Stal nierdzewna 430 1.4016
1.4016 (X6Cr17) jest chromową stalą nierdzewną o strukturze ferrytycznej. Zawiera około 16–18% chromu i nie zawiera istotnego dodatku niklu. Dzięki wysokiej zawartości chromu wykazuje dobrą odporność na korozję atmosferyczną oraz utlenianie w podwyższonej temperaturze. Stal 1.4016 charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję, dobrą przewodnością cieplną, niewielką rozszerzalnością cieplną oraz dobrymi właściwościami magnetycznymi. W porównaniu ze stalami austenitycznymi, takimi jak 1.4301 (304), jest jednak mniej odporna na działanie chlorków, kwasów i agresywnych środowisk chemicznych. Ze względu na ferrytową strukturę stal 1.4016 jest magnetyczna. Nie można jej utwardzić poprzez klasyczne hartowanie z przemiany austenitycznej, dlatego jej twardość i wytrzymałość są w dużej mierze zależne od stanu dostawy oraz stopnia zgniotu.
Oznaczenia
Ta sama stal pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak stal opisują huty i dostawcy w Europie. | 1.4016 |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | X6Cr17 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | X6Cr17 |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | odpowiednik stali chromowej nierdzewnej 430≈ odpowiednik przybliżony |
| AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze. | 430 |
| Nazwa handlowaJak stal nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | 430 |
≈ Zbliżony gatunek, nie ten sam. Do zamiany w produkcji wymaga sprawdzenia w karcie materiałowej.
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 7700 kg/m³ | 10088 |
| Granica plastyczności | Re | 240 MPa | 10088 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Rm | 450 MPa | 10088 |
| Moduł Younga | E | 200 GPa | 10088 |
| Liczba Poissona | ν | 0,3 | 10088 |
| Twardość Brinella | HB | 200 HB | 10088 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 10–17 10⁻⁶/K | 10088 |
| Przewodność cieplna | λ | 25–26 W/(m·K) | 10088 |
| Ciepło właściwe | c | 460 J/(kg·K) | 10088 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1425–1510 °C | 10088 |
| Rezystywność | ϱ | 0,6 µΩ·m | 10088 |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Skład chemiczny
Zakresy dopuszczone przez normę, w procentach masowych. Rzeczywisty skład wytopu podaje atest hutniczy.
- Pierwiastek — Zawartość
- C
- maks. 0,08 %
- Si
- maks. 1,00 %
- Mn
- maks. 1,00 %
- P
- maks. 0,04 %
- S
- maks. 0,015 %
- Cr
- 16,00–18,00 %
- Ni
- maks. 0,75 %
- Fe
- 79,00–83,90 %
Obróbka cieplna
Temperatury podane w stopniach Celsjusza. Ośrodek chłodzący i twardość po zabiegu tak, jak podaje karta materiałowa. Ten sam zabieg może wystąpić kilka razy — np. hartowanie w wodzie i w oleju dają różną twardość.
| Zabieg | Temperatura | Ośrodek | Twardość |
|---|---|---|---|
| WalcowanieZakres temperatur walcowania na gorąco. Poniżej dolnej granicy stal przestaje płynąć i zaczyna pękać. | 800–1100 °C | powietrze | — |
| KucieZakres temperatur kucia — zwykle najszerszy z wszystkich. Kucie poniżej dolnej granicy rozrywa materiał, powyżej górnej przepala go. | 800–1100 °C | powietrze | — |
| NormalizowaniePo kuciu albo walcowaniu: rozdrabnia ziarno, które obróbka na gorąco pozostawiła, i ujednolica strukturę przed hartowaniem. | — | nie stosuje się jako standardowej obróbk | — |
| Wyżarzanie zmiękczająceStan dostawy i stan, w którym stal się obrabia. Twardość podana jako górna granica. | 750–850 °C | powietrze | — |
| Wyżarzanie odprężającePo obróbce zgrubnej, przed wykańczającą — zdejmuje naprężenia, które inaczej wyjdą przy hartowaniu. | 600–800 °C | powietrze | — |
| HartowanieTemperatura austenityzowania i ośrodek chłodzący. | — | — | —nie stosuje się |
| Odpuszczanie niskieOkoło 150–250 °C. Zdejmuje naprężenia hartownicze i kruchość, zostawiając twardość prawie nietkniętą — stan narzędzi skrawających. | — | — | —nie stosuje się |
