Содержание
Нержавеющая сталь 416: определение, состав, свойства, обработка, применение и многое другое
- Джон
На складе SteelPRO Group теперь имеются изделия из стали SS 416 (UNS S41600): пластины, листы, рулоны, полосы, трубы, трубки, прутки, стержни и т. д. Кроме того, на ваш выбор предлагается ряд видов отделки поверхности: № 1, 2B, 2D, BA, № 3, № 4, HL, № 8, дробеструйная обработка и т. д.
Мы гарантируем качество 100%. Никакие дефектные продукты не будут отправлены нашим клиентам. Связаться с нами для индивидуального подбора желаемой формы ваших изделий, включая форму, состояние, отделку поверхности, обработку и т. д.
Что такое нержавеющая сталь 416?
416 — это серия 400 мартенситная нержавеющая сталь которая обеспечивает лучшую обрабатываемость (85%) из всех нержавеющих сталей, в основном состоящих из хрома, марганца и серы. Материал соответствует стандарту ASTM A582 и эквивалентен EN 1.4005 (X12CrS13) и UNS S41600. Его превосходная обрабатываемость обусловлена высоким содержанием серы, что делает его особенно подходящим для высокоскоростных операций обработки. Однако добавление серы также снижает его формуемость, свариваемость и коррозионную стойкость. Обычные области применения включают такие компоненты, как винты, болты и валы насосов, где требуется простота обработки и умеренная коррозионная стойкость.
Химический состав нержавеющей стали 416
Химический состав нержавеющей стали 416 приведен ниже:
| Углерод, С | Хром, Cr | Марганец, Mn | *Никель, Ni | *Молибден, Mo | Фосфор, P | Кремний, Si | Сера, S |
| ≤ 0,15 % | 13 % | ≤ 1,25 % | ≤1.0% | ≤ 0,60 % | ≤ 0,060 % | ≤ 1,0 % | ≥ 0,15 % |
*Никель и *молибден: дополнительные опции
Свойства нержавеющей стали 416
Вот три основные причины, которые делают нержавеющую сталь 416 уникальной:
- Высокая обрабатываемость, что позволяет легко резать и формовать.
- Может подвергаться термической обработке для повышения твердости и прочности.
- Хорошая износостойкость, подходит для механических деталей.
Физические свойства
В таблице ниже приведены основные физические свойства нержавеющей стали 416:
| Свойство | Типичное значение | Производительность |
| Плотность | 7,80 г/см³ (0,282 фунта/дюйм³) | Высокая плотность, прочность и долговечность |
| Температура плавления | 1480-1530 °C (2700-2790 °F) | Высокая температура плавления, подходит для высоких температур |
| КТР, линейный (0-100°C/32-212°F) | 9,9 мкм/м·°C (5,50 мкдюйм/дюйм·°F) | Умеренное тепловое расширение |
| Удельная теплоемкость (0-100°C/32-212°F) | 460 Дж/кг·К (0,110 БТЕ/фунт·°F) | Хорошая теплоемкость, эффективно сохраняет тепло |
| Теплопроводность (при 100°C/212°F) | 24,9 Вт/м·К (172 БТЕ·дюйм/ч·фут²·°F) | Хорошая теплопроводность, эффективная передача тепла |
| Электропроводность | 23% МАКС (23% МАКС) | Умеренная электропроводность |
| Удельное электрическое сопротивление (при 20°C/68°F) | 43 мкОм·см (43 мкОм·см) | Умеренное электрическое сопротивление |
Механические свойства
В таблице ниже приведены основные механические свойства нержавеющей стали 416:
| Температура (°С) | Прочность на растяжение (МПа/тыс.фунтов на кв.дюйм) | Предел текучести (МПа/тыс.фунтов на кв.дюйм) | Твёрдость по Бринеллю (HRB) | Твердость по Роквеллу (HRC) | Твёрдость по Виккерсу (HV) | Удлинение при разрыве (%) | Модуль Юнга (ГПа/м2) |
| 150 | 1310/190 | 983/143 | 365 | 39.5 | 383 | 9 | 200/29 |
| 260 | 1295/187.8 | 962/140 | 360 | 39 | 378 | 9.5 | 200/29 |
| 370 | 1260/183 | 962/140 | 360 | 39 | 378 | 14 | 200/29 |
| 480 | 1185/171.9 | 962/140 | 360 | 39 | 378 | 16 | 200/29 |
| 540 | 1080/157 | 895/130 | 318 | 34 | 332 | 13 | 200/29 |
| 595 | 865/125 | 740/107 | 266 | 26 | 275 | 17 | 200/29 |
| 650 | 796/115 | 670/97.2 | 253 | 23.5 | 260 | 17.5 | 200/29 |
| 705 | 741/107 | 600/87 | 237 | 20 | 242 | 20 | 200/29 |
Химические свойства
В таблице ниже приведены основные химические свойства нержавеющей стали 416:
| Химические свойства | Описание | Производительность |
