SUS431 roestvrij staal

SUS431 is een martensitisch roestvrij staal met 15-17% Cr en 1,25-2,5% Ni, met een hoge sterkte, corrosieweerstand en taaiheid. De toevoeging van nikkel verbetert de taaiheid en corrosieprestaties ten opzichte van nikkel-vrije martensitische kwaliteiten, waardoor het geschikt is voor toepassingen met hoge spanning en matige corrosie, zoals auto- en ruimtevaartonderdelen.

Chemische samenstelling (gew.%): C Kleiner dan of gelijk aan 0,20, Si Kleiner dan of gelijk aan 1,00, Mn Kleiner dan of gelijk aan 1,00, P Kleiner dan of gelijk aan 0,040, S Kleiner dan of gelijk aan 0,030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.25-2.50, Fe=Balans

Mechanische eigenschappen (gedoofd en gehard): Treksterkte groter dan of gelijk aan 1080 MPa, vloeigrens groter dan of gelijk aan 860 MPa, rek groter dan of gelijk aan 10%, hardheid kleiner dan of gelijk aan 302 HB

Prestatievoordelen: Hoge treksterkte; nikkel-verbeterde corrosieweerstand; goede taaiheid en weerstand tegen vermoeidheid; warmte-behandelbaar voor op maat gemaakte eigenschappen.

Gelijkwaardige cijfers: ASTM A240 431, EN 1.4542, UNS S43100

Toepassingen: Ophangingsonderdelen voor auto's, bevestigingsmiddelen voor de luchtvaart, turbinebladen, klepstelen, hoge- drukfittingen, maritieme hardware.

Veelgestelde vragen

1. Vraag: Hoe verbetert nikkel de prestaties van SUS431? A: Nikkel (1,25-2,50%) speelt twee sleutelrollen. Ten eerste stabiliseert het de austenietfase tijdens de warmtebehandeling, waardoor een volledigere martensiettransformatie mogelijk wordt en de sterkte (trekkracht groter dan of gelijk aan 1080 MPa) wordt vergroot ten opzichte van nikkel-vrij 420. Ten tweede verbetert het de corrosieweerstand door de oxidelaag te verfijnen, waardoor deze dichter en hechter wordt. Hierdoor is SUS431 beter bestand tegen mild zout water en industriële chemicaliën dan 420. Nikkel verbetert ook de ductiliteit, waardoor de broosheid wordt verminderd na warmtebehandeling,-cruciaal voor onderdelen die onder hoge spanning staan, zoals onderdelen van de ophanging die schokken moeten absorberen zonder te breken.

2. Vraag: Welke warmtebehandeling is het beste voor SUS431? A: Gebruik voor maximale sterkte afschrikken en temperen. Austenitiseer bij 950-1050 graden (1-2 uur vasthouden) om austeniet te vormen, en blus vervolgens in olie (langzamer dan water, waardoor vervorming wordt verminderd) om martensiet te vormen. Tempereer bij 200-300 graden voor hoge sterkte (met behoud van 1000+MPa-treksterkte) of 500-600 graden voor betere taaiheid (lagere sterkte maar hogere ductiliteit). Voor toepassingen die corrosiebestendigheid vereisen, vermijd tempering boven 400 graden, omdat dit de stabiliteit van de oxidelaag kan verminderen. Door gloeien (650-750 graden) wordt het zachter voor bewerking, maar voor goede service-eigenschappen is een laatste warmtebehandeling nodig.

3. Vraag: Waarom wordt SUS431 gebruikt in ophangingsonderdelen voor auto's? A: De hoge sterkte en weerstand tegen vermoeidheid maken het ideaal voor ophangingscomponenten zoals draagarmen. Een treksterkte van meer dan 1080 MPa kan de constante spanning en belasting door botsingen op de weg aan. Nikkel-verbeterde taaiheid voorkomt bros falen, zelfs bij koud weer. Het is bestand tegen corrosie door strooizout en regen, waardoor roest-gerelateerde verzwakking wordt vermeden. In tegenstelling tot koolstofstaal hoeft het ter bescherming niet vaak te worden geverfd. Dankzij de warmte-behandelbaarheid kunnen fabrikanten de hardheid aanpassen voor verschillende ophangingsonderdelen,-harder voor last-draaggebieden, ductieler voor flexibele verbindingen.

4. Vraag: Hoe verhoudt SUS431 zich tot SUS304? A: Ze dienen verschillende doeleinden. SUS431 is martensitisch en biedt een veel hogere sterkte (1080 MPa versus 515 MPa) maar een lagere ductiliteit. SUS304 is austenitisch, met superieure corrosieweerstand (vooral in chloriden) en ductiliteit. SUS431 is magnetisch, SUS304 niet. Voor onderdelen met hoge spanning-(bevestigingsmiddelen, ophanging) is SUS431 beter. Voor voedsel-/chemische apparatuur die corrosiebestendigheid en vervormbaarheid nodig heeft, heeft SUS304 de voorkeur. SUS431 is duurder dan 420, maar goedkoper dan austenitische kwaliteiten met hoge sterkte-, waardoor de prestaties en kosten voor technische apps in evenwicht zijn.

5. Vraag: Kan SUS431 worden gelast, en voor welke toepassingen? A: Ja, het is lasbaar, maar vereist een warmtebehandeling vóór/na-. Voorverwarmen tot 150-200 graden om koudescheuren te voorkomen, gebruik TIG/MIG met 431 of 309 vulmetaal (309 voor betere ductiliteit). Na-lassen, tempereren op 200-300 graden om restspanning te verminderen en de corrosieweerstand te herstellen. Lassen is gebruikelijk voor auto- of ruimtevaartonderdelen, zoals op maat gemaakte ophangbeugels of bevestigingssystemen. Vermijd lassen na de laatste warmtebehandeling, omdat hierdoor de door hitte beïnvloede zone zachter wordt. Voor kritische gelaste onderdelen (bijvoorbeeld bevestigingsmiddelen voor de lucht- en ruimtevaart) wordt niet-destructief onderzoek (NDT) aanbevolen om scheuren op te sporen.