UNS S43100 · W.Nr. 1.4057 · X17CrNi16-2 · BS 431S29. MARTENZİTİK paslanmazdır: östenitleme + su verme ile martenzite döner, sonra TEMPERLENİR. ÇÖKELME SERTLEŞMEZ; H900 / H1025 gibi bir yaşlandırma kademesi YOKTUR. Ailenin EN YÜKSEK KROMLU sertleşebilir kalitesidir (%15-17; 410, 416 ve 420’de %12-14). Nikel burada mukavemet için değil, YAPI İÇİN vardır: %16 krom tek başına yapıyı ferritik yapar ve o yapı ısıl işlemle sertleşmez; %1,25-2,50 nikel östenit alanını açık tutar ve su vermede martenzit oluşmasını sağlar. EN 10088-3 1.4057: C %0,12-0,22 – Si en çok %1,00 – Mn en çok %1,50 – P en çok %0,040 – S en çok %0,030 – Cr %15,0-17,0 – Ni %1,50-2,50. ASTM A276 / Carpenter tip analizi: C en çok %0,20 (TABAN YOKTUR) – Mn en çok %1,00 – P en çok %0,040 – S en çok %0,030 – Si en çok %1,00 – Cr %15,00-17,00 – Ni %1,25-2,50. EN bir karbon TABANI (%0,12) ve daha yüksek bir nikel tabanı (%1,50) koyar; ASTM koymaz. Aubert & Duval kendi APX kalitesi için nominal C %0,16 – Cr %17,00 – Ni %2,00 verir.
Yüksek mukavemetin ve martenzitik aile içindeki en iyi korozyon direncinin birlikte istendiği parçalar için alınır: pompa ve pervane mili, vana mili, deniz donanımı ve bağlantı elemanı, uçak bağlantı ve tespit parçaları, türbin parçaları, plastik işleme kalıp ve vidaları, kimya ve enerji santrali…
Formlar
Yuvarlak çubuk · lama · levha · sac · boru · dövme · tel. Tüm formlar sipariş bazında temin edilmektedir.
Standartlar
AMS: 5628 — ‘Steel, Corrosion-Resistant, Bars, Wire, Forgings, and Tubing, 16Cr – 2.5Ni (SAE 51431)’. ASTM: A276 / SA-276 (çubuk ve profil). EN: 1.4057 · EN 10088-3 (çubuk, tel, profil; +A, +QT800 ve +QT900 kademeleri). Kaynak prosedürü: ASME Bölüm IX P-No 6. AMS 5628 TUZAĞI DEĞİL, AMS 5682 TUZAĞI: Bazı stokçu sayfaları bu kaliteyi ‘Alloy 431 / AMS 5682’ başlığıyla listeler; aynı sayfaların gövdesinde yalnızca AMS 5628 geçer. AMS 5682’nin 431’e ait olduğu HİÇBİR KAYNAKTA doğrulanamamıştır;
Artısı
SERTLEŞEBİLEN MARTENZİTİK KALİTELER İÇİNDE KOROZYON DİRENCİ EN YÜKSEK OLANIDIR ve bunu 1345-1580 MPa sınıfı bir çekme dayanımıyla birlikte verir. Korozyon tarafı: AZoM genel korozyon direncini ‘304 ile benzer veya ondan biraz düşük’ olarak tanımlar ve deniz suyuna ‘kayda değer direnç’ bildirir;
Kaynak
KAYNAK EDİLEBİLİR AMA ZORDUR ve ön tav ile kaynak sonrası işlem OLMADAN yapılmaz. ÖN TAV: 200-316 °C. Carpenter 204-316 °C (400-600 °F), Engineering.com şartname özeti 204-316 °C, AZoM 200-300 °C, Abrams 100-300 °C verir. KAYNAK SONRASI İŞLEM: yaklaşık 649-650 °C.
Sınırları
1) TEMPERLEME YASAK BANDI: 400-600 °C. Aubert & Duval bunu en açık şekilde yazar: ‘bu çeliği 400 °C ile 600 °C arasındaki temperleme aralığında kullanmayı önermiyoruz’ — gerekçe elverişsiz darbe dayanımıdır. Carpenter 371-565 °C (700-1050 °F) için ‘darbe dayanımı ve korozyon özellikleri olumsuz etkilenir’ der;
Veriler üretici veri sayfalarından derlenmiştir · sipariş öncesi güncel şartnameden teyit ediniz
Bu sayfada · tıklayın, ilgili bölüme gider
Ürün Formuna Göre StandartlarKaynak, Isıl İşlem ve Talaşlı İmalat431 Ne Zaman Seçilir?Sık Sorulan Sorular
AISI 431, martenzitik paslanmaz çelik sınıfında yer alan, yüksek dayanıklılık ve aşınma direnci sunan bir alaşımdır. AISI 431 çeliği, krom, nikel ve mangan alaşım elementleri içerir, bu da ona yüksek sertlik, daha iyi korozyon direnci ve yüksek çekme dayanımı sağlar.
KOROZYON DAYANIMI: Paslanmaz çelik kalitesinin korozyona dayanımı birçok ortam için gayet iyi bir seviyededir. Bu malzeme X20Cr13 (AISI 420) kaliteye oranla çok daha iyi bir paslanmazlık direncine sahiptir ve hem sertlik hem de paslanma direnci istenen ortamlarda sıklıkla tercih edilebilmektedir.
KAYNAK YAPILABİLİRLİK: 4057 kalite malzemeye kaynak yapılması fazla tavsiye edilmez ancak bazı durumlarda malzemeye kaynak işlemi uygulanabilir.