| Коррозионная стойкость | Способность противостоять коррозии в различных средах. | Умеренная; ниже по сравнению с аустенитными марками, такими как 304, лучше, чем у углеродистой стали. |
| рН-чувствительность | Реакция на кислую или щелочную среду. | Чувствителен к кислым условиям; лучше себя чувствует в нейтральных или слабощелочных средах. |
| Реактивность | Склонность к химическим реакциям. | Низкая реакционная способность в мягких средах; склонен к точечной коррозии в хлоридах. |
| Стойкость к окислению | Устойчивость к окислению при повышенных температурах. | Удовлетворительно; лучше, чем у углеродистой стали, но хуже, чем у высоколегированной нержавеющей стали. |
| Пассивация | Способность образовывать защитный оксидный слой. | Умеренно; образует слой оксида хрома, но менее устойчив, чем сплавы с большим содержанием хрома. |
| Горючесть | Способность воспламеняться в нормальных условиях. | Негорюч; не горит в стандартных условиях. |
| Воспламеняемость | Вероятность возгорания или поддержания горения. | Негорючий; устойчив к возгоранию во всех практических промышленных условиях. |
Тепло- и коррозионная стойкость нержавеющей стали 416
Теплостойкость
Нержавеющая сталь марки 416 обладает умеренной термостойкостью, но ее следует использовать с осторожностью при высоких температурах.
Он может довольно хорошо противостоять образованию окалины при непрерывной эксплуатации до 650°C и до 760°C при прерывистой эксплуатации. Однако его прочность на растяжение, сопротивление ползучести и разрывные характеристики быстро снижаются при относительно низких температурах. Кроме того, высокое содержание серы увеличивает восприимчивость к образованию горячих трещин.
Поэтому нержавеющая сталь 416 обычно не рекомендуется для использования при высоких температурах. Она также не подходит для использования при температуре ниже нуля градусов, поскольку ее ударная вязкость значительно снижается.
Коррозионная стойкость
Нержавеющая сталь марки 416 имеет более низкую коррозионную стойкость по сравнению со многими другими марками нержавеющей стали, включая аустенитные, ферритные и другие мартенситные марки. Хотя более высокое содержание серы улучшает обрабатываемость, оно также увеличивает восприимчивость к коррозии.
Нержавеющая сталь 416 хорошо работает в сухих и умеренно коррозионных средах, но не подходит для хлоридных или морских условий. Ее коррозионная стойкость лучше всего, когда сталь закалена и отпущена, а не находится в отожженном состоянии.
Для сохранения защитного слоя оксида хрома решающее значение имеет правильная обработка поверхности. Это включает пассивацию, удаление посторонних частиц и обеспечение свободной циркуляции кислорода на поверхности для предотвращения ржавчины.
Обработка нержавеющей стали 416
Формирование
Нержавеющая сталь 416 имеет плохую формуемость из-за высокого содержания серы, что повышает обрабатываемость, но снижает пластичность. Она склонна к растрескиванию во время формовки, поэтому следует избегать агрессивных методов.
Предварительный нагрев и использование смазочных материалов могут помочь снизить риск появления трещин, но материал лучше подходит для обработки на станке, чем для сложной формовки. Если необходима формовка, может потребоваться последующая термообработка для восстановления прочности и твердости.
Сварка
Нержавеющая сталь 416 обычно не рекомендуется для сварки из-за высокого содержания серы. Это делает материал склонным к растрескиванию как во время сварки, так и после нее. Сера может привести к образованию горячих трещин, в то время как закаливающие свойства стали могут вызвать образование холодных трещин.
Если сварка неизбежна, необходимы особые меры предосторожности. Предварительный нагрев стали до 200-300°C помогает снизить риск образования трещин. Выбор правильных присадочных материалов также имеет ключевое значение. Для прочности часто используются электроды с низким содержанием водорода, такие как марка 410. Для большей гибкости сварного шва подходят аустенитные нержавеющие присадки, такие как марка 308.
