и водяном паре.
Марка AISI 253MA обеспечивает отличные эксплуатационные свойства и лёгкость изготовления при высоких температурах. Демонстрирует отличную работу по сравнению с маркой AISI 310 в атмосферах, содержащих углерод, азот и серу. Устойчива к окислению при температурах до 1150 °C. Предоставляет определенное преимущество в снижении содержания сульфидной атмосферы по сравнению со сплавами с высоким содержанием никеля и маркой AISI 310 благодаря достаточно низкому содержанию никеля. Сталь обеспечивает хорошую оксидную стабильность, прочность при высокой температуре и превосходную устойчивость к выделению сигма-фазы благодаря своим свойствам которыми она обладает благодаря высокому содержанию кремния, азота и церия. Даже до криогенных температур аустенитная структура придает этому сплаву отличную прочность.
EN 1.4835 оптимизирована с точки зрения защиты от коррозии, стойкости (и прочности) при высоких температурах. Но высокое содержание N и C делает сталь достаточно чувствительной к межкристаллитной коррозии. Ее стойкость к коррозии в водной среде ограничена. Поэтому компоненты, изготовленные из EN 1.4835, должны быть спроектированы и эксплуатироваться таким образом, чтобы исключить контакт материала с конденсатом кислоты.
Окисление
EN 1.4835 обладает хорошей стойкостью к окислению. Высокое содержание Cr, Si и редкоземельных металлов (РЗМ) снижает скорость роста тонкого оксидного защитного слоя, который образуется на металлической поверхности. Окислительное поведение важно, поскольку свойства оксидного слоя будут определять сопротивление коррозии со стороны других агрессивных элементов окружающей среды. Темпы роста оксидной пленки регулярно увеличиваются с увеличением температуры, пока скорость окисления не станет недопустимо высокой или до тех пор, пока оксидный слой не начнет растрескиваться и отслаиваться, то есть температура достигнет отметки при которой образуется окалина. Максимальная температура для AISI 253MA EN 1.4835 | DIN X9CrNiSiNCe21-11-2 на воздухе составляет 1150 °С.
Термическая обработка
Отжиг на раствор 1020 °С - 1120 °С. Время выдержки при температуре отжига в растворе примерно 30 минут с последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде.
Закаливание
Эту марку нержавеющей стали нельзя упрочнить термической обработкой. Но ее можно упрочнить холодной обработкой.
Горячая и холодная формовка
Горячее формование следует проводить в диапазоне температур 1150 °С - 900 °С. Отжиг на раствор обычно не требуется, поскольку материал будет во время работы подвергается воздействию высоких температур. Как и обычные аустенитные нержавеющие стали, материал легко формуется в холодном состоянии. С относительно высоким содержанием азота, механическая прочность EN 1.4835 выше и требуются большие силы для деформации.
Механическая обработка
При механической обработке металла необходимо учитывать относительно высокую прочность и склонность стали этой марки к холодному затвердеванию.
Сварка
Сталь бладает хорошей свариваемостью и может быть сварена следующими способами:
- дуговая сварка в среде защитных металлов (SMAW);
- газовая вольфрамовая дуговая сварка GTAW (TIG);
- плазменно-дуговая сварка (PAW);
- газовая металлическая дуга GMAW (MIG);
- сварка под флюсом (SAW).
В качестве наполнителя рекомендуются как покрытые электроды, так и сварочная проволока. Этот обеспечивает металл сварного шва свойствами, эквивалентными свойствам исходного материала. Сварка должна быть сделана без повышения температуры сварки. Тепловложение во время сварки должно поддерживаться на низком уровне. Сварка должна быть произведена сварочными электродами малого диаметра, а узкие проходы без переплетения. Материал должен быть охлажден до температуры ниже 150 °C между проходами.
Механические свойства
| Предел прочности на разрыв, мин., МПа | 650-850 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 310-350 |
| Относительное удлинение, мин., % | 40 |
| Твердость, HB тип | 210 |
| Модуль упругости кН / мм2 | 200 |
Физические свойства
| Плотность г / см³ | 7,8 |
| Удельная теплоемкость при +20°C, Дж / кг*К | 500 |
| Теплопроводность при +20°C, Вт / м*К | 15 |
| Удельное электросопротивление при +20°C, мкОм*м | 0,85 |
| Магнитные свойства | немагнитная |
| Температура | +20°С | +200°С | +400°C | +600°С | +800°С | +1000°С |
| Коэффициент линейного расширения, 10-6/°C | 17,0 | 17,0 | 18,0 | 18,5 | 19,0 | 19,5 |
Химический состав марка стали AISI 253MA | EN 1.4835 | DIN X9CrNiSiNCe21-11-2 | |||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | N | Ce | Fe |
| 0,05-0,12 | 1,4-2,5 | <1,0 | <0,045 | <0,015 | 20,0-22,0 | 10,0-12,0 | 0,12-0,20 | 0,03-0,08 | Остальное |
Сферы использования
Используется, в частности, в качестве материала для крышек зольных бункеров, форм для литья стекла, крюков для труб, теплообменников, рекуператоров, клапанов, трубчатых ограждений, камер сгорания, ударных сепараторов, роторов турбин и вентиляторов, огнестойких анкеров, котлов, выпускные коллекторы, стенды для термообработки, стекольная и цементная промышленность, пищевая промышленность, радиаторные трубы и трубы для нагрева воздуха в конвертерах сернокислотного газа, термопары, компоненты горелок, трубы печей для термообработки и стирольные реакторы, конвекционные трубы.