İŞLENEBİLİRLİK: Malzemenin ham hali bile ısıl işlemlidir ve yüzey sertlik değeri (fabrikadan gelmiş malzemelerin bile) min 30-32 HRC civarındadır. Dolayısıyla sert ve mukavemet yüksek bir malzemedir ve işlemesi diğer paslanmazlara göre biraz daha zor olabilir.
ISIL İŞLEM: 431 paslanmaz çelik hem krom hem de nikel içeren bir paslanmaz çelik kalitesidir. 431 kalite paslanmaz çelik ısıl işlemle birlikte kopmaya karşı direnci çok yüksek hale getirilebilen bir paslanmaz çelik türüdür.
KULLANIM ALANLARI: 431 kalite paslanmaz çelikler civata ve somun yapımında, pervane şaftlarında, pompa şaftlarında, mikser çubuklarında, marin teçhizatlarında ve laboratuvar ekipmanlarında kullanılmaktadır.
AISI 431, martenzitik paslanmaz çelik sınıfında yer alır ve yüksek sertlik, aşınma direnci, yüksek çekme dayanımı ve korozyon direnci gerektiren uygulamalar için ideal bir malzemedir.
DEFENCE METAL
Kimyasal Özellikler
Min.
Max.
Mekanik Özellikler
Değer
C
-
0.20
Tensile Strength (MPa)
862
Mn
-
1.00
Proof Stress (MPa)
-
Si
-
1.00
Elongation A50 mm
20
P
-
0.04
Hardness Brinell
285 Max HB
S
-
0.03
Density
7.80 g/cm3
Cr
15
17
Melting Point
1698 °C
Ni
1.25
2.50
Modulus of Elasticity
200 kN/mm²
Electrical Resistivity
0.72 x 10-6 Ω.m
Thermal Conductivity
20.2 W/m.K
Thermal Expansion
10.2-12.1 x 10-6/K
STANDARTLAR
AISI 431
UNS S43100
DIN X17CrNi16-2
1.4057
ASTM A276 / ASME SA-276
ASTM A314 / ASME SA-314
ASTM A484 / ASME SA-484
ASTM A580 / ASME SA-580
AMS 5628 Bars / wire / forgings
AMS-S-18732
Standartlar ve Karşılıkları · AISI 431
DEFENCE METAL
Ticari ad
AISI 431
UNS
S43100
W.Nr (DIN/EN)
1.4057
AMS
5628
ASTM
A276 · A314 · A484 · A580
Temin edilebilen formlar
Yuvarlak çubuk · Lama · Levha · Sac · Boru · Dövme Tüm formlar sipariş bazlı temin edilmektedir.
Ürün Formuna Göre Standartlar
ÜRÜN FORMUNA GÖRE STANDARTLAR
DEFENCE METAL
Ürün formu
Standartlar
Yuvarlak çubuk · lama (profil)
AMS 5628 (16Cr – 2,5Ni, SAE 51431; çubuk, tel, dövme ve tube) · ASTM A276 / ASME SA-276 (çubuk ve profil) · EN 10088-3 (1.4057, +A / +QT800 / +QT900)
Tel
AMS 5628 teli de kapsar. ASTM A580 (tel) 3 kaynakta, ASTM A493 (soğuk sıkma teli) 1 kaynakta geçmiştir; ikisi de karta yazılmamıştır.
Dövme
AMS 5628 dövmeyi de kapsar. ASTM A314 (dövme kütüğü ve çubuğu) 2 kaynakta, ASTM A473 (dövme) ve A579 (özel dövme) 1’er kaynakta geçmiştir.
Tube · boru
AMS 5628 başlığı TUBE’u da kapsar (SAE kayıt başlığında ‘Bars, Wire, Forgings, and Tubing’ geçer). Ayrı bir ASTM boru şartnamesi dört kaynakla doğrulanamamıştır; ASTM A511 tek kaynakta geçmiştir.
Levha · sac
431 için dört kaynakla doğrulanmış bir levha veya sac şartnamesi bulunamamıştır. Sipariş alıcı-satıcı arasında anlaşılan bir şartnameye bağlanmalıdır.
Kaynak dolgu metali
İki yol: eşleşen martenzitik AWS A5.4 E410 / A5.9 ER410 · veya östenitik 1.4430 (316L) ya da 1.4370 (307) (AGST). Hidrojen veya azot içeren koruyucu gaz kullanılmaz (AGST). Ön tav 200-316 °C, kaynak sonrası işlem yaklaşık 649-650 °C.
Kaynak prosedür grubu
ASME Bölüm IX P-No 6 (martenzitik paslanmaz)
AMS 5628 tek bir numarayla dört ürün formunu (çubuk, tel, dövme, tube) kapsar; bu, 431’in havacılık bağlantı elemanı geçmişinden gelir. AMS 5682 bu kaliteye AİT DEĞİLDİR; bazı stokçu sayfalarının başlığında görülür ama aynı sayfaların gövdesi yalnızca AMS 5628 verir. Siparişe yazılmamalıdır. Dört kaynağa ulaşılamayan her numara satırın içinde kaç kaynakta geçtiğiyle birlikte yazılmıştır.
AISI 431, %15–17 krom ve %1,25–2,5 nikel içeren martenzitik paslanmazdır. Nikel ilavesi — düz kromlu martenzitikler için alışılmadık bir şey — östenit alanını genişleterek alaşımın yüksek kromda bile tam sertleşmesini sağlar; bu yüzden 431 geleneksel sertleştirilebilir paslanmazların en korozyon dirençlisidir.