Важно поддерживать низкий уровень подводимого тепла во время сварки, чтобы избежать слишком большого разбавления присадочным металлом. После сварки охлаждение должно быть медленным, чтобы минимизировать напряжение. Для восстановления свойств материала может потребоваться послесварочная обработка, например отжиг или снятие напряжения.
Обработка
Нержавеющая сталь 416 обладает превосходной обрабатываемостью. Она была специально разработана как легкообрабатываемая марка, что делает ее лучшим вариантом среди мартенситных нержавеющих сталей серии 400 для задач обработки. Ее производительность в этой области даже лучше, чем у марки 303, легкообрабатываемой аустенитной нержавеющей стали.
Такие операции, как точение, сверление и фрезерование, можно легко выполнять на 416, если использовать соответствующие инструменты и настройки станка. Лучшая обрабатываемость достигается, когда сталь находится в состоянии докритического отжига, что помогает снизить износ инструментов и повысить точность.
Термическая обработка
Нержавеющая сталь 416 имеет умеренную закаливаемость, то есть ее можно закалить с помощью термической обработки, но только на ограниченную глубину. Относительно низкое содержание углерода (около 0,15%) ограничивает максимально достижимую твердость, что также помогает поддерживать прочность сердцевины.
- Полный отжиг
- Нагревайте до температуры 815–900°C в течение 30 минут.
- Охлаждать со скоростью 30°С в час, затем охлаждать на воздухе.
- Докритический отжиг
- Нагреть до 650-760°С.
- После нагревания дайте остыть на воздухе.
- Закалка
- Нагреть до 925-1010°С.
- Закалить в масле.
- Отпуск следует проводить, избегая диапазона 400-580°C, чтобы предотвратить ухудшение пластичности.
Преимущества и недостатки нержавеющей стали 416
Вот преимущества и выгоды нержавеющей стали 416:
- Отличная обрабатываемость, что позволяет легко формовать и резать.
- Может подвергаться термической обработке для повышения твердости и долговечности.
- Высокая прочность, позволяющая выдерживать большие нагрузки.
- Экономически эффективен по сравнению с другими нержавеющими сталями.
- Хорошая коррозионная стойкость, подходит для эксплуатации в мягких условиях.
Вот недостатки и ограничения нержавеющей стали 416:
- Более низкая коррозионная стойкость, чем у других нержавеющих сталей, таких как 304 или 316.
- Хрупкий при закалке, что может привести к растрескиванию при высоких нагрузках.
- Не подходит для морской или богатой хлоридами среды.
- Снижение прочности при низких температурах, что делает его менее пригодным для использования в холодных условиях.
- Ограниченная свариваемость из-за высокого содержания серы.
Распространенные области применения нержавеющей стали 416
Нержавеющая сталь 416 подходит для применений, требующих хорошей обрабатываемости, умеренной коррозионной стойкости и высокой прочности, например, для винтов, болтов и шестеренок. Она обычно используется в деталях, которые должны легко обрабатываться.
Ознакомьтесь с таблицей ниже для быстрого ознакомления с его распространенными применениями:
| Промышленность | Приложение | Почему это подходит |
| Автомобильный | Шестерни, валы, болты, компоненты клапанов | Высокая обрабатываемость, коррозионная стойкость, хорошая прочность |
| Аэрокосмическая промышленность | Детали клапанов, втулки, болты, крепежи | Высокая прочность, износостойкость, коррозионная стойкость |
| Промышленное оборудование | Валы насосов, винты, шпиндели, подшипники | Хорошая износостойкость, обрабатываемость, термостойкость |
| Медицинские инструменты | Хирургические инструменты, стоматологические сверла, крепежи, ручки | Коррозионная стойкость, простота стерилизации, высокая прочность |
| Нефть и газ | Компоненты клапанов, валы насосов, винты, муфты | Коррозионная стойкость, высокая прочность и долговечность в суровых условиях |
| Оборудование для пищевой промышленности | Лопасти, шнеки, насадки, валы миксера | Коррозионная стойкость, легкость очистки, высокая обрабатываемость |
Эквивалентные марки нержавеющей стали 416 в разных странах и регионах
