Содержание
Легированная сталь AISI 9310 | UNS G93100: свойства, продукция, применение
- Джон
Что такое сталь 9310?
Сталь 9310 (UNS G93100) — это высокопроизводительный никель-хром-молибденовый сплав, известный своей прочностью, ударной вязкостью и износостойкостью. Низкое содержание углерода и высокое содержание легирующих элементов обеспечивают отличную прочность сердцевины и усталостную прочность. Ее легко сваривать. Сталь 9310 также хорошо работает как в толстых, так и в тонких сечениях с минимальными колебаниями твердости. При цементации она приобретает твердую износостойкую поверхность, сохраняя при этом прочную сердцевину, что делает ее пригодной для таких компонентов, как шестерни и валы.
Сталь 9310, обычно выплавляемая с использованием процессов AOD + VAR или VIM + VAR, гарантирует чистоту и однородность, что делает ее надежным выбором для высокопроизводительных компонентов аэрокосмической отрасли.
Применение стали 9310
| Промышленность | Приложения |
| Аэрокосмическая промышленность | Компоненты самолетов, шасси, валы турбин, шестерни и шестерни авиационных двигателей |
| Автомобильный | Детали коробки передач, коленчатые валы, оси, детали высокопроизводительного двигателя, детали сцепления, поршневые пальцы |
| Нефть и газ | Бурильные трубы, сосуды высокого давления, компоненты клапанов, морские конструкции |
| Военный | Огнестрельное оружие, компоненты ракет, высокопрочная броня, боевые машины |
| Добыча полезных ископаемых | Горнодобывающее оборудование, буровые штанги, детали редукторов |
| Тяжелая техника | Подшипники, валы, шестерни, детали промышленного оборудования |
| Генерация электроэнергии | Турбинные валы, элементы конструкции электростанции, паровые клапаны |
| Строительство | Высокопрочные болты, конструкционная сталь для высоких нагрузок |
Эквивалентные марки стали AISI 9310
- УНС G93100
- АМС 6260Г
- АМС 6265С
- АМС 6267А
Химический состав стали 9310
| Элементы | Содержание (wt%) |
| Углерод (С) | 0.08 ~ 0.13 |
| Кремний (Si) | 0.15 ~ 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.45 ~ 0.65 |
| Фосфор (P) | ≤0,025 |
| Сера (S) | ≤0,025 |
| Хром (Cr) | 1 ~ 1.4 |
| Никель (Ni) | 3 ~ 3.5 |
| Медь (Cu) | ≤0,35 |
| Молибден (Mo) | 0.08 ~ 0.15 |
Механические свойства стали 9310
| Механические свойства | Метрический | Английский |
| Твердость по Роквеллу C | 27 ЧРС | 27 ЧРС |
| Предел прочности на растяжение, предельный | 907 МПа | 132 000 фунтов на кв. дюйм |
| Предел прочности на разрыв, предел текучести (0,2%) | 571 МПа | 82,800 фунтов на квадратный дюйм |
| Удлинение при разрыве | 19% | 19% |
| Уменьшение площади | 58% | 58% |
Физические свойства стали 9310
| Свойство | Метрический | Английский |
| Плотность | 7,85 г/см³ | 0,284 фунта/дюйм³ |
| Температура плавления | ~1425°С | ~2600°F |
| Теплопроводность | 43,2 Вт/м·К | 24,9 БТЕ·фут/час·°F |
| Удельная теплоемкость | 0,49 Дж/г·°С | 0,12 БТЕ/фунт·°F |
9310 Производство стали
Ковка
Сырая сталь 9310 нагревается до 1191°С до 927°С (2175°F - 1700°F) и проковывается в форму. Этот процесс выравнивает структуру зерна стали, улучшая ее механические свойства и усталостную прочность. Ковка обеспечивает однородность и прочность материала.
Термическая обработка
Термическая обработка является ключом к достижению желаемых характеристик стали 9310. Она включает в себя следующие этапы:
- Отжиг: Сталь нагревается до 857°С (1575°F) и медленно охлаждается в печи. Это смягчает сталь и снимает напряжение, улучшая пластичность.
- Нормализация: Сталь нагревается до 1650°F - 1750°F (899°C - 954°C) и воздушное охлаждение. Этот шаг повышает прочность и улучшает внутреннюю структуру стали.
