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Características da microestrutura de Aço inoxidável martensítico
O aço inoxidável martensítico forma uma estrutura predominantemente martensita através da têmpera. Ele exibe alta dureza e força, mas carece de ductilidade e resistência. Esse tipo de aço é metaestável à temperatura ambiente e é suscetível a transformações estruturais sob calor ou estresse. Quanto maior o teor de carbono, mais difícil a martensita se formou após a extinção, mas também exibe estabilidade estrutural reduzida. Durante a temperatura, o aço inoxidável martensítico sofre mudanças estruturais, como martensita temperada e precipitação de carboneto, exibindo instabilidade significativa. Essa característica resulta em estabilidade estrutural relativamente baixa em condições de serviço de alta temperatura.
Características da microestrutura do aço inoxidável austenítico
O aço inoxidável austenítico consiste principalmente em uma estrutura cúbica de austenita centrada no rosto. É extremamente estável à temperatura ambiente e geralmente não sofre transformação martensítica. Sua estabilidade estrutural decorre do seu alto teor de níquel e dos efeitos de fortalecimento da solução sólida de algum manganês. A estrutura austenítica confere excelente resistência à resistência e corrosão, mantendo sua estabilidade estrutural em uma ampla faixa de temperatura. Embora algum aço inoxidável austenítico possa se transformar em martensita a baixas temperaturas, possui estabilidade estrutural superior em comparação com o aço inoxidável martensítico nas aplicações mais comuns.
Efeitos do tratamento térmico na estabilidade da microestrutura
O aço inoxidável martensítico exibe instabilidade estrutural significativa durante o tratamento térmico. Após a extinção, está em um estado de solução sólida supersaturada. O temperamento subsequente causa precipitação de carboneto, resultando em uma diminuição da dureza e um ligeiro aumento de tenacidade. Se a temperatura de temperamento for controlada incorretamente, a estrutura poderá sofrer endurecimento secundário ou amolecimento excessivo, levando a flutuações significativas de propriedades. Por outro lado, o aço inoxidável austenítico passa por alterações estruturais menos significativas durante o tratamento térmico. As propriedades são tipicamente aprimoradas através do tratamento da solução e do trabalho de frio, em vez de extinguir e temperamento. Isso resulta em maior estabilidade estrutural e menos flutuação de propriedades.
Diferentes estabilidade da microestrutura sob altas temperaturas
Em altas temperaturas, o aço inoxidável martensítico é propenso a temperar a fragilidade e a microestrutura, principalmente na faixa de 450 ° C a 600 ° C. A precipitação de carboneto e o amolecimento estrutural são proeminentes, levando a uma diminuição nas propriedades mecânicas. O serviço de longo prazo a altas temperaturas pode levar a instabilidade estrutural gradual, resultando em agregação secundária de carboneto e resistência à corrosão reduzida. O aço inoxidável austenítico exibe estabilidade da microestrutura superior a altas temperaturas e não passa pelas mesmas transformações microestruturais significativas que a martensita. Embora o crescimento de grãos ou a precipitação da fase σ possam ocorrer em altas temperaturas, a estabilidade geral ainda é superior à do aço inoxidável martensítico.
Estabilidade microestrutural em ambientes corrosivos
O aço inoxidável martensítico carece de estabilidade estrutural em ambientes corrosivos, porque os carbonetos no estado extinto e temperado precipitam facilmente nos limites dos grãos, formando zonas depletadas de cromo e reduzindo a resistência à corrosão. Em ambientes contendo cloreto, as rachaduras se propagam facilmente ao longo dos limites dos grãos, acelerando a taxa de corrosão. Aço inoxidável austenítico, com sua microestrutura estável e distribuição uniforme de cromo, forma um filme passivo denso, oferecendo maior resistência à corrosão e estabilidade estrutural mais duradoura.
Comparação de estabilidade microestrutural durante a soldagem
O aço inoxidável martensítico é propenso a formar martensita incompletamente temperada ou austenita retida na zona afetada pelo calor durante a soldagem, resultando em alta tensão microestrutural e suscetibilidade à trinca. A estabilidade estrutural pós-solda é baixa, exigindo tratamento térmico de tempeamento adicional para melhoria. O aço inoxidável austenítico exibe maior estabilidade estrutural durante a soldagem, mantendo uma estrutura principalmente austenítica na zona de solda. Embora pequenas quantidades de ferrita ou carboneto delta possam precipitar, sua estabilidade geral é significativamente superior à do aço inoxidável martensítico.
Diferenças na estabilidade da microestrutura a baixas temperaturas
O aço inoxidável martensítico se torna significativamente mais quebradiço a baixas temperaturas, resultando em baixa estabilidade da microestrutura e propensas a rachaduras de baixa temperatura. O aço inoxidável austenítico, por outro lado, possui excelente tenacidade de baixa temperatura devido à sua estrutura cúbica centrada na face, mantendo boa ductilidade e estabilidade, mesmo a temperaturas extremamente baixas. Portanto, o aço inoxidável austenítico é muito superior ao aço inoxidável martensítico em aplicações de baixa temperatura.
Comparação abrangente e implicações de aplicação
O aço inoxidável martensítico oferece vantagens em alta resistência e resistência ao desgaste, mas sua microestrutura é menos estável, tornando -a suscetível a tratamento térmico, altas temperaturas, corrosão e soldagem, resultando em flutuações significativas de desempenho. O aço inoxidável austenítico, por outro lado, exibe maior estabilidade da microestrutura e é adequado para serviços de longo prazo e ambientes severos. No geral, se o aplicativo requer alta resistência à dureza e desgaste, o aço inoxidável martensítico é a escolha certa; Se a estabilidade da microestrutura e a resistência à corrosão forem considerações importantes, o aço inoxidável austenítico é mais vantajoso.