Ürün Formuna Göre Standartlar · AISI 431 (S43100 / 1.4057)
DEFENCE METAL
Çubuk · Profil
ASTM A276 / A276M · AMS 5628
Kütük (dövme için)
ASTM A314
Dövme · Halka · Flanş
ASTM A473 · AMS 5628
Kazan / basınçlı kap çubuğu
ASTM A479 / A479M
Tel
ASTM A580 / A580M · AMS 5628
Sac · Levha · Şerit
ASTM A240 kapsamında DEĞİLDİR — aşağıdaki uyarıya bakın
Dikişsiz / dikişli boru · tüp · bağlantı parçaları
— (431 için doğrulanabilen bir boru/tüp standardı bulunamadı)
Kaynak teli
AWS A5.9 ER410 veya ER410NiMo (eşleşen); ostenitik alternatif ER309 / ER312
UYARI — yaygın katalog hatası: Çok sayıda ticaret sitesi “ASTM A240 Grade 431 levha” ilan eder. Bu yanlıştır: A240’ın kalite listesinde S43100 yer almaz (standardın kapsadığı martenzitik/ferritik kaliteler 405, 409 ailesi, 410, 410S, 429, 430, 439, 434, 436 ve 444 ailesidir; ne 420 ne de 431 bulunur). 431 için gerçek ürün standartları çubuk ve dövme tarafındadır: A276, A314, A473, A479, A580 ve AMS 5628. “A240 431 levha” yazan bir teklifi katalog hatası olarak değerlendirin.
Kimyasal bileşim (ASTM A276, S43100): C ≤%0,20 · Mn ≤%1,00 · Si ≤%1,00 · P ≤%0,040 · S ≤%0,030 · Cr %15,00–17,00 · Ni %1,25–2,50. Tavlı (Kondisyon A) minimumlar: çekme ≥ 490 MPa, akma ≥ 215 MPa, uzama ≥ %35, sertlik ≤ 285 HBW. Sertleştirilmiş durum (AMS 5628): çekme ≥ 1379 MPa, akma ≥ 1034 MPa, uzama ≥ %10, kesit daralması ≥ %40. EN 10088-3 sınıfları: +QT800 → Rp0,2 ≥ 600, Rm 800–950 N/mm²; +QT900 → Rp0,2 ≥ 700, Rm 900–1050 N/mm². (Bazı kaynaklarda geçen “850 / 880” sınıfları bağımsız EN veri sayfalarında doğrulanamamıştır; standart sınıflar +QT800 ve +QT900’dür.)
Kaynak, Isıl İşlem ve Talaşlı İmalat
ISIL İŞLEM — ŞEMATİK
DEFENCE METAL
1 · TAVLAMA — alt kritik proses tavlaması ve yumuşatma tavlaması
Adım
1 · TAVLAMA — alt kritik proses tavlaması ve yumuşatma tavlaması
Özet
İki ayrı uygulama tek başlık altında dolaşır. Kalite HAVADA SERTLEŞİR; gerçek yumuşatma için fırında kontrollü soğutma gerekir.
Sıcaklık
620-800 °C. AZoM 620-660 °C · Carpenter 650-677 °C · Lucefin 680-750 °C · Abrams, AGST ve Rodacciai 680-800 °C. Tek bir sayı yazılmamış, zarf verilmiştir.
Süre
Dört bağımsız kaynakta sayısal süre doğrulanamamıştır.
Soğutma
AZoM ve Carpenter HAVADA soğutur (alt kritik proses tavlaması). Abrams ‘yavaş ve kontrollü, fırında’, AGST ‘fırın veya hava’, Aubert & Duval 680 °C’den havada der. Yumuşatma amaçlanıyorsa FIRINDA kontrollü soğutma seçilir.
Sonuç sertlik
EN 10088-3 +A tavanı: en çok 295 HB ve en çok 950 MPa çekme. AYRIŞAN KAYNAKLAR: Rodacciai ≤100 mm için en çok 295 HB · AGST 295 HB · Stainless.eu en çok 330 HBW · Abrams teslim durumunda en çok 331 HB · AZoM en çok 285 HB · Aubert & Duval 680 °C’den sonra 300 HB. ORTALAMA ALINMAMIŞTIR.
DEFENCE METAL
2 · ÖSTENİTLEME + SU VERME (sertleştirme)
Adım
2 · ÖSTENİTLEME + SU VERME (sertleştirme)
Özet
Sertliği veren kademe. Krom ve karbon katı çözeltiye girer, soğutmada martenzit oluşur. Kalite havada bile sertleşir.
Sıcaklık
980-1065 °C. Carpenter 982-1066 °C · AZoM 980-1065 °C · Lucefin 980-1030 °C · Stainless.eu 1000-1050 °C · Aubert & Duval tek sayı 1020 °C. AYRIŞAN KAYNAK: Abrams 1150-1180 °C verir; bu sayı DÖVME sıcaklığıdır (AGST aynı sayıyı ‘dövmede yaklaşık 1180 °C’ye hızlı ısıtma’ bağlamında anar) ve sertleştirme sıcaklığı olarak KULLANILMAMALIDIR. ORTALAMA ALINMAMIŞTIR.
Süre
Dört bağımsız kaynakta sayısal süre doğrulanamamıştır. Kaynak adıyla: AZoM yaklaşık yarım saat verir.