- Цементация и закалка: Для обеспечения твердости поверхности сталь 9310 подвергается цементации при 1650°F - 1700°F (899°C до 927°C), затем медленно охлаждают. Для закалки сталь закаливают в масле от 1425°F - 1545°F (776°C - 843°C), создавая прочную поверхность.
- Закалка: После закалки сталь 9310 подвергается отпуску при от 250°F до 350°F (121°C - 177°C). Это снимает внутренние напряжения, повышая ударную вязкость при сохранении прочности.
После отпуска твердость сердцевины колеблется в пределах 331 – 363 БХН, и твердость корпуса достигает 60 – 62 HRC.
Холодная обработка
Сталь 9310 легко поддается холодной обработке, особенно в закаленном и отпущенном состоянии. Ее можно прокатывать, тянуть или экструдировать обычными методами. Холодная обработка позволяет улучшить размеры и качество поверхности материала, не снижая его механическую прочность.
Науглероживание и псевдонауглероживание
Науглероживание: Углерод добавляется к поверхности стали, подвергая ее воздействию богатой углеродом среды. Обычно это делается с использованием газов, таких как оксид углерода (CO), или твердых агентов, таких как древесный уголь. Сталь нагревается, чтобы углерод мог диффундировать в поверхность и образовать закаленный внешний слой.
Псевдоцементация: Псевдоцементация использует материалы на основе никеля, такие как карбонил никеля, для достижения поверхностного упрочнения. Когда сталь нагревается, никель вызывает углеродоподобный эффект на поверхности, создавая более твердый слой, не изменяя содержание углерода в стали.
| Особенность | Науглероживание | Псевдоцементация |
| Добавление углерода | Прямая диффузия углерода в сталь | Косвенный углеродоподобный эффект через никель или другие материалы |
| Твёрдость поверхности | Высокая твердость поверхности, более глубокий слой | Меньшая твердость поверхности, меньшая толщина слоя |
| Содержание углерода | Увеличивает содержание углерода в стали | Нет значительного увеличения содержания углерода |
| Приложения | Шестерни, валы, подшипники, аэрокосмическая промышленность | Автомобильные компоненты, машины с умеренным износом |
| Эффективность затрат/времени | Более высокая стоимость, более длительное время | Более экономичный и быстрый процесс |
Науглероживание используется для более ответственных, износостойких применений, где твердость поверхности и долговечность имеют первостепенное значение, в то время как псевдоцементация является экономически эффективной альтернативой для менее требовательных приложений.
Свойства стали 9310 после псевдоцементации
| Процесс термической обработки | Предел прочности | Предел текучести | Удлинение в 2″ | Уменьшение площади | Твердость сердечника |
| Науглероживание: 1700°F (926°C) в течение 8 часов, Закалка в масле, Закалка: 300°F (149°C) в течение 2 часов | 187 кфунтов/дюйм2 (1290 МПа) | 155 кфунтов/дюйм2 (1070 МПа) | 15% | 51% | 375 БХН |
| Науглероживание: 1700°F (926°C) в течение 8 часов, медленное охлаждение, Закалка: 1425°F (776°C), закалка в масле, Закалка: 300°F (149°C) в течение 2 часов | 155 кфунтов/дюйм2 (1070 МПа) | 130 кфунтов/дюйм2 (897 МПа) | 15.50% | 52% | 331 БХН |
| Науглероживание: 1700°F (926°C) в течение 8 часов, медленное охлаждение, Закалка: 1525°F (830°C), закалка в масле, Закалка: 300°F (149°C) в течение 2 часов | 175 кфунтов/дюйм2 (1200 МПа) | 155 кфунтов/дюйм2 (1070 МПа) | 16% | 53% | 363 БХН |
9310 Обработка стали
Резка
Сталь 9310 можно резать обычными методами, такими как обработка на станке, шлифовка и распиловка. Из-за ее прочности скорости резки и подачи должны быть оптимизированы для предотвращения перегрева и деформации материала. Это обеспечивает точность и прочность компонентов.
Сварка
Сталь 9310 хорошо сваривается и может соединяться с использованием стандартных методов, включая газовую дуговую сварку вольфрамовым электродом (GTAW) и газовую дуговую сварку металлическим электродом (GMAW). Предварительный нагрев часто используется для предотвращения растрескивания в более толстых секциях и обеспечения прочных сварных швов.
