| Composizione chimica |
| |
minimo % |
% massima |
| Carbonio |
0,12 |
0,20 |
| Silicio |
0 |
1.00 |
| Manganese |
0 |
1.00 |
| Nichel |
1.25 |
3.00 |
| Cromo |
15.00 |
18.00 |
| Fosforo |
0 |
0,04 |
| Zolfo |
0 |
0,03 |
*La gamma di carbonio può variare considerevolmente
*Aggiunta di nichel opzionale. |
| Requisiti di proprietà meccanica per materiale ricotto e trattato termicamente - Condizione T secondo AS2837 - 1986 431 e BS970 Parte 3 1991 431S29 |
| Condizione |
Ricotto |
*T |
| Resistenza alla trazione Mpa |
minimo |
|
850 |
| Massimo |
|
1000 |
| Limite di snervamento 0,2% Mpa |
minimo |
|
635 |
| Allungamento su 5,65√S0 % |
minimo |
|
11 |
| Valore Impatto Izod J mm |
minimo |
|
63 34
63 20 |
| DurezzaHB |
minimo |
|
248 |
| Massimo |
277 |
302 |
*Materiale stoccato generalmente in condizione T.
NB. Controllare il certificato dello stabilimento se critico per l'uso finale. |
| Proprietà meccaniche tipiche a temperatura ambiente - *Indurito e rinvenuto alla condizione T |
| Resistenza alla trazione Mpa |
940 |
| Limite di snervamento 0,2% Mpa |
750 |
| Allungamento nel 50mm% |
19 |
| Impatto Izod J |
65 |
| Durezza |
HB |
280 |
| RC |
30 |
| *Temperature tipiche di indurimento |
980°C - 1020°C |
| *Temperature tipiche di rinvenimento |
640°C - 660°C |
| 590°C - 610°C |
| Proprietà meccaniche tipiche a temperatura ambiente - Indurito mediante raffreddamento in olio a 980°C e temperato come indicato |
| Temperatura di rinvenimento oC |
250 |
370 |
480 |
590 |
650 |
|
|
| Resistenza alla trazione Mpa |
1370 |
1390 |
1410 |
980 |
920 |
|
|
| Limite di snervamento 0,2% Mpa |
1030 |
1130 |
1200 |
790 |
690 |
|
|
| Allungamento nel 50mm % |
16 |
16 |
16 |
19 |
20 |
|
|
| Impatto Charpy J |
54 |
*34 |
*16 |
65 |
70 |
|
|
| Durezza |
HB |
410 |
420 |
425 |
295 |
270 |
|
|
| RC |
44 |
45 |
46 |
32 |
29 |
|
|
Elevata resistenza alla trazione ed elevato limite di snervamento con proprietà di impatto leggermente inferiori se temperato al di sotto di 370°C.
Sezione Dimensioni 30 mm
*Notare il calo delle proprietà antiurto. Evitare il rinvenimento nell'intervallo 370°C - 565°C. |
| Proprietà di temperatura elevata |
| 431 mostra una buona resistenza alle incrostazioni in servizio continuo fino a 700oC. Il suo utilizzo tuttavia a queste temperature di esercizio più elevate comporta una sostanziale diminuzione della resistenza alla trazione e della durezza, con conseguente aumento della duttilità. |
| Proprietà meccaniche tipiche a temperature elevate, indurito a 1010°C e rinvenuto a 30°C al di sopra della temperatura di esercizio |
| Temperatura di rinvenimento oC |
510 |
570 |
620 |
| Temperatura di lavoro oC |
480 |
540 |
590 |
| Resistenza alla trazione Mpa |
1350 |
720 |
435 |
| Allungamento nel 50mm% |
15 |
20 |
26 |
| Durezza a temperatura ambiente dopo il test |
HB |
440 |
330 |
280 |
| RC |
47 |
37 |
30 |
| NB. Anche la resistenza al creep e alla rottura per sollecitazione viene sostanzialmente ridotta a queste temperature di esercizio più elevate. |
| Proprietà a bassa temperatura |
| Il 431 non è consigliato per l'uso a temperature inferiori allo zero a causa di un sostanziale calo delle proprietà di impatto coerente con la maggior parte degli acciai diversi dai tipi di acciaio austenitico. |
| Piegatura a freddo |
| Nella condizione indurita e rinvenuta come fornita sarà estremamente difficile a causa dell'elevata resistenza allo snervamento e non è generalmente consigliata. |
| Piegatura a caldo |
| Nello stato indurito e rinvenuto come fornito non è consigliato a causa del suo effetto sulle proprietà meccaniche all'interno della zona termicamente alterata. |
| Resistenza alla corrosione |
Il 431 ha la più alta resistenza alla corrosione tra tutti gli acciai inossidabili martensitici e, sebbene non sia così elevata come gli acciai inossidabili austenitici, in alcuni ambienti corrosivi è simile a quella dei gradi 301 e 302. NB. Presenta un'ottima resistenza alla corrosione in tutti gli ambienti allo stato indurito e rinvenuto e pertanto non è consigliato l'uso allo stato ricotto. È molto importante che l'ossigeno possa sempre circolare liberamente su tutte le superfici in acciaio inossidabile per garantire che sia sempre presente una pellicola di ossido di cromo per proteggerlo. In caso contrario, si formerà ruggine come con altri tipi di acciai non inossidabili. Per una resistenza ottimale alla corrosione, le superfici devono essere prive di incrostazioni e particelle estranee.