Soğutma
YAĞ, HAVA, POLİMER veya SU. Carpenter YAĞ der; AZoM ‘yağ veya hava’; Lucefin ‘yağ / polimer’ veya hava; Abrams ‘yağ, hava, su’; Aubert & Duval ‘yağ veya su, parçanın biçimine göre basınçlı gaz seçeneği’.
Sonuç sertlik
Lucefin su verilmiş sertliği yaklaşık 45 HRC olarak verir. Stainless.eu sertleştirilmiş durumu 46 HRC üzerinden tarif eder. Abrams ulaşılabilen çalışma sertliğini 32-47 HRC (300-447 HB) olarak verir.
DEFENCE METAL
3 · TEMPERLEME — DÜŞÜK BANT (180-400 °C), en yüksek mukavemet
Adım
3 · TEMPERLEME — DÜŞÜK BANT (180-400 °C), en yüksek mukavemet
Özet
En yüksek mukavemet ve sertliğin korunduğu kademe. Yasak bandın ALTINDA kalır.
Sıcaklık
Yaklaşık 180-400 °C. Stainless.eu en düşük temperleme sıcaklığını 180 °C olarak verir. Ölçüm noktaları: Lucefin 200, 300 ve 350 °C · AZoM 204 °C · Aubert & Duval 400 °C.
Süre
Dört bağımsız kaynakta sayısal süre doğrulanamamıştır. Kaynak adıyla: Abrams en az 1 saat der.
Soğutma
Havada.
Sonuç sertlik
AZoM 204 °C’de 1345 MPa çekme / 1055 MPa akma / %20 uzama / 388 HB ölçer. Lucefin 200 °C’de 1580 MPa çekme / 1290 MPa akma / %14 uzama / 20 J KV ölçer. Aubert & Duval 400 °C’de 1400 MPa çekme / 1050 MPa akma / %13 uzama verir — ancak bu sıcaklık yasak bandın eşiğindedir ve aynı üretici o bandı önermez.
DEFENCE METAL
4 · TEMPERLEME — YÜKSEK BANT (600-700 °C), kullanım durumu ve +QT800 / +QT900
Adım
4 · TEMPERLEME — YÜKSEK BANT (600-700 °C), kullanım durumu ve +QT800 / +QT900
Özet
Sanayide kullanılan asıl temperleme bandı budur. YASAK BANDIN ÜSTÜNDE seçilir.
Sıcaklık
600-700 °C. Abrams 600-650 °C · AZoM 650 °C · Aubert & Duval 630 °C · Rodacciai +QT800 için 650-700 °C · Carpenter kaynak sonrası işlem için 649 °C.
Süre
Abrams en az 1 saat der; Carpenter ‘sıcaklıkta en az bir saat bekletilir’ der. İki kaynak aynı yönde konuşur ama dört kaynağa ulaşılamamıştır.
Soğutma
Havada (Abrams, Rodacciai, AGST).
Sonuç sertlik
EN 10088-3 +QT800 (t ≤ 160 mm): en az 600 MPa akma, 800-950 MPa çekme, en az %12 uzama, boyuna en az 20 J KV. Rodacciai +QT900 (≤60 mm): en az 700 MPa akma, 900-1050 MPa çekme, en az %12 uzama, en az 16 J KV. AZoM 650 °C’de 960 MPa çekme / 695 MPa akma / %20 uzama / 277 HB ölçer. Aubert & Duval 630 °C’de 1000 MPa çekme / 750 MPa akma / %15 uzama ve 40 J/cm² KCU verir.
DEFENCE METAL
TEMPERLEME YASAK BANDI — 400-600 °C
Adım
TEMPERLEME YASAK BANDI — 400-600 °C
Ne olur
Darbe tokluğu düşer; Carpenter ayrıca korozyon özelliklerinin de olumsuz etkilendiğini yazar. Bu kalitede bandın önemi ayrıca şudur: kullanım bandı (600-700 °C) yasak bandın hemen ÜSTÜNDE başlar, yani fırın sapması aşağı yönde hataya açıktır.
Kaynağın adlandırmasıyla
Aubert & Duval 431 / APX için 400-600 °C: ‘bu çeliği 400 °C ile 600 °C arasındaki temperleme aralığında kullanmayı önermiyoruz’, gerekçe elverişsiz darbe dayanımı · Carpenter 431 için 371-565 °C (700-1050 °F): ‘darbe dayanımını ve korozyon özelliklerini olumsuz etkiler’ · AZoM 431 için 425-600 °C: ‘darbe tokluğu kaybı nedeniyle bu çeliklerin bu aralıkta temperlenmesinden kaçınılmalıdır’ · Stainless.eu 1.4057 için: 180 °C’den temperlenir, 400-600 °C bölgesinden kaçınılır. Kaynakların uçları ayrıştığı için tek sayı yazılmamış, 400-600 °C zarfı kullanılmıştır; Carpenter’in alt ucu 371 °C ile bu zarfın da altına iner.
Mekanizma uyarısı
Bu, ferritik paslanmazlardaki 475 °C GEVREKLİĞİ DEĞİLDİR. Martenzitik Cr-Ni çeliklerde mekanizma temperleme gevrekliği ve tane sınırında krom karbürü çökelmesidir. SAYISAL KANIT (Lucefin, Ø10 mm, 1000 °C’den yağa su verilmiş): darbe enerjisi 200 °C’de 20 J, 300 °C’de 15 J, 350 °C’de 20 J, 400 °C’de 15 J, 450 °C’de 20 J, 500 °C’de 15 J ölçülür — yani bandın tamamında 15-20 J düzeyinde, DÜŞÜK ve KARARSIZ kalır. Karşılaştırma: Aubert & Duval 630 °C temperlemede KCU’yu 40 J/cm² olarak verir ve o noktada malzeme tok davranır. İKİNCİ UYARI: bu bantta çekme dayanımı düzenli biçimde düşer (Lucefin: 400 °C’de 1440 MPa, 500 °C’de 1360 MPa), yani sertlik ölçümü tek başına bandın içinde olup olmadığınızı SÖYLEMEZ.