| Odpuszczanie wysokieOkoło 500–650 °C. Oddaje twardość za udarność — ulepszanie cieplne części maszyn, nie narzędzi skrawających. | — | — | —nie stosuje się |
| Twardość roboczaTwardość gotowego narzędzia — to ona decyduje, jak długo trzyma krawędź. | — | — | 150–200 HB |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
AGD i wyposażenie kuchni
obudowy urządzeń, elementy lodówek,zmywarki,elementy kuchenne, wyposażenie gastronomiczne,elementy dekoracyjne
Architektura i wyposażenie wnętrz
elementy dekoracyjne,elementy wyposażenia wnętrz,powierzchnie polerowane
Przemysł motoryzacyjny
elementy ozdobne,listwy,elementy układu wydechowego,osłony i elementy wykończeniowe
Przemysł spożywczy
wyposażenie,elementy urządzeń,blachy i obudowy,elementy mające kontakt z umiarkowanie agresywnym środowiskiem
Przemysł chemiczny
zbiorniki i obudowy dla łagodnych mediów,elementy instalacji o niewielkim obciążeniu korozyjnym,wyposażenie pomocnicze
Elementy formowane
blachy tłoczone,elementy gięte,osłony,obudowy,elementy wykonywane przez głębokie tłoczenie
Elementy dekoracyjne
elementy polerowane,wykończenia metalowe,panele,elementy meblowe
Spawalność
H17 można spawać metodami TIG, MIG/MAG oraz MMA, jednak nie jest to stal tak łatwa do spawania jak niskowęglowe stale konstrukcyjne.
Podczas spawania należy zwrócić uwagę przede wszystkim na rozrost ziaren w strefie wpływu ciepła. Nadmierne dostarczenie ciepła może pogorszyć ciągliwość i odporność korozyjną.
Przy elementach wymagających wysokiej jakości połączenia należy:
ograniczyć energię liniową spawania, kontrolować temperaturę międzyściegową, unikać niepotrzebnego przegrzewania, odpowiednio dobrać materiał dodatkowy, po spawaniu, jeżeli wymagają tego właściwości elementu, można zastosować obróbkę cieplną.
Niektóre źródła handlowe określają spawalność H17 jako słabą, podczas gdy producenci taśm ferrytycznych wskazują na możliwość dobrego spawania. Najbezpieczniej w bazie określić ją jako ograniczoną / wymagającą kontroli parametrów.
Obróbka cieplna
W przeciwieństwie do 2H13 i 431, H17 jest stalą ferrytyczną. Nie można więc zastosować standardowego procesu:
hartowanie → martenzyt → odpuszczanie
w celu uzyskania wysokiej twardości.
Podstawową obróbką cieplną jest wyżarzanie zmiękczające.
Wyżarzanie
Typowy zakres:
750–850°C → chłodzenie w powietrzu
Producent Swiss Steel zaleca 750–850°C, przy czym nie powinno się przekraczać około 850°C, ponieważ H17 jest podatna na rozrost ziaren.
Co daje obróbka cieplna? usunięcie naprężeń, przywrócenie odpowiedniej ciągliwości, zmniejszenie twardości po obróbce, poprawę jednorodności struktury.
Nie stosujemy hartowania i odpuszczania w celu zwiększenia twardości.
Obróbka plastyczna
H17 charakteryzuje się dobrą podatnością na obróbkę plastyczną zarówno na zimno, jak i na gorąco.
Możliwe procesy:
walcowanie, gięcie, tłoczenie, głębokie tłoczenie w odpowiednich warunkach, ciągnienie, kucie, formowanie blach.
Materiał jest szczególnie często stosowany w postaci blach i taśm, gdzie wykorzystuje się jego dobrą podatność na formowanie oraz możliwość uzyskania dobrej jakości powierzchni.
Podczas obróbki na zimno następuje umocnienie przez zgniot, dlatego twardość i wytrzymałość mogą wzrastać wraz ze stopniem odkształcenia.
Obróbka skrawaniem
Średnia
H17 można obrabiać:
przez toczenie, frezowanie, wiercenie, rozwiercanie, gwintowanie, szlifowanie.
Skrawalność jest średnia i generalnie gorsza niż w przypadku zwykłych stali niestopowych, takich jak C45.
Podczas obróbki należy zwrócić uwagę na:
odpowiednią geometrię ostrza, ostrość narzędzia, właściwe parametry skrawania, skuteczne odprowadzanie ciepła, unikanie niepotrzebnego zgniotu materiału.
Po intensywnym zgniocie materiał może być wyraźnie trudniejszy w obróbce.