Thép không gỉ 431: Tính chất, đặc điểm, công dụng

Thép không gỉ 431 là hợp kim martensitic dẻo dai, bền bỉ được công nhận vì khả năng chống gỉ, độ dẻo dai và dễ tạo hình vượt trội. Được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, thép không gỉ 431 mang lại sự cân bằng giữa độ dẻo dai và độ bền. 

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ khám phá các đặc tính, ứng dụng, cấp độ tương đương và các tùy chọn xử lý để giúp bạn hiểu tại sao đây là lựa chọn đáng tin cậy cho các môi trường khắc nghiệt.

Thép không gỉ 431 là gì?

Thép không gỉ 431 (UNS S43100) là sắt 80-85%, crom 15-17%, cacbon và niken. Đây là thép không gỉ martensitic đáp ứng tiêu chuẩn ASTM A276, mang lại độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng gia công. Xử lý thép không gỉ 431 ở nhiệt độ 600°C đến 800°C sẽ tối ưu hóa hiệu suất của nó. Được xử lý bằng phương pháp xử lý nhiệt, thép không gỉ 431 được sử dụng trong các ngành hàng không vũ trụ, hàng hải và ô tô để làm trục, bu lông và chốt. Làm việc nguội có thể làm tăng độ cứng và độ bền của nó. 

Tính chất của thép không gỉ 431

Thép không gỉ 431 nổi tiếng với độ bền vượt trội, khả năng chống gỉ tuyệt vời và độ bền chắc. Hàm lượng crom và niken tăng cường độ bền và khả năng chống oxy hóa. Nó cũng cung cấp khả năng phục hồi và chống mài mòn tuyệt vời, làm cho nó trở nên hoàn hảo cho các điều kiện đầy thách thức.

Thành phần hóa học của SS 431

Thành phần của SS 431 được đặc trưng bởi hàm lượng crom cao, mang lại khả năng chống ăn mòn vượt trội, cùng với hàm lượng cacbon và niken vừa phải để tăng cường độ bền. Để biết các số liệu cụ thể, vui lòng tham khảo bảng bên dưới.

Tính chất cơ học của thép không gỉ 431

SS 431 nổi bật nhất vì độ bền kéo và độ cứng cao, ngay cả sau khi xử lý nhiệt, khiến nó phù hợp với các ứng dụng cơ học đòi hỏi khắt khe. Để biết các giá trị cụ thể ở các điều kiện ủ khác nhau, hãy xem bảng bên dưới.

Tính chất vật lý của 431

Các tính chất vật lý của ss 431 được làm nổi bật bởi mật độ cao và độ dẫn nhiệt tốt, khiến nó phù hợp với môi trường ứng suất cao. Các giá trị này thể hiện các tính chất chung trong điều kiện ủ tiêu chuẩn và có thể thay đổi theo các phương pháp xử lý nhiệt khác nhau.

Các cấp độ tương đương của thép không gỉ 431

Thép không gỉ 431 có thành phần hóa học và tính chất cơ học tương tự với các loại thép tương đương được sử dụng ở các quốc gia khác. Các loại thép này cung cấp hiệu suất tương đương trên nhiều ứng dụng khác nhau. Dưới đây là bảng các loại thép tương đương từ các khu vực khác nhau.

Các loại thép không gỉ thay thế có thể có cho thép không gỉ 431

Một số loại thép không gỉ có thể thay thế cho thép 431 do có thành phần hoặc ứng dụng tương tự:

1. Lớp 410: Thép không gỉ Martensitic có crom. Nó có khả năng chống ăn mòn và độ bền tốt nhưng độ dẻo dai thấp hơn một chút so với 431.
2. Lớp 420: Hàm lượng carbon cao hơn 431. Nó có độ cứng tốt hơn sau khi xử lý nhiệt, phù hợp cho các ứng dụng chống mài mòn nhưng khả năng chống ăn mòn thấp hơn.
3. Lớp 304: Thép không gỉ Austenit có hàm lượng niken cao hơn. Nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và có thể thay thế 431, nơi khả năng chống ăn mòn quan trọng hơn độ bền.
4. Lớp 316: Chứa nhiều molypden hơn 431. Có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, đặc biệt là trong môi trường biển, nhưng có độ bền thấp hơn.