DEFENCE METAL
Lucefin ölçümü — 1.4057 / X17CrNi16-2, Ø10 mm yuvarlak, 1000 °C’den yağa su verilmiş, sonra temperlenmiş
Başlık
Lucefin ölçümü — 1.4057 / X17CrNi16-2, Ø10 mm yuvarlak, 1000 °C’den yağa su verilmiş, sonra temperlenmiş
Okuma
Tablo tek bir ölçüm serisidir (Lucefin) ve o şekilde etiketlenmiştir; farklı kaynaklardan sayı karıştırılmamıştır. Üç şey okunur. BİRİNCİSİ: mukavemet 200 °C’den 700 °C’ye düzenli olarak yarıya iner (1580’den 800 MPa’ya); ara basamaklar arasında keskin bir sıçrama yoktur. İKİNCİSİ: darbe enerjisi 200-500 °C arasında 15-20 J bandında sıkışıp kalır ve yükselmez — bu, yasak bandın darbe tarafındaki karşılığıdır; 550 °C ve üzeri satırlarda Lucefin KV vermemiştir. ÜÇÜNCÜSÜ: sanayide kullanılan +QT800 ve +QT900 kademeleri (EN 10088-3: sırasıyla 800-950 ve 900-1050 MPa çekme) tablonun 600-700 °C satırlarına denk gelir; yani standart kademeler bilinçli olarak yasak bandın ÜSTÜNDE tanımlanmıştır. DOĞRULAMA NOTU: bağımsız ölçümler aynı eğilimi verir ama aynı sayıyı vermez — AZoM 204 °C için 1345 MPa ve 650 °C için 960 MPa; Aubert & Duval 400 °C için 1400 MPa ve 630 °C için 1000 MPa. ORTALAMA ALINMAMIŞTIR.
Şema şematiktir; zaman ekseni ölçekli DEĞİLDİR. Yayımlanmış bir TTT/CCT eğrisi kullanılmadığı için eğri çizilmemiştir. BU ALAŞIM MARTENZİTİKTİR: su verme + temperleme ile sertleşir, ÇÖKELME SERTLEŞMEZ. H900 / H1025 / H1075 / H1150 benzeri bir YAŞLANDIRMA KADEMESİ YOKTUR. Aşağıdaki kademeler ayrı ayrı doğrulanmıştır. Bu kalitede SANAYİDE KULLANILAN temperleme bandı yüksek banttır (600-700 °C), düşük bant değil. EN 10088-3’ün tanımladığı iki kademe (+QT800 ve +QT900) bu banda denk gelir. Yasak bant ile kullanım bandı BİTİŞİKTİR: yasak bant 600 °C’de biter, kullanım bandı 600 °C’de başlar. Fırın sıcaklık kontrolünün sıkı olması bu yüzden zorunludur. SERTLEŞTİRME SICAKLIĞI TUZAĞI: bir kaynak (Abrams) 1150-1180 °C yazar; bu DÖVME sıcaklığıdır. Beş bağımsız kaynak 980-1065 °C verir. 1150 °C’den su verilen bir parçada tane irileşir ve tokluk düşer. Kalite havada sertleşir. Bu yüzden ‘tavlandı’ denilen bir malzeme, fırında kontrollü soğutulmadıysa gerçekten yumuşak olmayabilir; tavlı sertlik tavanları kaynaklara göre 285 HB ile 331 HB arasında değişir. Yayımlanmış bir TTT/CCT eğrisi dört kaynakla doğrulanamadığı için bu diyagramda EĞRİ ÇİZİLMEMİŞTİR.
Kaynak
431 kaynatılabilir ama tercih edilen birleştirme yöntemi değildir — yüksek sertleşebilirliği nedeniyle ITAB çatlama riski yüksektir. Gerekliyse TIG, örtülü elektrot ve MIG kullanılır. Ön tav: ABD kaynakları 204–316 °C, Avrupa pratiği 100–300 °C verir; proje kaynak prosedürüne göre tipik olarak 200–300 °C uygulanır. Pasolar arası sıcaklık ön tav seviyesinin altına düşürülmemelidir.Kaynak sonrası ısıl işlem zorunludur — kaynaklar 650–760 °C bandında değerler verir, kontrollü soğutmayla; amaç kaynak sonrası oluşan martenziti temperlemek ve tokluk ile korozyon direncini geri kazandırmaktır. Dolgu: eşleşme için ER410 / E410 (en çatlak hassas), daha bağışlayıcı seçenek ER410NiMo / E410NiMo; ön tav ve kaynak sonrası işlem uygulanamıyorsa ostenitik E308L / E309 / E312 dolgu ile sünek bir dikiş elde edilir. Kaynak sonrası işlem sıcaklığının aşağıdaki kırılganlık bandına girmemesine dikkat edin.
