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
Ten sam materiał 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 gatunki 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 materiał 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.