Những tùy chọn này có thể được lựa chọn tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể về độ bền, khả năng chống gỉ hoặc độ bền.

Đặc điểm của thép không gỉ 431

Thép không gỉ 431 được biết đến với độ bền kéo cao, khả năng chống gỉ vượt trội và độ cứng chắc, lý tưởng cho những điều kiện khắc nghiệt.

1. Độ bền kéo cao

Thép 431 có độ bền kéo cao hơn đáng kể so với nhiều loại thép không gỉ khác, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi vật liệu bền, chắc, chẳng hạn như trong các thành phần hàng không vũ trụ và hàng hải.

2. Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời

Nhờ hàm lượng crom cao, thép không gỉ 431 có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường có tính ăn mòn nhẹ như môi trường biển và công nghiệp.

3. Độ cứng tốt

431 can reach significant độ cứng through heat treatment, making it ideal for parts needing wear resistance, like shafts, bolts, and fasteners.

4. Tính chất từ tính

Unlike austenitic stainless steels, 431 is từ tính, which can be advantageous in certain mechanical and electrical applications.

5. Hiệu suất xử lý nhiệt

Thép 431 phản ứng tốt với quá trình tôi và ram, cho phép điều chỉnh các tính chất cơ học để phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

6. Khả năng dập tắt

• Tăng độ cứng:Sau khi tôi và ram, độ cứng của thép không gỉ 431 có thể đạt tới 360 đến 480HB, tương đương với Rc44.
• Phương pháp làm mát:Các phần nhỏ có thể được làm mát bằng không khí, trong khi các phần lớn hơn cần được tôi bằng dầu để đạt được độ cứng xuyên suốt tối ưu.

7. Đặc điểm nhiệt độ thấp

• Nhiệt độ chuyển đổi giòn thấp hơn:Thép không gỉ 431 trở nên cứng hơn ở nhiệt độ thấp, giúp chống va đập mà không bị vỡ.
• Cấu trúc vi mô:Ở nhiệt độ thấp, cấu trúc bao gồm martensit và một số ferit, giúp cải thiện độ bền và độ dẻo dai.

Hạn chế

• Hàn khó:Do hàm lượng carbon cao nên thép không gỉ 431 rất khó hàn và cần xử lý nhiệt trước và sau khi hàn để tránh nứt.
• Dễ bị tổn thương bởi axit mạnh:Mặc dù có khả năng chống ăn mòn, nhưng 431 dễ bị rỗ và ăn mòn khe hở trong môi trường axit mạnh, hạn chế việc sử dụng trong môi trường tiếp xúc với hóa chất mạnh.

Thép không gỉ 431 được sản xuất như thế nào?

Quá trình sản xuất thép không gỉ 431 bao gồm một số bước chính, mỗi bước đều quan trọng để đảm bảo các đặc tính cuối cùng như độ bền, độ cứng và khả năng chống ăn mòn.

1. Sự tan chảy:Nguyên liệu thô, chủ yếu là sắt, crom, cacbon và niken, được nấu chảy trong lò hồ quang điện (EAF) ở nhiệt độ cao.

2. Đúc:Thép lỏng được đổ vào khuôn để tạo thành phôi hoặc tấm, sau đó được làm nguội và cứng lại.

3. Cán nóng:Các tấm thép đã đông đặc lại được nung nóng và cán để giảm độ dày và định hình thép thành tấm, thanh hoặc các hình dạng cần thiết khác.

4. Ủ:Thép cán được xử lý nhiệt để giải phóng ứng suất bên trong, làm mềm vật liệu và tăng khả năng gia công. Quá trình này bao gồm việc nung thép đến nhiệt độ đã đặt và làm nguội dần.

5. Làm cứng:Để tăng độ cứng và độ bền, thép 431 được đưa vào quá trình tôi, trong đó thép được làm nguội nhanh sau khi được nung ở nhiệt độ cao.