Isıl işlem
Havada veya yağda sertleşen martenzitik alaşımdır; ~%2 nikel Ms/Mf sıcaklıklarını düşürür ve ince kesitlerin havada tam sertleşmesine izin verir. Östenitleme: 982–1066 °C (Avrupa kaynaklarında 950–1050 °C), kalın kesitte yağda, ince kesitte havada soğutma. Temperleme: en az 1 saat, havada soğutma. 371–565 °C (700–1050 °F) aralığında temperlemek kesinlikle yasaktır — bu bantta hem darbe tokluğu hem korozyon direnci keskin şekilde düşer. Bu, bu kalitedeki en kritik ısıl işlem uyarısıdır. EN pratiğinde +QT800 için 750–800 °C + ikinci temper 600–700 °C; +QT900 için 600–650 °C uygulanır. Yumuşatma tavı: 650–677 °C, havada soğutma (~270 HB) — alaşım yavaş soğumada havada sertleştiği için tam fırın tavlaması önerilmez. Teslim durumu: işleme stoku için tavlı (Kondisyon A), bitmiş parça için sertleştirilmiş-temperlenmiş (Kondisyon T / +QT800 / +QT900) — alıcı hangisi olduğunu belirtmelidir.
Talaşlı imalat
Tavlı durumda işlenebilirliği SAE 3150 / 6150 alaşımlı çelik sınıfındadır. Yaklaşık 30 HRC’ye kadar tavlı veya yumuşak temperli hâlde rahat işlenir; bu değerin üzerinde işleme belirgin biçimde zorlaşır. Malzeme yığılmaya (built-up edge) ve sıvanmaya yatkındır — karbür takım tercih edin; karbürle HSS’e göre 2–3 kat kesme hızı ve %50–100 daha yüksek ilerleme mümkündür. Rijit bağlama ve keskin kesici ağız şarttır. Sertleştirme, işlemeden sonra yapılır.
431 Ne Zaman Seçilir?
KARŞILAŞTIRMA
Aynı standart seti: kimyasal bantlar EN 10088-3:2005 Tablo 9’dan ve ASTM şartnamelerinden; ulaşılabilir sertlik ve kaynak edilebilirlik üreticilerin kendi veri sayfalarından. Beş kalite de MARTENZİTİKTİR ve hiçbiri çökelme sertleşmez.
DEFENCE METAL
Kalite
UNS
W.-Nr.
EN adı
Karbon
Krom
Nikel
Molibden
Kükürt
Azami sertlik
Kaynak edilebilirlik
Not
AISI 410
S41000
1.4006
X12Cr13
%0,08-0,15
%11,5-13,5
en çok %0,75
—
en çok %0,030
Temperlenmiş 38-47 HRC; pratik çalışma tavanı yaklaşık 43-45 HRC
Şartlı — 177-204 °C ön tav ZORUNLU, kaynak sonrası tavlama gerekir
Ailenin referans kalitesi. Karbon tavanı %0,15.
AISI 415
S41500
1.4313
X3CrNiMo13-4
EN: en çok %0,05 · ASTM: en çok %0,05
EN: %12,0-14,0 · ASTM: %11,5-14,0
EN: %3,5-4,5 · ASTM: %3,5-5,5
EN: %0,30-0,70 · ASTM: %0,50-1,00
EN: en çok %0,015 · ASTM: en çok %0,030
+QT900: 285-346 HB, yaklaşık 30-37 HRC. AİLENİN EN DÜŞÜK ULAŞILABİLİR SERTLİĞİ.
İYİ — 100-160 °C ön tav, 580-620 °C kaynak sonrası temperleme, ER410NiMo dolgu. AİLENİN TEK GERÇEKTEN KAYNAK EDİLEBİLİR KALİTESİ.
Yumuşak martenzitik. Sertlik için değil, tokluk ve kaynak için alınır. Şartnameyle darbe tabanı olan tek kalite.
AISI 416
S41600
1.4005
X12CrS13
EN: %0,06-0,15 · ASTM: en çok %0,15
%12,0-14,0
—
en çok %0,60
%0,15-0,35 (EN 10088-3) — KASITLI OLARAK EKLENMİŞTİR
UYGUN DEĞİLDİR — kükürt MnS kalıntıları oluşturur, sıcak çatlak verir
410 + kükürt. İşlenebilirlik için korozyon direnci ve kaynak edilebilirlik feda edilmiştir.
AISI 431
S43100
1.4057
X17CrNi16-2
EN: %0,12-0,22 · ASTM: en çok %0,20
%15,0-17,0 — AİLENİN EN YÜKSEK KROMU
EN: %1,50-2,50 · ASTM: %1,25-2,50
—
en çok %0,030
Çalışma sertliği 32-47 HRC (Abrams); 204 °C temperlemede 1345 MPa çekme / 388 HB (AZoM), 200 °C’de 1580 MPa (Lucefin)
Zor — 200-300 °C ön tav ve yaklaşık 650 °C kaynak sonrası işlem gerekir; kaynak sonrası korozyon direnci düşer
Sertleşebilen martenzitikler içinde en yüksek korozyon direnci. Nikel, %16 kromda yapının ferritik olmasını önler.
AISI 440C
S44004
1.4125
X105CrMo17
%0,95-1,20 — AİLENİN EN YÜKSEK KARBONU
%16,0-18,0
—
EN: %0,40-0,80 (TABAN VAR) · ASTM: en çok %0,75 (TABAN YOK)
en çok %0,030 (EN 10088-3) / en çok %0,015 (Lucefin, Abrams)
Su verilmiş 59-62 HRC; 150-175 °C temperlenmiş 60 HRC; -73 °C soğutma ile 61-62 HRC (Carpenter). AİLENİN VE STANDART PASLANMAZLARIN EN YÜKSEĞİ.