Обработка поверхности
- Азотирование: Азот вводится на поверхность стали, создавая твердый, прочный слой, который повышает износостойкость.
- Дробеструйная обработка: Этот метод вводит сжимающие напряжения в сталь, улучшая сопротивление усталости. Он обычно используется для компонентов, подвергающихся циклическим нагрузкам.
В SteelPro Group мы гарантируем, что каждый этап производства и обработки стали 9310 соответствует самым высоким стандартам качества и точности. Наши методы разработаны для обеспечения стабильных, высокопроизводительных материалов, готовых к требовательным применениям.
Технические характеристики и размерный ряд изделий из стали 9310
| Форма продукта | Диаметр (мм/дюймы) | Ширина (мм/дюймы) | Толщина (мм/дюймы) | Длина (мм/дюймы) |
| Бар | 20 ~ 350 мм (0,8 ~ 13,8 дюйма) | 20 ~ 350 мм (0,8 ~ 13,8 дюйма) | 20 ~ 100 мм (0,8 ~ 3,9 дюйма) | Настраиваемый |
| Стержень | 20 ~ 300 мм (0,8 ~ 11,8 дюйма) | Н/Д | 20 ~ 100 мм (0,8 ~ 3,9 дюйма) | |
| Тарелка | Н/Д | 200 ~ 2500 мм (7,9 ~ 98,4 дюйма) | 5 ~ 150 мм (0,2 ~ 5,9 дюйма) | |
| Лист | Н/Д | 100 ~ 2500 мм (3,9 ~ 98,4 дюйма) | 1 ~ 10 мм (0,04 ~ 0,4 дюйма) | |
| Ковка | 50 ~ 600 мм (2,0 ~ 23,6 дюйма) | Н/Д | 50 ~ 150 мм (2,0 ~ 5,9 дюйма) | |
| Трубка/Трубка | 25 ~ 250 мм (1,0 ~ 9,8 дюйма) | Н/Д | 5 ~ 50 мм (0,2 ~ 2,0 дюйма) |
9310 Сталь против Плотника 158
Сталь 9310 обладает лучшей усталостной прочностью и ударной вязкостью, а сталь Carpenter 158 превосходит ее по износостойкости при более высоких температурах.
- Состав
Сталь 9310 обогащена никелем, хромом и молибденом для сопротивления усталости и прочности сердечника. Carpenter 158 с большим содержанием углерода обеспечивает превосходную износостойкость при более высоких температурах.
- Механические свойства
Сталь 9310 имеет предел прочности на разрыв 907 МПа (132 000 фунтов на кв. дюйм) и является более прочной, но менее твердой, чем сталь Carpenter 158, прочность которой достигает 1034 МПа (150 000 фунтов на кв. дюйм), но имеет меньшую пластичность.
- Приложения
Сталь 9310 отлично подходит для изготовления зубчатых передач в аэрокосмической и автомобильной промышленности, а сталь Carpenter 158 лучше подходит для деталей, работающих при высоких температурах, таких как коленчатые валы.
Сталь 9310 против стали 4140
Выбирайте сталь 9310 для обеспечения усталостной прочности и прочности сердечника, а сталь 4140 лучше подходит для высокопрочных и износостойких деталей.
- Состав
Сталь 9310 содержит никель и молибден, что делает ее идеальной для сопротивления усталости. Сталь 4140 содержит больше углерода, что обеспечивает более высокую твердость и износостойкость.
- Механические свойства
Сталь 9310 имеет предел прочности на растяжение 907 МПа (132 000 фунтов на кв. дюйм), что лучше для компонентов, работающих под циклическими нагрузками. Сталь 4140 достигает прочности 850–1000 МПа (123 000–145 000 фунтов на кв. дюйм) и подходит для применений с высоким износом.
- Приложения
Сталь 9310 идеально подходит для зубчатых передач и валов в аэрокосмической отрасли. Стальной пруток 4140 используется в коленчатых валах, осях и горнодобывающем оборудовании благодаря своей износостойкости.
Выберите SteelPro Group для стали 9310
SteelPro Group — ваш надежный партнер по высокопроизводительной стали 9310. Мы предлагаем индивидуальные размеры, специальную обработку и точные свойства материала для удовлетворения ваших потребностей.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших продуктах из стали 9310 или запросить расценки для вашего следующего проекта. Позвольте нам обеспечить прочность и долговечность, необходимые для ваших приложений.