6. Ủ:Sau khi tôi, thép được ram bằng cách nung lại ở nhiệt độ thấp hơn rồi làm nguội lại để điều chỉnh độ cứng và độ dẻo dai cuối cùng.

7. Tẩy cặn:Sau khi xử lý nhiệt, lớp vảy bề mặt hình thành trong quá trình chế biến sẽ được loại bỏ bằng cách ngâm chua hoặc làm sạch cơ học.

8. Hoàn thiện:Thép được gia công và hoàn thiện theo kích thước chính xác, thường thông qua quá trình mài hoặc đánh bóng, để đạt được chất lượng bề mặt mong muốn.

9. Kiểm tra và thử nghiệm:Sản phẩm cuối cùng phải trải qua quá trình kiểm tra và thử nghiệm nghiêm ngặt để đảm bảo đáp ứng các tính chất cơ học và hóa học cần thiết, chẳng hạn như độ bền kéo, độ cứng và khả năng chống ăn mòn.

Các quy trình này đảm bảo thép không gỉ 431 đạt được độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống gỉ cần thiết cho các ứng dụng cụ thể của nó.

Các tùy chọn xử lý chúng tôi cung cấp cho SS 431

Tại SteelProGroup, chúng tôi cung cấp đầy đủ các tùy chọn gia công và tùy chỉnh sản phẩm cho thép không gỉ SS 431, được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất và nhu cầu ứng dụng cụ thể.

Gia công

Dưới đây là các tùy chọn xử lý chi tiết mà chúng tôi cung cấp:

tan chảy

• Lò hồ quang điện (EAF): Sản xuất thép chất lượng cao bằng cách nấu chảy nguyên liệu thô bằng hồ quang điện, đảm bảo kiểm soát chính xác thành phần.
• Nấu chảy cảm ứng chân không (VIM): Loại bỏ tạp chất trong chân không, tạo ra vật liệu sạch hơn, đồng đều hơn với ít tạp chất hơn, lý tưởng cho các ứng dụng quan trọng.
• Khử cacbon bằng oxy argon (AOD): Phương pháp khử cacbon bằng oxy và argon (AOD) tinh chế thép bằng cách giảm cacbon, cải thiện khả năng chống ăn mòn và đạt được thành phần mong muốn, lý tưởng để sản xuất thép không gỉ chất lượng cao như 431, vì nó kiểm soát hàm lượng hợp kim và cải thiện hiệu suất.

Xử lý nhiệt

• Ủ:Giảm độ cứng của thép không gỉ 431 để tăng khả năng gia công và giải phóng ứng suất bên trong, thường được thực hiện ở nhiệt độ 815-900°C, giúp dễ dàng gia công hơn ở các giai đoạn sau.
• Làm cứng: Tăng cường độ bền và khả năng chống mài mòn bằng cách nung thép không gỉ 431 đến nhiệt độ 980-1065°C rồi làm nguội nhanh, lý tưởng cho các ứng dụng có độ bền cao.
• Làm nguội: Điều chỉnh độ cứng và độ dẻo dai sau khi tôi, cải thiện độ bền và giảm độ giòn, thường được thực hiện ở nhiệt độ 600-650°C đối với thép không gỉ 431, cho các ứng dụng đòi hỏi cả độ bền và độ linh hoạt.
• Làm nguội: Làm nguội nhanh thép không gỉ 431 sau khi nung để giữ nguyên độ cứng và tính chất cơ học, điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất nhất quán trong môi trường khắc nghiệt.

Làm việc lạnh

• Cán nguội: Giảm độ dày và cải thiện chất lượng bề mặt mà không cần gia nhiệt, mang lại bề mặt mịn hơn, chắc hơn.
• Vẽ lạnh: Tăng cường độ bền bằng cách kéo thép qua khuôn, giúp kiểm soát chặt chẽ kích thước cho các ứng dụng chính xác.
• Tạo hình kéo giãn: Kéo giãn vật liệu mà không cần nhiệt, cải thiện các tính chất cơ học đồng thời định hình vật liệu thành các hình dạng phức tạp.