Вот некоторые распространенные эквивалентные марки стали SS 416 в разных странах и регионах:
| Страна | Стандарт/Спецификация | Эквивалентная оценка |
| Евросоюз | EN 10088-1 | X12CrS13 (1,4005) |
| США | ASTM A582/A582M | 416 |
| Франция | НФ А35-574 | Z11CF13 |
| Англия | БС 970-1:1991 | 416С21 |
| Швеция | СС 14 23 80 | 2380 |
Сравнение нержавеющей стали 416, 304 и 316
Для быстрого сравнения их см. таблицу ниже:
| Свойство | 416 | 304 | 316 |
| Тип | Мартенситный | аустенитный | аустенитный |
| Кристаллическая структура | Объемно-центрированная кубическая (BCC) | Гранецентрированная кубическая (FCC) | Гранецентрированная кубическая (FCC) |
| Химический состав | Cr: 13%, Mn: ≤ 1,25%, S: ≥ 0,15% | Кр: 18-201ТП3Т, Ni: 8-10,51ТП3Т | Cr: ≤ 18%, Mo: ≤ 3%, Ni: ≤ 14% |
| Коррозионная стойкость | Умеренный | Хороший | Отличный |
| Сила | Высокий | Умеренный | От умеренного до высокого |
| Твёрдость | Высокий | Умеренный | Умеренный |
| Свариваемость | От удовлетворительного до плохого | Отличный | Хороший |
| Магнитные свойства | Магнитный | Немагнитный | Немагнитный |
| Расходы | Умеренный | Ниже | Выше |
| Приложения | Столовые приборы, клапаны, хирургические инструменты | Кухонное оборудование, трубопроводы, автомобильные детали | Морская промышленность, химическая обработка, медицинские приборы |
Что вас также может беспокоить
Теперь, когда вы имеете более глубокое представление о нержавеющей стали 416, есть еще несколько распространенных проблем, которые заслуживают вашего внимания：
Ржавеет ли нержавеющая сталь 416?
Да, нержавеющая сталь 416 может ржаветь, поскольку она имеет более низкую коррозионную стойкость по сравнению с другими нержавеющими сталями из-за более высокого содержания серы для обрабатываемости. Тем не менее, она все еще более устойчива к ржавчине, чем обычная сталь.
Связанное чтение
Будет ли нержавеющая сталь ржаветь и как с этим справиться?
Магнитится ли нержавеющая сталь 416?
Да, нержавеющая сталь 416 является магнитной из-за своей мартенситной структуры.
Связанное чтение
Магнитится ли нержавеющая сталь?
Подходит ли нержавеющая сталь 416 для пищевых продуктов?
Нет, нержавеющая сталь 416, как правило, не является пищевой, поскольку ее более высокое содержание серы делает ее более подверженной коррозии. К пищевым нержавеющим сталям обычно относятся 304 и 316, которые более устойчивы к коррозии и безопасны для контакта с пищевыми продуктами.
Подходит ли нержавеющая сталь 416 для ножей?
Нет, нержавеющая сталь 416 не идеальна для ножей. Она известна своей обрабатываемостью, но не обладает твердостью и стойкостью режущей кромки, необходимыми для высококачественных ножевых лезвий. Для ножей обычно требуются более твердые стали, такие как 440C или 154CM, для лучшей производительности.
Нержавеющая сталь 416 лучше, чем 316?
Это зависит от конкретных потребностей. Нержавеющая сталь марки 316, как правило, лучше устойчива к коррозии, особенно в морской или химической среде, в то время как нержавеющая сталь марки 416 легче поддается обработке, но имеет более низкую коррозионную стойкость.
В чем разница между нержавеющей сталью 304 и 416?
нержавеющая сталь 304 — аустенитная марка с превосходной коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью и немагнитными свойствами. Нержавеющая сталь 416 — мартенситная марка, обеспечивающая лучшую обрабатываемость, но имеющая более низкую коррозионную стойкость и магнитную природу.
Резюме и далее
В этой статье кратко объясняется определение, состав, свойства, характеристики обработки, области применения и другие важные аспекты нержавеющей стали 416. Чтобы узнать больше о нержавеющей стали или других типах стали, посетите наш блог или свяжитесь с нашими экспертами по металлу.
Являясь ведущим производителем и поставщиком решений в области специальной стали, СтальПРО предоставляет многоотраслевые прикладные решения и индивидуальные услуги. Мы гарантируем качество продукции 100% и стремимся расти вместе с нашими клиентами. Посетить наш сайт чтобы узнать больше, или отправьте нам запрос. Мы свяжемся с вами в ближайшее время!
