Nitronic 50 Keluli tahan karat: Sifat, Aplikasi, Panduan Pembuatan

Metal parts custom manufacturing

Nitronic 50 Keluli tahan karat adalah aloi austenit berprestasi tinggi yang terkenal kandungan nitrogen yang tinggi, yang memberikan kekuatan dan ketahanan kakisan yang luar biasa. Ia mengatasi banyak keluli tahan karat standard dalam persekitaran yang teruk -dari air laut laut ke loji pemprosesan kimia. Dalam panduan ini, Kami akan memecahkan ciri -ciri utamanya, Penggunaan dunia nyata, Bagaimana ia dibuat, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain, Membantu anda memilihnya untuk projek yang paling menuntut anda.

1. Sifat bahan utama nitronic 50 Keluli tahan karat

Prestasi Nitronic 50's Standout berpunca dari kejuruteraannya dengan teliti Komposisi kimia, yang membentuk yang boleh dipercayai sifat fizikal, kuat sifat mekanikal, dan ciri -ciri kritikal lain.

Komposisi kimia

Formula Nitronic 50 dioptimumkan untuk kekuatan dan ketahanan kakisan, dengan elemen utama termasuk:

  • Kandungan nitrogen yang tinggi: 0.40-0.60% (Kekuatan tegangan Bintang Bintang dan Pitting Rintangan tanpa mengorbankan Kemuluran)
  • Kandungan kromium: 21-23% (membentuk lapisan oksida pelindung untuk rintangan kakisan yang unggul)
  • Kandungan nikel: 12-14% (menstabilkan struktur austenit, meningkatkan kemuluran dan ketangguhan)
  • Kandungan mangan: 4.0-6.0% (Bekerja dengan nitrogen untuk meningkatkan kekuatan lagi)
  • Kandungan karbon: ≤0.08% (meminimumkan risiko kakisan intergranular)
  • Kandungan silikon: ≤1.0% (AIDS dalam deoksidasi semasa pembuatan)
  • Kandungan fosforus: ≤0.045% (dikawal untuk mengelakkan keburukan)
  • Kandungan sulfur: ≤0.03% (dikurangkan untuk mengekalkan rintangan kakisan)

Sifat fizikal

HartaNilai tipikal
Ketumpatan7.8 g/cm³
Kekonduksian terma16 W/(m · k) (pada 20 ° C.)
Kapasiti haba tertentu0.5 J/(g · k) (pada 20 ° C.)
Pekali pengembangan haba17.5 × 10⁻⁶/° C. (20-500° C.)
Sifat magnetBukan magnet (Walaupun selepas sejuk bekerja)

Sifat mekanikal

Terima kasih kepada yang kandungan nitrogen yang tinggi, Nitronic 50 Menyampaikan kekuatan terkemuka industri semasa mengekalkan kemuluran:

  • Kekuatan tegangan yang tinggi: 850-1,000 MPA (jauh lebih tinggi daripada gred austenit standard seperti 304)
  • Kekuatan hasil: 500-650 MPA (2.5x lebih tinggi daripada 304 Keluli tahan karat)
  • Pemanjangan: 25-35% (dalam 50 MM -Memastikan fleksibiliti walaupun kekuatan tinggi)
  • Kekerasan: 220-260 Brinell, 90-100 Rockwell b, 230-270 Vickers
  • Kekuatan keletihan: 350-400 MPA (pada 10 ⁷ kitaran -ideal untuk bahagian -bahagian di bawah tekanan berulang, Seperti aci pam)
  • Kesan ketangguhan: 120-180 J (Pada suhu bilik -resists retak dari kesan tiba -tiba)