Other Cold Working Options Not Recommended for 431 Stainless Steel

• Vẽ sâu: Độ dẻo hạn chế của thép 431 khiến nó dễ bị nứt trong quá trình kéo sâu, khiến nó không phù hợp cho quy trình này.
• Uốn cong ở nhiệt độ thấp:Do độ bền cao hơn và độ dẻo thấp hơn, việc uốn cong mà không có đủ nhiệt có thể dẫn đến nứt.
• Làm nguội:Độ cứng và độ giòn của 431 sau khi làm nguội khiến nó không thích hợp để dập vì có thể gây ra gãy xương.

Gia công cơ khí

• Cắt:Chúng tôi cung cấp dịch vụ cắt chính xác bằng cưa hoặc tia laser, mang lại những đường cắt sạch và chính xác theo thông số kỹ thuật tùy chỉnh với mức hao hụt vật liệu tối thiểu.
• Xay xát:Công nghệ phay có độ chính xác cao đảm bảo tạo ra các bộ phận phức tạp với kích thước chính xác, phù hợp với các hình dạng và thiết kế phức tạp.
• Khoan: Khoan tùy chỉnh để đạt được kích thước và độ sâu lỗ chính xác, đảm bảo vừa khít với bu lông, ốc vít hoặc các phương pháp nối khác.

Xử lý bề mặt

• Mài: Làm mịn bề mặt thô ráp và đảm bảo độ hoàn thiện đồng đều, cải thiện diện mạo và hiệu suất tổng thể của thép.
• Đánh bóng: Thêm lớp hoàn thiện phản chiếu, bóng loáng, tăng khả năng chống ăn mòn và tính thẩm mỹ, đặc biệt là đối với các thành phần dễ nhìn thấy.
• Ngâm chua:Loại bỏ tạp chất bề mặt, chẳng hạn như oxit hoặc cặn, đảm bảo bề mặt sạch và cải thiện độ bám dính của lớp phủ.
• thụ động hóa: Cải thiện khả năng chống gỉ bằng cách tạo ra lớp phủ oxit bảo vệ, giúp sản phẩm hoàn hảo khi sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Hàn

• Hàn TIG (Khí trơ vonfram): Cung cấp mối hàn chính xác, chất lượng cao với mức độ ô nhiễm tối thiểu, phù hợp với các phần mỏng hoặc các ứng dụng quan trọng.
• Hàn MIG (Kim loại khí trơ): Hiệu quả khi nối các phần dày hơn với tốc độ lắng đọng cao, phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp và kết cấu.
• Hàn điện trở: Sử dụng nhiệt và áp suất để nối thép mà không cần vật liệu độn, tạo ra mối nối chắc chắn, sạch sẽ cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Other Welding Options Not Recommended for 431 Stainless Steel

• Hàn bằng khí và hàn bằng CO2:Những phương pháp này khó thực hiện với thép không gỉ 431.
• Hàn nhiệt độ thấp:Hàn ở nhiệt độ cực thấp có thể làm giảm độ dẻo dai và độ bền.
• Không cần làm nóng trước:Việc bỏ qua bước xử lý gia nhiệt trước sẽ làm tăng nguy cơ giòn và nứt, do đó, nên gia nhiệt trước đối với thép không gỉ 431.

Hình dạng và hình thức chúng ta có

Dưới đây là các tùy chọn về hình dạng và kiểu dáng mà chúng tôi cung cấp:

• Thanh:
  • Hình dạng: Thanh tròn, thanh vuông, thanh phẳng, thanh lục giác.
  • Hình thức: Thanh đánh bóng, thanh ngâm chua.
• Tấm và Tấm:
  • Hình dạng: Tấm mỏng, tấm dày.
  • Hình thức:Tấm ngâm chua, tấm cuộn, tấm phẳng, tấm đục lỗ, tấm caro.
• Dây và Dải:
  • Hình dạng: Dây tròn, dây dẹt, dây vuông.
  • Hình thức: Dây kéo, dây cuộn, dây xoắn.
• Cuộn dây:
  • Hình dạng: Cuộn dây hẹp, cuộn dây rộng.
  • Hình thức: Cuộn cán nguội, cuộn cán nóng, cuộn ủ.
• Thanh:
  • Hình dạng: Thanh tròn, thanh vuông.
  • Hình thức: Thanh cán nóng, thanh kéo nguội, thanh đánh bóng.
• Ống:
  • Hình dạng: Ống tròn, ống vuông.
  • Hình thức: Ống liền mạch, ống hàn, ống đánh bóng.
• Ống:
  • Hình dạng: Ống tròn, ống chữ nhật.
  • Hình thức: Ống liền mạch, ống hàn, ống ngâm chua.
• Hình thức gia công tùy chỉnh:Chúng tôi cung cấp dịch vụ gia công và định hình tùy chỉnh để phù hợp với các yêu cầu công nghiệp cụ thể của bạn.

Với khả năng xử lý toàn diện và nhiều hình dạng khác nhau, chúng tôi đảm bảo rằng sản phẩm thép không gỉ 431 của chúng tôi đáp ứng các tiêu chuẩn hàng đầu của ngành.

Ứng dụng của thép không gỉ 431

Thép không gỉ 431 thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ bền cao, độ bền và khả năng chống gỉ. Nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng hàng không vũ trụ, hàng hải, ô tô và công nghiệp.

1. Ngành hàng không vũ trụ

Thép không gỉ 431 thường được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ vì độ bền vượt trội và khả năng chống mài mòn và chống mỏi.

• Bánh đáp máy bay:Độ bền và độ cứng của thép 431 làm cho nó trở nên hoàn hảo cho các bộ phận phải chịu áp lực và va đập mạnh.
• Chốt:Khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học của nó phù hợp để sử dụng cho các chi tiết cố định quan trọng trong kết cấu máy bay.
• Các bộ phận của tuabin:Khả năng chịu được nhiệt độ cao và duy trì độ bền là rất quan trọng đối với các bộ phận của tuabin.

2. Ngành hàng hải

Nhờ khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường biển nên 431 được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng hải.

• Trục:431 thường được sử dụng cho trục chân vịt vì độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của nước biển.
• Chốt thuyền:Bu lông và ốc vít chống ăn mòn làm từ thép 431 lý tưởng để sử dụng trong môi trường nước mặn.
• Linh kiện máy bơm: Độ bền và khả năng chống ăn mòn của vật liệu làm cho nó phù hợp với các bộ phận máy bơm hàng hải đòi hỏi độ bền lâu dài.

3. Ngành công nghiệp ô tô

Độ bền và khả năng gia công của thép không gỉ 431 khiến nó trở thành lựa chọn tốt cho các ứng dụng ô tô đòi hỏi khắt khe.

• Trục: Độ bền cao và khả năng chống mỏi lý tưởng cho trục ô tô chịu tải trọng và áp lực lớn.
• Bánh răng:Các bánh răng làm từ thép 431 có khả năng chịu được mô-men xoắn và độ mài mòn cao mà không làm giảm hiệu suất.
• Linh kiện động cơ:Các bộ phận như van và hệ thống phun nhiên liệu được hưởng lợi từ độ cứng và khả năng chống ăn mòn của vật liệu.

4. Thiết bị công nghiệp

Trong các ứng dụng công nghiệp, thép không gỉ 431 được sử dụng ở các bộ phận đòi hỏi khả năng chống mài mòn và chịu được điều kiện khắc nghiệt.

• Van: Độ bền và khả năng chống ăn mòn của vật liệu làm cho nó trở nên lý tưởng cho thân van và các bộ phận trong ngành công nghiệp hóa chất và dầu mỏ.
• Máy bơm và piston: Độ bền của 431 khi chịu áp lực và tiếp xúc với chất lỏng ăn mòn khiến nó phù hợp với trục bơm và thanh piston.
• Dụng cụ cắt: Khả năng giữ độ sắc bén và chống mài mòn dưới áp lực lớn của thép không gỉ 431 khiến nó trở nên lý tưởng để sản xuất dụng cụ cắt.

