Stal nierdzewna 439 a stal nierdzewna 444: wybór pomiędzy dwoma-stabilizowanymi gatunkami tytanu ferrytycznego

Co 439 i 444 mają ze sobą wspólnego

Gatunki 439 (UNS S43035, EN 1.4510) i 444 (UNS S44400, EN 1.4521) to ferrytyczne stale nierdzewne stabilizowane tytanem-o strukturze-sześciennej skupionej wokół korpusu. Żaden z nich nie zawiera niklu jako zamierzonego dodatku stopowego, co nadaje obu gatunkom trzy przydatne właściwości: są magnetyczne, kosztują znacznie mniej niż gatunki austenityczne, takie jak 304 lub 316 i są z natury odporne na pękanie korozyjne naprężeniowe chlorkowe, czyli rodzaj awarii, na który gatunki austenityczne mogą ucierpieć w środowiskach gorących chlorków. Obydwa są stabilizowane tytanem, dzięki czemu spawane i wyżarzane sekcje są odporne na uczulenie i korozję międzykrystaliczną.

Porównanie składu chemicznego (ASTM A240)

Element (% masowy)	439 (S43035)	444 (S44400)
C	maks. 0,07	0,025 maks
Kr	17.0-19.0	17.5-19.5
Ni	maks. 0,50	1,00 maks
Pon	Żadne nie jest wymagane	1.75-2.50
Ti	0.20 + 4 x (C + N) min, 1,10 maks	0.20 + 4 x (C + N) min, 0,80 maks
Mn	1,00 maks	1,00 maks
Si	1,00 maks	1,00 maks
N	maks. 0,04	0,035 maks

Jak molibden zmienia odporność korozyjną 444

Decydującą różnicą stopową jest molibden. Gatunek 444 zawiera 1,75-2,50% molibdenu, który integruje się z pasywną warstwą-tlenku chromu i czyni go znacznie bardziej odpornym na rozkład przez jony chlorkowe. Praktyczny efekt jest mierzony liczbą równoważną odporności na wżery, PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N: około 17-18 dla 439 w porównaniu z około 24 dla 444. Mówiąc prosto, 444 może tolerować stojącą lub wolno płynącą wodę zawierającą chlorki, w tym podgrzewaną wodę użytkową, podczas gdy 439 ostatecznie będzie pracować w tym samym systemie. Gatunek 444 skutecznie plasuje się pomiędzy standardowymi ferrytami a austenitem 316 pod względem odporności na chlorki, przy niższym koszcie niż 316, ponieważ nie zawiera niklu.

Właściwości mechaniczne i wykonanie

Właściwość (płyta, ASTM A240)	439 (S43035)	444 (S44400)
Wytrzymałość na rozciąganie, min	450 MPa	415 MPa
Granica plastyczności, min	205 MPa	275 MPa
Wydłużenie, min	22%	20%

Obydwa gatunki mają umiarkowaną wytrzymałość i dobrą przewodność cieplną, około 25 W/(mK) w temperaturze pokojowej, czyli o około 50% więcej niż gatunki austenityczne. Praktyki produkcyjne są podobne: oba są spawane z użyciem odpowiedniego wypełniacza ferrytycznego lub austenitycznego, takiego jak ER309L, z kontrolowanym dopływem ciepła w celu ograniczenia wzrostu ziaren, a w obu przypadkach uzyskuje się czyste, wolne od kamienia-powierzchnie przed spawaniem, co pozwala zachować odporność na korozję w złączu. Molibden w 444 nie komplikuje spawania. Żadnego gatunku nie należy stosować w ciężkich kształtownikach do-obciążeń kriogenicznych, ponieważ materiały ferrytyczne mogą utracić udarność w niskiej temperaturze.

Aplikacja-według-Przewodnika wyboru aplikacji

Samochodowe układy wydechowe i osłony termiczne: 439, ponieważ stosowany jest gorący gaz, a nie woda-zawierająca chlorki.

Zbiorniki ciepłej-wody domowej i komercyjnej, wykładziny-podgrzewaczy wody: 444, ponieważ podgrzana woda o dowolnej zawartości chlorków wżera się niestabilnie i zawiera ferryty-o niskiej zawartości stopów.

Kolektory słoneczne i zbiorniki-pomp ciepła: 444, do długotrwałego-zanurzenia w uzdatnionej wodzie.

Przybrzeżne panele architektoniczne, okładziny i osprzęt: 444, do ekspozycji-soli solnej.

Suche elementy wykończenia wnętrza, urządzenia i-rurociągi świeżej wody bez chlorków: 439 pozostaje odpowiedni i tańszy.

Ostateczna zasada selekcji

Postępuj zgodnie z zasadą chlorku-i-temperatury. Jeśli komponent ma kontakt z podgrzaną wodą zawierającą dowolną zawartość chlorków lub znajduje się w atmosferze przybrzeżnej, wybierz 444. Jeśli używany jest gorący gaz, suche ciepło lub świeża woda bez chlorków, wybierz 439. Podczas projektowania sprawdź skład wody, poziom chlorków i pH, ponieważ nawet 444 ma ograniczenia: nie jest przeznaczony do silnych kwasów ani do stale zanurzonej wody morskiej, gdzie wymagana jest stal dupleksowa lub super{6}austenityczna.

Często zadawane pytania

Czy 439 czy 444 jest magnetyczny?

Obydwa są ferrytyczne, a zatem magnetyczne, i oba zachowują magnetyzm po spawaniu i wyżarzaniu, ponieważ ich sześcienna struktura-centryczna jest stabilna.

Dlaczego 444 jest lepszy niż 439 w przypadku zbiorników ciepłej wody?

Klasa 444 zawiera 1,75-2,50% molibdenu, który jest odporny na wżery chlorkowe i korozję szczelinową w podgrzanej wodzie. Gatunek 439 nie zawiera molibdenu i z czasem będzie pękał w tej samej eksploatacji.

Czy 439 i 444 są tańsze niż 316?

Tak. Żaden z nich nie zawiera niklu jako istotnego dodatku stopowego, a nikiel jest głównym czynnikiem wpływającym na koszty w gatunkach austenitycznych. Do zastosowań w gorącej-wodzie i na wybrzeżach, gdzie 316 byłby zbyt-specyfikowany, 444 zapewnia porównywalną odporność na chlorki przy niższych kosztach materiałów.

Czy 439 można spawać bez utraty odporności na korozję?

Tak, jeśli przestrzegana jest właściwa praktyka: stabilizacja tytanem zapobiega uczuleniu, dzięki czemu złącze spawane zachowuje swoją odporność na korozję, pod warunkiem kontrolowania dopływu ciepła, a powierzchnia jest oczyszczona z kamienia i zanieczyszczeń przed spawaniem.

Jakie standardy definiują 439 i 444?

W Ameryce Północnej normy ASTM A240 (płyta/arkusz/pasek) i A268 (rura) definiują UNS S43035 i S44400. W Europie norma EN 10088 definiuje 1.4510 (X3CrTi17) i 1.4521 (X2CrMoTi18-2). Zawsze sprawdzaj skład i ograniczenia mechaniczne zgodnie z obowiązującymi normami dotyczącymi postaci produktu.