Sifat kritikal lain

  • Rintangan kakisan yang sangat baik: Outperforms 304 dan 316 dalam persekitaran yang keras -asid tahan, bahan kimia perindustrian, dan air masin.
  • Pitting Rintangan: Superior-nitrogen dan kromium menghalang pitting dalam tetapan kaya klorida (Mis., air laut laut atau tangki kimia).
  • Tekanan Rintangan Kerosakan Kakisan: Sangat baik - mengikat tegangan tegangan dalam keadaan menghakis lebih baik daripada 316 atau keluli tahan karat dupleks.
  • Pakai rintangan: Baik - lebih tinggi daripada 304 dan 316, menjadikannya sesuai untuk bahagian dengan geseran (Mis., batang injap).
  • Kebolehkerjaan: Sederhana -Perlu alat karbida tajam dan penyejukan; lebih perlahan daripada 304 tetapi lebih cepat daripada aloi kekuatan tinggi seperti titanium.
  • Kebolehkalasan: Cemerlang - boleh dikimpal melalui Mig, TIG, atau kaedah tongkat tanpa memanaskan; kimpalan mengekalkan kekuatan dan ketahanan kakisan.

2. Aplikasi dunia nyata nitronic 50 Keluli tahan karat

Campuran 50 nitronic dari Kekuatan tegangan yang tinggi dan Rintangan kakisan yang sangat baik menjadikannya pilihan utama untuk industri di mana bahan menghadapi keadaan yang melampau. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:

Peralatan perindustrian

  • Pam: Aci pam dan pendesak menggunakan nitronic 50 -rintangan haus dan kakisannya menghalang kegagalan pramatang dalam air kumbahan atau sistem kimia.
  • Injap: Badan dan batang injap mengendalikan tekanan tinggi dan cecair yang menghakis (Mis., kilang minyak) tanpa ubah bentuk atau berkarat.
  • Bilah turbin: Bilah turbin gas kecil bergantung pada kekuatan suhu tinggi (mengekalkan sifat sehingga 650 ° C).

Contoh kes: Loji pembuatan diganti 316 Aci pam keluli tahan karat dengan nitronic 50. Aci baru bertahan 4x lagi (dari 5 bulan ke 20 bulan) dan mengurangkan kos penyelenggaraan oleh $75,000 setiap tahun.

Pemprosesan kimia

  • Tangki simpanan: Kereta kebal yang memegang asid agresif (Mis., asid hidroklorik) atau pelarut menggunakan nitronic 50 -rintangan kakisannya menghalang kebocoran dan pencemaran.
  • Sistem paip: Paip mengangkut bahan kimia mengelakkan pembentukan karat, memastikan aliran yang konsisten dan mengurangkan masa.
  • Reaktor: Kapal tindak balas mengendalikan suhu tinggi dan reaktan menghakis tanpa merendahkan.

Industri Aeroangkasa dan Automotif

  • Aeroangkasa: Pengikat pesawat dan kurungan enjin menggunakan nisbah kekuatan dan berat badannya yang tinggi dan ketahanan terhadap kakisan bahan bakar jet.
  • Automotif: Bahagian enjin berprestasi tinggi (Mis., Komponen turbocharger) dan sistem ekzos perlumbaan menahan haba dan getaran yang melampau.

Industri Marin

  • Sistem air laut: Penukar haba dan paip pengambilan air laut menentang pitting dan kakisan -melengkapkan 316 dan bahkan beberapa keluli tahan karat dupleks.
  • Komponen kapal: Pengikat kapal Hull dan aci kipas mengelakkan karat dalam persekitaran laut, mengurangkan keperluan penyelenggaraan.

Industri Makanan dan Minuman

  • Peralatan pemprosesan: Penghantar dan pengadun menggunakan nitronic 50 -rintangan kakisannya bergantung kepada asid makanan (Mis., sos tomato atau jus sitrus) dan pembersihan yang kerap.
  • Bekas penyimpanan: Tangki untuk cecair seperti susu atau bir mudah dibersihkan dan tidak akan melupuskan logam ke dalam makanan.