Thép không gỉ 431 cũng được sử dụng trong dầu và khí đốt, thuộc về y học, chế biến thực phẩm, Và dược phẩm các ngành công nghiệp vì khả năng chống ăn mòn, độ bền và độ sạch.

Sự khác biệt giữa thép 316 và thép 431 là gì?

316 là thép không gỉ austenit có hàm lượng crom và niken cao, có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường biển. 431, một loại thép martensitic, có độ bền và độ cứng cao hơn nhưng có khả năng chống ăn mòn thấp hơn so với 316.

Sự khác biệt giữa thép không gỉ 420 và 431 là gì?

Thép 420 chứa nhiều carbon hơn, khiến thép này cứng hơn và chống mài mòn tốt hơn sau khi xử lý nhiệt nhưng độ dẻo dai thấp hơn. Thép 431 có độ dẻo dai tổng thể cao hơn và khả năng chống ăn mòn được cải thiện nhờ hàm lượng crom cao hơn, khiến thép này phù hợp với những môi trường khắc nghiệt hơn.

Thép không gỉ 431 có thể được làm cứng không?

Có, thép không gỉ 431 có thể được làm cứng thông qua xử lý nhiệt, cụ thể là làm nguội và ram, giúp tăng cường độ cứng và độ bền.

Sự khác biệt giữa thép không gỉ 430 và 431 là gì?

430 is a ferritic stainless steel known for its good corrosion resistance and ease of forming, but it has lower strength compared to other grades. 431 is martensitic, offering higher strength, hardness, and better corrosion resistance, making it suitable for tougher applications.

Tương đương với thép không gỉ 431 là gì?

Các lớp tương đương bao gồm SUS431 ở Nhật Bản, 1Cr17Ni2 ở Trung Quốc, X17CrNi16-2 ở EU, 1.4057 ở Đức và 14Kh17N2 ở Nga.

Nhà sản xuất thép không gỉ 431 chuyên nghiệp

Tập đoàn SteelPRO là nhà sản xuất và cung cấp giải pháp cho thép chuyên dụng, cung cấp dịch vụ tùy chỉnh với đảm bảo chất lượng 100%! Hãy chọn thép không gỉ 431 của chúng tôi, chúng tôi có thể cung cấp:

• Độ bền và độ bền cao:Thép không gỉ 431 của chúng tôi có độ bền kéo tuyệt vời, lý tưởng cho các ứng dụng chịu ứng suất cao.
• Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời:Thép không gỉ 431 có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, lý tưởng cho môi trường biển và hóa chất.
• Gia công chính xác:Thép không gỉ 431 của chúng tôi có hình dạng thích hợp cho gia công chính xác, đảm bảo sản phẩm cuối cùng có chất lượng hàng đầu.
• Hoàn thiện có thể tùy chỉnh:Các tùy chọn như đánh bóng, ngâm chua và ủ có thể được tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu ứng dụng cụ thể của bạn.
• Một loạt các hình dạng để lựa chọn: Thanh, que, tấm, lá, cuộn, ống và nhiều loại khác để đáp ứng nhiều nhu cầu công nghiệp khác nhau.
  Tùy chọn xử lý nhiệt tiên tiến: Quy trình xử lý nhiệt tùy chỉnh để nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của vật liệu.
• Chuỗi cung ứng toàn cầu: Giao hàng toàn cầu đáng tin cậy với các lựa chọn vận chuyển cạnh tranh.
  Tuân thủ và chứng nhận của ngành: Sản phẩm đạt tiêu chuẩn ASTM, được SGS/TUV chứng nhận về chất lượng và khả năng truy xuất nguồn gốc.

Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để gửi yêu cầu dự án của bạn và trải nghiệm các giải pháp thép không gỉ 431 cùng các dịch vụ tùy chỉnh của chúng tôi!