Le parti finite dovrebbero essere passivate.
|
| Forgiatura |
| Riscaldare uniformemente a 1150°C - 1200°C, mantenere finché la temperatura non è uniforme in tutta la sezione. Non immergere ma iniziare immediatamente la forgiatura. Non surriscaldare poiché ciò causerebbe una perdita di tenacità e duttilità. Non forgiare al di sotto di 900°C. I pezzi fucinati finiti devono essere raffreddati il più lentamente possibile in calce secca o cenere a temperatura ambiente e ricotti immediatamente a livello subcritico
|
| Trattamento termico |
| Ricottura subcritica |
Riscaldare uniformemente a 620°C - 660°C e mantenere la temperatura uniforme in tutta la sezione.
*Immergere secondo necessità - tempo suggerito da 6 a 12 ore ma può essere più lungo, raffreddare all'aria. |
| Ricottura |
Riscaldare a 950°C - 1020°C, mantenere finché la temperatura non è uniforme in tutta la sezione. *Immergere secondo necessità.
Dissetare in olio o raffreddare all'aria. Temprare immediatamente mentre è ancora caldo. Nota: le migliori proprietà di impatto si ottengono indurendo da oltre 1020°C. Migliore resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche ottenute mediante indurimento a partire da circa 980°C e rinvenimento superiore a 590°C. |
| Indurimento |
| Riscaldare a 950°C - 1020°C, mantenere finché la temperatura non è uniforme in tutta la sezione. *Immergere come richiesto. Spegnere in olio o raffreddare all'aria. Temprare immediatamente mentre è ancora caldo. Nota: l'indurimento da 1020°C a 1060°C fornirà una resistenza alla corrosione ottimale, ma l'indurimento da circa 980°C fornirà la migliore combinazione di resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche.
|
| Nitrurazione |
| Prima della nitrurazione, la pellicola di ossido di cromo che protegge la superficie deve essere rotta mediante decapaggio o sabbiatura fine. La nitrurazione viene effettuata a 500°C - 550°C seguita da un raffreddamento lento (senza tempra) che riduce il problema della distorsione. Le parti possono quindi essere lavorate fino alla dimensione finale, lasciando solo una tolleranza di rettifica. Assicurarsi sempre che la temperatura di rinvenimento utilizzata durante il trattamento termico iniziale fosse superiore alla temperatura di nitrurazione, altrimenti la resistenza del nucleo ne risentirà. |
| Rinvenimento (Condizione T) |
| Riscaldare a 590°C - 680°C secondo necessità, mantenere finché la temperatura non è uniforme in tutta la sezione, immergere secondo necessità, raffreddare all'aria. |
| Per una tenacità ottimale si consiglia un trattamento di doppio rinvenimento, come segue. |
Riscaldare a 640°C - 680°C. *Immergere secondo necessità, raffreddare all'aria.
Seguito da:
Riscaldare nuovamente a 590°C - 610°C. *Immergere come richiesto, raffreddare all'aria. Il 431 può ovviamente essere temperato a temperature molto più basse producendo resistenze alla trazione molto più elevate con conseguenti proprietà di impatto inferiori. NB. Tuttavia, il rinvenimento nell'intervallo 370°C - 565°C dovrebbe essere evitato a causa della fragilità della tempra, con conseguente notevole riduzione delle proprietà di impatto e perdita di resistenza alla corrosione.*Le temperature di riscaldamento, la velocità di riscaldamento, i tempi di raffreddamento e di immersione variano a causa di fattori quali dimensioni/forma del pezzo da lavorare, anche il tipo di forno utilizzato, mezzo di tempra e strutture di trasferimento del pezzo da lavorare, ecc. Consultare il proprio trattatore termico per ottenere i migliori risultati.
|
| Lavorazione |
| 431 macchine migliori nella condizione indurita e rinvenuta come fornita ed è considerata facilmente lavorabile con tutte le operazioni come tornitura, foratura ecc. che possono essere eseguite in modo soddisfacente. Non indurisce nella stessa misura degli acciai inossidabili austenitici della serie 300, ma è più simile sotto questo aspetto agli acciai ad alta resistenza a bassa lega come 4140 ecc. Considerando quindi le sue elevate proprietà di resistenza, tutte le lavorazioni dovrebbero essere eseguite secondo le raccomandazioni del produttore della macchina per il tipo di utensile, gli avanzamenti e le velocità adatti. |
| Saldatura |
| 431 non è generalmente consigliato per la saldatura allo stato ricotto o temprato e rinvenuto, a causa della sua capacità di indurimento in aria che può portare alla formazione di martensite fragile, con conseguente fessurazione a freddo dovuta a sollecitazioni di contrazione all'interno della zona di saldatura e interessata dal calore. Maggiore è il contenuto di carbonio, maggiore è la capacità di indurimento e maggiore è il rischio di fessurazione. Il preriscaldamento e il controllo della temperatura di interpass durante la saldatura, oltre al raffreddamento molto lento e alla ricottura post-saldatura, rappresentano il metodo migliore per prevenire la fessurazione. La seguente procedura di saldatura e il trattamento termico post-saldatura possono essere presi come guida solo se è necessaria la saldatura.
|
| Procedura di saldatura |
| Gli elettrodi o le bacchette di saldatura devono essere del tipo 410 o *simile a basso contenuto di idrogeno quando è richiesta una buona resistenza, altrimenti è possibile utilizzare un elettrodo o una bacchetta inossidabile austenitico come 308 o *simile, ottenendo una saldatura più duttile quando la resistenza non è così critica e la ricottura post-saldatura non è possibile o prevista. Preriscaldare a 200°C - 300°C e mantenere la temperatura di interpass a almeno 200°C. Al termine della saldatura, raffreddare il più lentamente possibile finché le mani non si scaldano, se possibile: ricottura subcritica post-saldatura a 620°C - 660°C e raffreddamento all'aria.*Consultare il proprio fornitore di materiali di consumo per saldatura. |
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