AISI 253MA | EN 1.4835 | DIN X9CrNiSiNCe21-11-2 - це аустенітна високотемпературна жароміцна нержавіюча сталь з хорошою стійкістю до окислення. Сталь розроблена для використання в діапазоні температур 850 °C - 1100 °C. Підходить для виготовлення деталей з хорошою стійкістю до температурної корозії і відносно високою міцністю при підвищених температурах.
Сталь містить церій у своєму складі та має хороші властивості міцності та плинності. Не є магнітною, але метал може бути трохи магнітним після холодної обробки та деформації або зварювання.
При високих температурах сплав виявляє високу стійкість до стирання та теплового розширення, опір деформації, високий опір повзучості, сульфатуванню (з'єднання сірки), ерозії та корозії, окисленню, вихлопних газів у циклічній циркуляції та водяній парі.
Марка AISI 253MA забезпечує відмінні експлуатаційні властивості та легкість виготовлення при високих температурах. Демонструє чудову роботу порівняно з маркою AISI 310 в атмосферах, що містять вуглець, азот і сірку. Стійка до окислення при температурах до 1150 °C. Дає певну перевагу у зниженні вмісту сульфідної атмосфери порівняно зі сплавами з високим вмістом нікелю та маркою AISI 310 завдяки досить низькому вмісту нікелю. Сталь забезпечує хорошу оксидну стабільність, міцність при високій температурі та чудову стійкість до виділення сигма-фази завдяки своїм властивостям завдяки високому вмісту кремнію, азоту та церію. Навіть до кріогенних температур аустенітна структура надає цьому сплаву чудову міцність.
EN 1.4835 оптимізовано з погляду на захист від корозії, стійкість (і міцність) за високих температур. Але високий вміст N і C робить сталь досить чутливою до міжкристалітної корозії. Її стійкість до корозії у водному середовищі обмежена. Тому компоненти, виготовлені з EN 1.4835, повинні бути спроектовані та експлуатуватися таким чином, щоб виключити контактування матеріалу із конденсатом кислоти.
Окислення
EN 1.4835 має гарну стійкість до окислення. Високий вміст Cr, Si та рідкісноземельних металів (РЗМ) знижує швидкість росту тонкого захисного оксидного шару, який утворюється на металевій поверхні. Окисна поведінка важлива, оскільки властивості оксидного шару визначатимуть опір корозії з боку інших агресивних елементів довкілля. Темпи зростання оксидної плівки регулярно збільшуються із збільшенням температури доти, доки швидкість окислення не стане неприпустимо високою або доти, доки оксидний шар не почне розтріскуватися і відшаровуватись, тобто температура досягне позначки при якій утворюється окалина. Максимальна температура для AISI 253MA | EN 1.4835 | DIN X9CrNiSiNCe21-11-2 на повітрі становить 1150 °С.
Термічна обробка
Відпал на розчин 1020 °С -1120 °С. Час витримки при температурі відпалу в розчині приблизно 30 хвилин, з наступним швидким охолодженням на повітрі або у воді.
Загартовування
Цю марку нержавіючої сталі не можна зміцнити термічною обробкою. Але її можна зміцнити холодною обробкою.
Гаряче та холодне формування
Гаряче формування слід проводити в діапазоні температур 1150 °С - 900 °С. Відпал на розчин зазвичай не потрібний, оскільки матеріал буде під час роботи піддаватися дії високих температур. Як і звичайні аустенітні нержавіючі сталі, матеріал легко формується у холодному стані. З відносно високим вмістом азоту, механічна міцність EN 1.4835 вище і потребує великих сил для деформації.
Механічна обробка
При механічній обробці металу необхідно враховувати високу міцність і схильність сталі цієї марки до холодного затвердіння.
Зварювання
Сталь має гарну зварюваність і може бути зварена такими способами:
- дугове зварювання серед захисних металів (SMAW);
- газове вольфрамове дугове зварювання GTAW (TIG);
- плазмово-дугове зварювання (PAW);
- газова металева дуга GMAW (MIG);
- зварювання під флюсом (SAW).
Як наповнювач рекомендуються як покриті електроди, так і зварювальний дріт. Це забезпечує метал зварного шва властивостями, еквівалентними властивостям вихідного матеріалу. Зварювання має бути проведено без підвищення температури зварювання. Тепло-вкладення під час зварювання має підтримуватись на низькому рівні. Зварювання має бути зроблено зварювальними електродами малого діаметра, а вузькі проходи без переплетення. Матеріал повинен бути охолодженим до температури нижче 150 °C між проходами.
Механічні властивості
| Межа міцності на розрив, мін., МПа | 650-850 |
| Межа плинності, 0,2%, МПа | 310-350 |
| Відносне подовження, мін., % | 40 |
| Твердість, HB тип | 210 |
| Модуль пружності кН / мм2 | 200 |
Фізичні властивості
| Щільність г / см³ | 7,8 |
| Питома теплоємність при +20°C, Дж / кг*К | 500 |
| Теплопровідність при +20°C, Вт / м*К | 15 |
| Питомий електроопір при +20°C, мкОм*м | 0,85 |
| Магнітні властивості | немагнітна |
| Температура | +20°С | +200°С | +400°C | +600°С | +800°С | +1000°С |
| Коефіцієнт лінійного розширення, 10-6/°C | 17,0 | 17,0 | 18,0 | 18,5 | 19,0 | 19,5 |
Хімічний склад марка сталі 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 | Решта |
Сфери використання
Використовується, зокрема, як матеріал для кришок зольних бункерів, форм для лиття скла, гаків для труб, теплообмінників, рекуператорів, клапанів, трубчастих огорож, камер згоряння, ударних сепараторів, роторів турбін та вентиляторів, вогнестійких анкерів, котлів, випускні стенди для термообробки, скляна та цементна промисловість, харчова промисловість, радіаторні труби та труби для нагрівання повітря в конвертерах сірчанокислотного газу, термопари, компоненти пальників, труби печей для термообробки та стирольні реактори, конвекційні труби.