Pratikte kaynak edilmez — 260 °C ön tav ve 732-760 °C’de 6-8 saat tavlama gerekir
Yatak ve kesici kalitesi. %1 karbon kromu karbüre bağlar; kâğıttaki %16-18 Cr’nin tamamı korozyon direncine çalışmaz.
DEFENCE METAL
Ek bilgiler
Ters ilişki
Karbon arttıkça ulaşılabilir sertlik artar, tokluk ve kaynak edilebilirlik düşer. Merdiven açıkça görülür: 415 (%0,05 C) kaynak edilir ve 30-37 HRC’de kalır; 410 (%0,15 C) şartlı kaynak edilir ve 43-45 HRC’ye çıkar; 431 (%0,12-0,22 C) zor kaynak edilir ve 47 HRC’ye çıkar; 440C (%0,95-1,20 C) kaynak edilmez ve 60 HRC’ye çıkar. 416 bu merdivenin dışındadır: karbonu 410 ile aynıdır, farkı kükürttür.
Nikelin isi
410, 416 ve 440C’de nikel yoktur; 415’te %3,5-5,5, 431’de %1,25-2,50 vardır. Nikelin bu iki kalitede iki ayrı işi vardır. 415’te karbon çok düşük olduğu halde yapının martenzite dönmesini sağlar (aksi halde ferritik kalırdı). 431’de ise %16 kromun yapıyı ferritik yapmasını önler. Aynı element, iki farklı sebeple.
Kukurdun isi
Kükürt yalnızca 416’da KASITLI olarak vardır: EN 10088-3 %0,15-0,35 bandını şartlar. Öteki dört kalitede kükürt bir KİRLİLİKTİR ve tavanlanır (en çok %0,015-0,030). Aynı element, birinde ürün özelliği, ötekilerde kusur.
Cokelme uyarisi
BEŞ KALİTENİN HİÇBİRİ ÇÖKELME SERTLEŞMEZ. H900, H1025, H1075, H1150 gibi yaşlandırma kademeleri 17-4 PH, 15-5 PH, 13-8 PH ve Custom 455 gibi ÇÖKELME SERTLEŞEN kalitelere aittir ve bu beş kalitenin hiçbirinde karşılığı yoktur. Burada kademe adları +QT650, +QT780, +QT900 veya ASTM tarafında Koşul A / T / H şeklindedir.
Karşılaştırma kimyasal bantlar için EN 10088-3 ve ASTM metinlerine, sertlik için üretici veri sayfalarına dayanır; farklı test yöntemlerinden gelen sayılar aynı satırda toplanmamıştır. 415’in ASTM ve EN bantları farklı olduğu için o satırda ikisi de ayrı ayrı yazılmıştır; aynı durum 416, 431 ve 440C’nin karbon ve molibden satırları için de geçerlidir. 440C’nin molibden satırı bu tablonun en önemli tuzağıdır: EN 1.4125 molibden için bir TABAN şartlar (%0,40), ASTM S44004 yalnızca bir TAVAN verir (%0,75). ASTM’ye göre alınan bir 440C’de molibden neredeyse sıfır olabilir. 431’in karbon satırı ikinci tuzaktır: EN 1.4057 bir karbon TABANI koyar (%0,12), ASTM S43100 koymaz (yalnızca %0,20 tavanı).
431’in tek satış argümanı vardır ve nettir: martenzitikler içinde en iyi korozyon direnci + yüksek mukavemet. Bu yüzden deniz ortamındaki millerde standart kalitedir.
Çökelme sertleşmeli. Benzer korozyon direnci, daha basit ve daha az çarpılmalı yaşlandırma ısıl işlemi; karmaşık geometrilerde avantajlı
Dubleks kaliteler
Klorür/çukurcuk direnci belirgin şekilde daha iyi, ancak ulaşılabilir mukavemet tam sertleşmiş 431’in altında
Deniz suyuna daldırma
Tartışmalı: 431 deniz atmosferi ve serpinti bölgesinde güçlüdür; sürekli daldırma için birçok alıcı yine de dubleks veya nikel-alüminyum bronzu tercih eder
Kullanım sınırı: yaklaşık −73 °C ile 650 °C arası çalışma aralığı verilir; sürekli tufallenme sınırı ~704 °C’dir. Avrupa kaynakları mekanik yük altındaki servis için daha muhafazakâr bir aralık (−40 °C … 400 °C) bildirir — fark, tufallenme direnci ile yük taşıma kapasitesi arasındaki ayrımdan gelir. Manyetiktir; sertleştirme sonrası kalıcı mıknatıslanma gösterebilir, gerekirse demanyetize edilmelidir.
Sık Sorulan Sorular
Deniz ortamındaki pompa ve pervane millerinde neden 410 veya 420 değil de 431 kullanılıyor?
431’in ayırt edici özelliği %1,25–2,5 nikel ilavesidir — düz kromlu bir martenzitik için alışılmadık bir katkı. Bu nikel östenit alanını genişletir, böylece alaşım korozyon direnci için gereken yüksek krom seviyesinde bile tam sertleşebilir (havada veya yağda); aynı zamanda genel ve çukurcuk korozyonuna direnci doğrudan artırır. Bağımsız kaynaklar 431’i “geleneksel sertleştirilebilir paslanmazların en korozyon dirençlisi” olarak tanımlar. Nikelsiz 410 veya yüksek karbonlu 420 ile karşılaştırıldığında 431, nemli ve deniz atmosferinde belirgin biçimde daha iyi dayanırken mil torku ve yorulma yükü için gereken yüksek çekme/akma sınıfına (Kondisyon T / +QT900) da çıkabilir. Not: sürekli deniz suyuna daldırma söz konusuysa bazı kaynaklar 431’i yalnızca “304 seviyesine yaklaşan” olarak değerlendirir ve dubleks ya da nikel-alüminyum bronzu önerir — 431 asıl gücünü deniz atmosferi ve serpinti bölgesinde gösterir.
