Стальные листы AISI 431: характеристики, сортамент и применение
Стальные листы AISI 431 — это прокат из мартенситной нержавеющей стали с повышенным содержанием хрома (15–17 %) и никеля (1,25–2,5 %). Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает сочетание высокой прочности, твёрдости после термической обработки и коррозионной стойкости, превосходящей стандартные марки 410 и 420. Листы AISI 431 поставляются в горячекатаном и холоднокатаном исполнении, в состоянии поставки после отжига или после закалки и отпуска.
Химический состав и механические свойства
Сталь AISI 431 (UNS S43100, аналог по EN — 1.4057) содержит углерод до 0,20 %, кремний до 1,0 %, марганец до 1,0 %, фосфор до 0,04 %, серу до 0,03 %. Предел прочности в закалённом состоянии достигает 850–1100 МПа, предел текучести — 600–800 МПа, твёрдость — 25–35 HRC. После отжига твёрдость снижается до 180–220 HB, что облегчает механическую обработку и формообразование.
| Параметр | Отожжённое состояние | Закалка + отпуск | Единица измерения | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 650–750 | 850–1100 | МПа | ASTM A276 |
| Предел текучести | 350–450 | 600–800 | МПа | ASTM A276 |
| Твёрдость | 180–220 | 25–35 | HB / HRC | ASTM E18 |
| Относительное удлинение | 20–25 | 10–15 | % | ASTM A370 |
| Толщина листа | 0,5–6,0 | 0,5–6,0 | мм | ASTM A240 |
Сортамент и условия поставки
- Холоднокатаные листы толщиной 0,5–3,0 мм, шириной до 1250 мм, точность прокатки по EN 10051.
- Горячекатаные листы толщиной 3,0–6,0 мм, шириной до 1500 мм, с травленой поверхностью 2D или 2B.
- Листы в закалённом и отпущенном состоянии с твёрдостью 28–32 HRC для деталей, работающих на износ.
- Полосы и рулоны с кромкой обрезной или необрезной под последующую штамповку и лазерную резку.
- Поставка по ASTM A240, ASTM A276, EN 10088-2 с сертификатами EN 10204 3.1.
Технологические особенности обработки
Листы AISI 431 склонны к упрочнению при холодной деформации, поэтому гибку и штамповку выполняют после отжига при 650–700 C с последующим медленным охлаждением. Свариваемость ограниченная: применяют аустенитные электроды типа ER309L, предварительный подогрев 150–200 C и послесварочную термообработку для восстановления коррозионной стойкости. Обработка резанием возможна в отожжённом состоянии; в закалённом — только твердосплавным инструментом с обильным охлаждением.
Области применения
- Детали насосного оборудования: валы, рабочие колёса, корпусные элементы, работающие в слабоагрессивных средах.
- Крепёж и арматура для нефтегазовой отрасли: шпиндели задвижек, штоки, элементы фонтанной арматуры.
- Авиастроение: элементы шасси, крепёж, детали управления, где требуется прочность при умеренной коррозионной нагрузке.
- Пищевое и химическое машиностроение: ножи, мешалки, детали центрифуг, контактирующие с продуктами и моющими растворами.
- Судостроение: детали гребных валов, крепёж палубных механизмов, работающих в морской атмосфере.
Вопросы и ответы
Чем AISI 431 отличается от AISI 430?
AISI 431 содержит никель (1,25–2,5 %), что повышает прочность после закалки и улучшает коррозионную стойкость в хлоридных средах по сравнению с ферритной AISI 430.
При какой температуре выполняется закалка листов AISI 431?
Закалка проводится при 980–1060 C с охлаждением в масле или на воздухе, затем отпуск при 275–350 C для достижения твёрдости 28–35 HRC.
Можно ли сваривать листы AISI 431 без последующей термообработки?
Без послесварочной термообработки в зоне термического влияния образуются закалочные структуры и снижается коррозионная стойкость. Рекомендуется подогрев 150–200 C и отпуск после сварки.
Какие стандарты регламентируют поставку листов AISI 431?
Основные стандарты — ASTM A240 (листы), ASTM A276 (сортовой прокат), EN 10088-2 (нержавеющие листы). Сертификация — по EN 10204 3.1.