3. Teknik pembuatan untuk nitronic 50 Keluli tahan karat

Menghasilkan nitronic 50 memerlukan langkah yang tepat untuk memelihara kandungan nitrogen yang tinggi dan memastikan sifat seragam. Inilah prosesnya:

1. Proses metalurgi

  • Relau arka elektrik (EAF): Kaedah utama -keluli scrap, Chromium, Nikel, dan mangan cair pada 1,650-1,750 ° C. Gas nitrogen disuntik ke dalam aloi cair untuk mencapai sasaran 0.40-0.60% kandungan.
  • Relau oksigen asas (Bof): Digunakan untuk pengeluaran besar-besaran-oksigen ditiup untuk menghilangkan kekotoran, Kemudian nitrogen dan aloi lain ditambah untuk menyesuaikan komposisi.

2. Proses rolling

  • Rolling panas: Aloi cair dilemparkan ke dalam papak, Dipanaskan hingga 1,150-1,250 ° C., dan dilancarkan menjadi bentuk tebal (bar, plat) untuk bahagian perindustrian.
  • Rolling sejuk: Sejuk-berguling untuk membuat helaian nipis (untuk paip atau peralatan makanan) dengan permukaan licin; sedikit meningkatkan kekerasan tetapi mengekalkan kemuluran.

3. Rawatan haba

  • Penyelesaian Penyepuh: Dipanaskan hingga 1,080-1,180 ° C dan diadakan untuk 30-60 minit, Kemudian air-quenched. Ini larut karbida yang dicetuskan, Memulihkan ketahanan kakisan dan kemuluran.
  • Tekanan pelepasan tekanan: Dipanaskan hingga 800-900 ° C 1-2 jam, Kemudian disejukkan perlahan -lahan. Mengurangkan tekanan dalaman dari kimpalan atau pembentukan tanpa menurunkan kekuatan.

4. Membentuk dan rawatan permukaan

  • Kaedah membentuk:
  • Tekan pembentukan: Menggunakan tekanan hidraulik untuk membentuk bahagian seperti badan injap atau perumahan pam.
  • Membongkok: Mewujudkan sudut untuk paip atau kurungan struktur (mengekalkan kekuatan setelah membongkok).
  • Pemesinan: Latihan, kilang, atau menghidupkan bahagian ke saiz tepat -menggunakan alat karbida dan memotong cecair untuk mengelakkan terlalu panas.
  • Rawatan permukaan:
  • Acar: Dicelupkan dalam asid untuk mengeluarkan skala dari rolling panas.
  • Passivation: Dirawat dengan asid nitrik untuk meningkatkan lapisan kromium oksida, Meningkatkan rintangan kakisan.
  • Electropolishing: Mewujudkan lancar, permukaan yang boleh dibersihkan (Kritikal untuk peralatan makanan atau komponen aeroangkasa) dan menghilangkan kekotoran permukaan.

5. Kawalan kualiti

  • Ujian ultrasonik: Pemeriksaan untuk kecacatan dalaman (Mis., retak) di bahagian tebal seperti bilah turbin.
  • Ujian Radiografi: Memeriksa kimpalan untuk kelemahan (Mis., keliangan) untuk memastikan integriti struktur.
  • Ujian tegangan: Mengesahkan Kekuatan tegangan yang tinggi (850-1,000 MPA) dan kekuatan hasil (500-650 MPA).
  • Analisis mikrostruktur: Mengkaji aloi di bawah mikroskop untuk mengesahkan struktur austenit seragam dan pengedaran nitrogen yang betul.

4. Kajian kes: Nitronic 50 dalam peralatan pemprosesan makanan

Pengilang makanan besar bergelut dengan karat 304 Pengadun keluli tahan karat yang digunakan untuk memproses sos tomato. The 304 pengadun mengembangkan pitting selepas 6 bulan pendedahan kepada asid tomato, memerlukan penggantian mahal. Mereka beralih ke nitronic 50, dan hasilnya berubah:

  • Rintangan kakisan: Selepas 18 bulan, nitronic 50 pengadun tidak menunjukkan jangka hayat atau karat -3x lebih lama daripada 304.
  • Sanitasi: Lancar, permukaan elektropolis lebih mudah dibersihkan, mengurangkan pertumbuhan bakteria dan melewati audit keselamatan makanan dengan masalah sifar.
  • Penjimatan kos: Pengilang disimpan $120,000 setiap tahun dengan menghapuskan penggantian pengadun yang kerap dan downtime.