Neden temperleme durumunu belirtmem gerekiyor ve hangi aralık yasak?
431 ya tavlı (yumuşak, işlenebilir, düşük mukavemet) ya da tanımlı bir sınıfa sertleştirilip temperlenmiş olarak teslim edilir. ASTM A276 tablosu 431 için sabit bir Kondisyon T değeri yayımlamaz; sertleştirilmiş durum mekanik değerleri AMS 5628 ile veya alıcıyla mutabakatla belirlenir. EN 10088-3 ise ayrık sınıflar tanımlar: +QT800 (Rp0,2 ≥ 600, Rm 800–950 N/mm²) ve +QT900 (Rp0,2 ≥ 700, Rm 900–1050 N/mm²). Sadece “431” yazmak mukavemeti, sertliği ve süneklik değerlerini serbest bırakır. Aynı derecede kritik olan ikinci nokta: 371–565 °C (700–1050 °F) temper kırılganlık bandı. Bu bantta temperlenen veya uzun süre tutulan malzemede darbe tokluğu ve korozyon direnci birlikte düşer. Siparişte hem kondisyonu (örneğin +QT900) yazın hem de fabrikanın temper sıcaklığının bu pencerenin dışında kaldığını teyit edin.
17-4 PH, 431’in yerine geçebilir mi?
Çoğu zaman evet; yaygın bir alternatiftir ve benzer korozyon direnci sunar. Asıl fark ısıl işlemdedir: 431 su verme + temperleme ile sertleşir (982–1066 °C’den yağ/hava, sonra temper) — karmaşık parçalarda çarpılmaya daha yatkındır ve 371–565 °C kırılganlık bandından kaçınmak gerekir. 17-4 PH ise çökelme sertleşmesiyle, tek ve düşük sıcaklıklı bir yaşlandırmayla (H900–H1150) sertleşir; bu da karmaşık geometrilerde boyutsal kontrolü ve proses basitliğini belirgin şekilde iyileştirir. 17-4 PH genellikle aynı korozyon seviyesinde daha yüksek mukavemete çıkar ve havacılık bağlantı elemanlarında baskındır; 431 ise büyük miller ve çubuk stokunda, daha basit bileşimi ve yerleşik tedarik zinciri (A276 / A314 / A473 / AMS 5628) sayesinde güçlü ve daha ekonomik bir tercih olarak kalır. Karar parçanın geometrisine, çarpılma toleransına, istenen mukavemet sınıfına ve maliyete göre verilmelidir.
MUKAVEMET DEĞERLERİ
DEFENCE METAL
Koşul
Sertlik
Akma MPa
Çekme MPa
Uzama
EN 10088-3 · 1.4057 · +A (tavlı çubuk)
—
—
en çok 950
—
EN 10088-3 · 1.4057 · +QT800 (t ≤ 160 mm)
—
600
800-950
%12 en az
Rodacciai · 1.4057 · +QT800 (≤ 60 mm)
—
600
800-950
%14 en az
Rodacciai · 1.4057 · +QT900 (≤ 60 mm)
—
700
900-1050
%12 en az
Stainless.eu · 1.4057 · QT800
—
650
800
%7 en az
Stainless.eu · 1.4057 · QT880
—
690
880-1080
%12 en az
Tavlı — ölçüm
—
655
862
%20
Sertleştirilmiş + 204 °C temperlenmiş — ölçüm
—
1055
1345
%20
Sertleştirilmiş + 650 °C temperlenmiş — ölçüm
—
695
960
%20
Sertleştirilmiş + 200 °C temperlenmiş — ölçüm
—
1290
1580
%14
Sertleştirilmiş + 400 °C temperlenmiş — ölçüm (YASAK BANT)
—
1050
1400
%13
Sertleştirilmiş + 630 °C temperlenmiş — ölçüm
—
750
1000
%15
Ulaşılabilir çalışma sertliği
32-47 HRC (300-447 HB)
—
—
—
Grafikte aralık olarak verilen değerler alt sınırdan çizilmiştir; tam aralık tablodadır. ŞARTNAME MİNİMUMU ile TİPİK ÖLÇÜM ayrı satırlarda verilmiştir; karıştırılmamalıdır. Aynı kademe adı (+QT800) iki kaynakta FARKLI tabanlara sahiptir: EN 10088-3 ve Rodacciai 600 MPa akma / %12-14 uzama verir, Stainless.eu 650 MPa akma ama yalnızca %7 uzama verir. Kademe adı tek başına siparişi tanımlamaz. 400 °C satırı yasak bandın içindedir ve o satırı veren üretici (Aubert & Duval) aynı belgede o bandı önermediğini yazar. Satır, bandın içinde ne olduğunu göstermek için konmuştur, öneri değildir. Tavlı sertlik tavanı kaynaklara göre 285 HB ile 331 HB arasında değişir ve bu ayrışma çelişkilere kaydedilmiştir.
→ Kimyasal bileşim, mekanik özellikler ve ısıl işlem bilgileri için: AISI 431 teknik veriler