検索
マルテンサイトステンレス鋼チューブの基本的な特性
マルテンサイトステンレス鋼チューブ その高強度と耐摩耗性で知られています。典型的なグレードには、410、420、431、および440シリーズが含まれます。高炭素とクロムの含有量を特徴とするこのタイプの鋼は、消光を通じて硬いマルテンサイト構造を形成できます。オーステナイトのステンレス鋼と比較して、マルテンサイトステンレス鋼は靭性が低く、可塑性の範囲が限られていますが、優れた硬度と疲労抵抗を示します。これらの特性は、寒さや暑い作業中のユニークな課題を提示します。
コールドワーキングの困難
コールドワークは、パイプの寸法精度と表面の品質を改善するために重要です。ただし、マルテンサイトステンレス鋼チューブは、寒い作業段階で大きな課題を提示します。
プラスチックが不十分です
マルテンサイトステンレス鋼の可塑性は、オーステナイトステンレス鋼の可塑性よりもはるかに低いです。冷たい絵と冷たいローリング中、材料は限られた延性を示し、亀裂、剥離、エッジの損傷などの欠陥の影響を受けやすくします。高炭素グレードは特に脆く、冷静性を低下させます。
厳しい作業硬化
寒冷作業中、転位密度は急速に増加し、マルテンサイトステンレス鋼のチューブの大幅な作業硬化を引き起こします。この硬度の急速な増加は、その後の形成に対する抵抗を増加させ、処理装置の負荷を増加させ、ひび割れを起こしやすくなります。変形が適切に制御されていない場合、早期骨折が発生する可能性があります。
ストレス集中と亀裂感度
寒冷作業中、特に曲げ、フレア、または縮小中に残留ストレスが集中します。これらのストレス集中領域は、しばしば亀裂開始点になります。これらの亀裂は、その後の使用中に腐食亀裂伝播を加速し、サービス寿命に影響を与えます。
表面の品質制御は困難です
寒冷作業中の表面摩擦が高いと、傷、くぼみ、表面の斑点が容易に引き起こされる可能性があります。マルテンサイトステンレス鋼の硬度が高くなると、迅速なツール摩耗が発生し、表面欠陥のリスクがさらに高まります。したがって、高品質の潤滑とDIE材料が必要です。
ホットワーキングの困難
ホットワーキングは、ホットローリング、ホット押し出し、ホットフォージなどのプロセスを含む、マルテンサイトステンレス鋼チューブの生産における重要なステップです。高温は可塑性を向上させる可能性がありますが、高温の動作は、その微細構造のために重大な課題をもたらします。
厳密な温度制御要件
マルテンサイトステンレス鋼の高温作業温度範囲は比較的狭く、一般に1000°Cから1200°Cの間です。過度に低い温度は、可塑性が不十分で割れやすくなります。過度に高温が急速に穀物の成長につながり、パフォーマンスの劣化が生じます。加熱および保持プロセスの正確な制御は、完成品のパフォーマンスを確保するための鍵です。
亀裂を消すリスク
多くの場合、希望するマルテンサイト構造を達成するために熱い作業後に必要になることがよくあります。迅速な冷却により、材料内に大きな温度差が生じ、重大な熱応力が発生します。厚い壁や不適切な冷却培地では、亀裂が発生する可能性が非常に高いため、廃棄が発生する可能性が高くなります。
炭化物の降水問題
拡張された高温滞留時間は、炭化物が粒界に沿って沈殿し、それらを弱め、耐食性を減らすことができます。この問題は、MOまたは高炭素を含むグレードで特に顕著です。その後の焼き戻しはいくつかのストレスを軽減する可能性がありますが、粒子境界炭化物によって引き起こされる欠陥を完全に排除することはできません。
熱疲労と変形制御
熱い作業中の頻繁な加熱および冷却サイクルにより、マルテンサイトステンレス鋼のチューブが熱疲労亀裂の影響を受けやすくなります。繰り返される変形により、均一な断面寸法を維持することが困難になり、その結果、過度の卵母性と不均一な壁の厚さが生じ、精密制御により大きな需要があります。
寒さと暑い作業の合計課題
実際の生産では、寒い作業と暑さがしばしば互いに補完しますが、マルテンサイトステンレス鋼管の場合、両方のアプローチの課題が重複しています。熱い作業後に得られた粗い微細構造には、その寸法と特性を調整するためにコールド作業が必要です。ただし、冷たい作業によって引き起こされる高いストレスと硬化は、熱処理によって放出され、回復する必要があります。これらの2つの側面のバランスをとる（強度の供給と靭性と腐食抵抗のバランス）は、このタイプの材料の製造プロセスの中心的な課題です。
