Quali sono le caratteristiche dei materiali in acciaio inossidabile martensitico?

Quali sono le caratteristiche dei materiali in acciaio inossidabile martensitico?

L'acciaio inossidabile martensitico è un acciaio inossidabile la cui matrice ha una struttura martensitica, magnetica e le cui proprietà meccaniche possono essere regolate mediante trattamento termico. Esistono due tipi principali di acciaio inossidabile martensitico: 013 e Cr17. Gli acciai inossidabili martensitici comunemente usati includono 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 40Cr13 e 14Cr17Ni2. Il ruolo del cromo nell'acciaio è multiforme, ad esempio migliora la resistenza e la temprabilità dell'acciaio, ma il suo ruolo principale è migliorare la resistenza alla corrosione dell'acciaio. La resistenza alla corrosione dell'acciaio è strettamente correlata al contenuto di cromo nell'acciaio. Solo quando il contenuto di cromo (frazione di massa) è superiore al 12%, è possibile aumentare significativamente il potenziale dell'elettrodo della matrice di acciaio, migliorando così la resistenza alla corrosione dei pezzi fucinati in acciaio. Poiché il cromo può migliorare significativamente la temprabilità dell'acciaio, quando questo tipo di acciaio viene riscaldato allo stato austenite e raffreddato ad aria, anche i pezzi di piccola sezione possono ottenere una struttura martensitica. Inoltre, all’aumentare del contenuto di carbonio nell’acciaio, aumentano la resistenza, la durezza e la resistenza all’usura. Il motivo principale è che il carbonio e il cromo formano carburi, che riducono il contenuto di cromo nella matrice. L'acciaio inossidabile martensitico ha una forte tendenza ad indurire ed è soggetto a cricche a freddo. Nelle aree in cui il giunto saldato viene riscaldato oltre i 1150 gradi, la dimensione del grano aumenta in modo significativo. Velocità di raffreddamento troppo veloci o troppo lente possono causare infragilimento del giunto e possono anche causare infragilimento a 475 gradi, minore tendenza alla corrosione intergranulare.

Le caratteristiche dell'acciaio inossidabile martensitico sono ovviamente diverse da quelle dell'acciaio inossidabile ferritico e dell'acciaio inossidabile austenitico. L'acciaio inossidabile martensitico si trasforma in austenite quando riscaldato ad alta temperatura e l'austenite si trasforma in struttura martensitica dopo un rapido raffreddamento. I pezzi fucinati in acciaio inossidabile martensitico hanno un evidente punto di trasformazione di fase e possono essere rafforzati mediante tempra. Hanno un alto contenuto di cromo e una buona temprabilità. La loro durezza, resistenza e tenacità possono essere regolate entro un'ampia gamma durante la tempra. Inoltre, l'acciaio inossidabile martensitico ad alto tenore di carbonio ha una durezza maggiore, quindi può essere utilizzato sia come acciaio strutturale che come acciaio per utensili.

La decarburazione dei pezzi fucinati durante il processo di riscaldamento favorirà la formazione di ferrite, pertanto la decarburazione sulla superficie dei pezzi fucinati dovrebbe essere ridotta al minimo. Non ci sono requisiti speciali per la quantità di deformazione dell'acciaio inossidabile martensitico nella cottura finale. Questo tipo di acciaio tende a rompersi dopo la forgiatura. Il motivo è che le strutture di martensite e carburo compaiono durante il raffreddamento ad aria dopo la forgiatura e lo stress interno è elevato. Pertanto, il raffreddamento deve essere effettuato lentamente dopo la forgiatura, solitamente in una cava di sabbia a 200 gradi. Oppure il raffreddamento lento nelle scorie, la ricottura isotermica deve essere eseguita in tempo dopo aver estratto la cava di sabbia per evitare fessurazioni. L'acciaio inossidabile martensitico, in particolare l'acciaio inossidabile martensitico Cr13, ha un prezzo basso, quindi è ampiamente utilizzato in mezzi meno corrosivi (come il vapore acqueo) e in condizioni che richiedono elevate proprietà meccaniche.