5. Nitronic 50 Keluli tahan karat vs. Bahan lain

Bagaimana nitronic 50 Bandingkan dengan aloi popular yang lain? Mari kita pecahkan dengan jadual terperinci:

BahanKos (vs. Nitronic 50)Kekuatan teganganKekuatan hasilRintangan kakisan (Air laut)Kebolehkalasan
Nitronic 50Asas (100%)850-1,000 MPA500-650 MPACemerlangCemerlang
Nitronic 4080%700-900 MPA400-550 MPASangat bagusCemerlang
316 Keluli tahan karat60%515 MPA205 MPABaikCemerlang
Dupleks 2205110%620-800 MPA450 MPACemerlangBaik
Aloi titanium (Ti-6al-4v)450%860 MPA795 MPACemerlangSederhana

Kesesuaian aplikasi

  • Pam industri: Nitronic 50 Outperforms Nitronic 40 dan 316 (jangka hayat yang lebih lama, kekuatan yang lebih tinggi) dan lebih murah daripada dupleks 2205.
  • Sistem Marin: Lebih baik daripada 316 dan nitronic 40 dalam air laut; lebih kos efektif daripada titanium.
  • Pemprosesan makanan: Lebih tinggi daripada 304 (menentang asid makanan) dan mudah dibersihkan -berjaga -jaga standard keselamatan makanan yang ketat.
  • Komponen Aeroangkasa: Mengimbangi kekuatan dan berat badan lebih baik daripada 316; lebih murah daripada titanium semasa mengekalkan kebolehkalasan.

Pandangan Teknologi Yigu mengenai Nitronic 50 Keluli tahan karat

Di Yigu Technology, Kami melihat nitronic 50 Sebagai penukar permainan untuk tekanan tinggi, Aplikasi yang menghakis. Itu kandungan nitrogen yang tinggi memberikan kekuatan dan ketahanan kakisan yang tidak dapat ditandingi, menjadikannya sesuai untuk pelanggan kami di Marinir, kimia, dan industri makanan. Kami sering mengesyorkannya untuk aci pam, Pengadun makanan, dan penukar haba marin - di mana ia mengurangkan kos penyelenggaraan dan memanjangkan bahagian hidup. Sementara pricier daripada 304/316, Ketahanan jangka panjangnya menawarkan nilai yang lebih baik, menjajarkan matlamat kami untuk mampan, penyelesaian kos efektif.

Soalan Lazim

1. Adalah nitronic 50 magnet keluli tahan karat?

Tidak, Nitronic 50 bukan magnet. Struktur austenitnya (stabil oleh nikel dan nitrogen) kekal bukan magnetik walaupun selepas bekerja sejuk, Tidak seperti keluli tahan karat ferit atau martensit.

2. Boleh nitronic 50 digunakan dalam pemprosesan makanan?

Ya, Nitronic 50 sangat baik untuk pemprosesan makanan. Ia menahan kakisan dari asid makanan, mudah dibersihkan, dan memenuhi standard keselamatan makanan global (Mis., FDA, EU 10/2011). Permukaannya yang licin juga menghalang pembentukan makanan.

3. Bagaimana nitronic 50 Bandingkan dengan Nitronic 40?

Nitronic 50 mempunyai kandungan nitrogen yang lebih tinggi (0.40-0.60% vs. 0.15-0.30% untuk nitronic 40), memberikannya 15-20% kekuatan tegangan/hasil yang lebih tinggi dan rintangan kakisan yang lebih baik. Ia sesuai untuk aplikasi yang lebih menuntut (Mis., Air laut laut, bahan kimia yang agresif) Semasa mengekalkan kebolehkalasan yang serupa.

Tatal ke atas