Нержавеющий пруток AISI 431 в Минске


Пруток нержавеющий AISI 431 — технические характеристики и применение

Нержавеющий пруток AISI 431 — это коррозионностойкая мартенситная хромистая сталь с повышенным содержанием хрома (15,0–17,0 %) и добавлением никеля (1,25–2,50 %). Материал сочетает высокую прочность, твердость и износостойкость с удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и слабоагрессивных средах. По европейской классификации аналог — сталь 1.4057 (X17CrNi16-2), по российским стандартам ближайший аналог — 20Х17Н2.

Прутки AISI 431 поставляются в горячекатаном, кованом и калиброванном исполнении, преимущественно в термообработанном состоянии (улучшение или закалка с высоким отпуском). После закалки и отпуска материал приобретает структуру отпущенного мартенсита, обеспечивающую предел текучести до 700–850 МПа и твердость 26–32 HRC. Возможна поставка в мягком отожженном состоянии для последующей механической обработки на станках с ЧПУ.

Химический состав и механические свойства

Основные легирующие элементы прутка AISI 431 определяют его эксплуатационные характеристики:

  • хром (15,0–17,0 %) — обеспечивает коррозионную стойкость и прокаливаемость;
  • никель (1,25–2,50 %) — повышает вязкость и устойчивость к ударным нагрузкам;
  • углерод (до 0,20 %) — формирует твердость после закалки;
  • марганец (до 1,0 %) и кремний (до 1,0 %) — раскисление и упрочнение феррита.

Механические характеристики прутка AISI 431 в улучшенном состоянии: временное сопротивление разрыву — 850–1000 МПа, предел текучести — 700–850 МПа, относительное удлинение — 12–15 %, ударная вязкость KCU — 40–60 Дж/см. Материал сохраняет работоспособность при температурах от –40 C до +400 C, что позволяет применять его в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках.

Технологические особенности обработки

Пруток AISI 431 склонен к упрочнению при механической обработке, поэтому для точения и фрезерования рекомендуется применять твердосплавные пластины с покрытием и обильное охлаждение эмульсией. Сварка материала ограничена из-за риска образования мартенситной структуры в зоне термического влияния; при необходимости соединений используют предварительный подогрев до 200–300 C и последующий отпуск. Шлифование выполняется после окончательной термообработки для достижения требуемой шероховатости поверхности Ra 0,4–0,8 мкм.

Применение прутка AISI 431

Благодаря сочетанию прочности и коррозионной стойкости пруток AISI 431 востребован в следующих отраслях:

  • авиастроение — валы, оси, крепеж, детали шасси и гидросистем;
  • нефтегазовое машиностроение — шпиндели, штоки клапанов, детали насосов;
  • энергетическое оборудование — валы турбин, лопатки паровых турбин;
  • химическое машиностроение — арматура, фланцы, детали запорной аппаратуры;
  • общее машиностроение — валы редукторов, шкивы, пальцы, втулки.

Материал применяется для изготовления деталей, работающих в условиях трения и абразивного износа при умеренной агрессивности среды, где аустенитные стали не обеспечивают требуемой твердости поверхности.

Сортамент и форма поставки

Прутки AISI 431 выпускаются диаметром от 10 до 250 мм, длиной 3–6 м. Калиброванный пруток поставляется диаметром 10–80 мм с допуском h9–h11. По требованию заказчика возможна поставка с обрезкой в размер, снятием фасок и дополнительной термообработкой.

Диаметр, ммСостояние поставкиПредел текучести, МПаТвердость, HRCПрименение
10–25Калиброванный, улучшенный750–85028–32Валы, оси, крепеж
30–80Горячекатаный, улучшенный700–80026–30Штоки, шпиндели
90–150Кованый, отожженный450–550 22Заготовки под механическую обработку

Вопросы и ответы

Чем отличается AISI 431 от AISI 410?

Основное отличие — наличие никеля в составе AISI 431 (1,25–2,50 %), что повышает прокаливаемость и ударную вязкость. Предел текучести AISI 431 выше на 15–20 % по сравнению с AISI 410 при аналогичной коррозионной стойкости.

Подвергается ли пруток AISI 431 закалке?

Да, материал закаливается от температуры 980–1030 C с охлаждением в масле или на воздухе. После закалки рекомендуется отпуск при 550–650 C для снятия внутренних напряжений и достижения оптимального сочетания прочности и вязкости.

В каких средах применим пруток AISI 431?

Материал устойчив в атмосферных условиях, пресной воде, слабых растворах органических кислот. Не рекомендуется эксплуатация в морской воде, горячих растворах сильных кислот и средах с хлоридами при повышенной температуре.

Какой аналог AISI 431 по ГОСТ?

Ближайший отечественный аналог — сталь 20Х17Н2 по ГОСТ 5632. По европейскому стандарту EN 10088-3 материал соответствует марке 1.4057 (X17CrNi16-2).