基本概述
1.4057钢是一种马氏体不锈钢,在适度腐蚀性环境下具有出色的耐腐蚀性,并且经过淬火硬化后可展现出高达46HRC的高硬度,同时具备良好的机械性能。其通常采用电弧炉(EAF)与精炼炉(AOD)工艺在空气中生产。不过,通过调整化学成分,可提高其切削加工性;采用ESR重熔工艺,则能提升材料的纯净度,进一步增强耐腐蚀性。
应用领域
凭借其出色的耐腐蚀性和淬火硬化后的高硬度,1.4057钢被广泛应用于医疗器械、餐具、化工、国防和食品行业等制造领域。该材料既可提供退火状态产品,也可提供淬火回火(QT)状态产品。
数值标识
W.Nr 1.4057
AISI 431
UNS S43100
标准
NF S 94-090
ASTM F 899
NF EN 10088-3
ASTM A276
典型化学成分(质量百分比)
| 元素 | 含量范围 |
| ----- | -------------- |
| 碳(C) | 0.12-0.20 |
| 锰(Mn) | ≤1.0 |
| 磷(P) | ≤0.040 |
| 硫(S) | ≤0.030 |
| 硅(Si) | ≤1.0 |
| 铬(Cr) | 15.0-17.0 |
| 镍(Ni) | 1.25-2.50 |
| 钴(Co) | ≤0.10(适用于医疗应用) |
| 铁(Fe) | 余量 |
冶金特性
熔炼与转变工艺相结合,可获得均匀的微观组织。在加工状态下,微观组织由马氏体和未溶解的碳化物组成。
物理与机械性能
物理性能(20°C时):
密度:7.7 g/cm³
热膨胀系数(20-200°C间):10.5×10⁻⁶ m/(m·°C)
弹性模量:210×10³ MPa
热导率:25 W/(m·K)
属铁磁性等级,可被磁化
机械性能(棒材):
退火状态:抗拉强度(UTS)≤330 MPa,屈服强度(0.2%)及延伸率(E5d%)未明确给出,布氏硬度(HBW)未明确给出
QT 800状态:UTS 800-1000 MPa,屈服强度>650 MPa,延伸率>7%,HBW未明确给出
QT 880状态:UTS 880-1080 MPa,屈服强度>690 MPa,延伸率>12%,HBW未明确给出
加工工艺
锻造性
可在950-1180°C的温度范围内进行热锻造。
抛光性
在经过处理且由马氏体和碳化物组成的结构状态下,该材料可进行抛光。但需注意,激光标记可能导致耐腐蚀性降低,尤其是在过热情况下。
典型热处理工艺
淬火需在1000-1050°C下进行,随后在180°C下回火,应避免在400-600°C区间进行热处理。
耐腐蚀性
在经过处理且硬度达到46HRC的状态下,1.4057钢对一般腐蚀具有良好的抵抗力。在非氯化物环境中,若表面经抛光、酸洗和钝化处理,其耐腐蚀性更佳。然而,在退火状态或焊接后,耐腐蚀性会显著降低,因此这些过程需要严格控制。若为提高切削加工性而增加硫含量,耐腐蚀性也会相应降低。总体而言,1.4057钢的耐腐蚀性优于1.4021和1.4028钢。