آلیاژ 431 یک استنلس استیل مارتنزیتی با کروم بالا و نیکل پایین است که ترکیبی از سختی و استحکام بالا را همراه با مقاومت به خوردگی و چقرمگی خوب ارائه می کند. این آلیاژ دارای محدودیت کاربرد در دماهای بالا به دلیل کاهش استحکام و دماهای زیر صفر به دلیل از دست دادن داکتیلیته می باشد.
کاربردها
اجزا تحت تنش بالا هواپیما
پیچ و مهره
مقاومت به خوردگی
آلیاژ 431 بالاترین مقاومت به خوردگی را در بین استنلس استیل های مارتنزیتی دارد. این آلیاژ مقاومت به خوردگی خوبی در همه محیط ها در حالت سخت و تمپر شده دارد اما برای استفاده در حالت آنیل توصیه نمی شود. مقاومت به خوردگی این آلیاژ کمتر از گریدهای آستنیتی و در حالت کلی مشابه و تا حدودی کمتر از گرید 304 می باشد.
ترکیب شیمیایی
| آهن |
کروم |
نیکل |
منگنز |
سیلیسیم |
کربن |
فسفر |
سولفور |
| balance |
15-17 |
1.25-2.50 |
1 |
1 |
0.20 |
0.040 |
0.030 |
خواص مکانیکی
| دمای تمپر (درجه سلسیوس) |
استحکام کششی نهایی UTS(MPa) |
استحکام تسلیم YS(MPa) |
ازدیاد طول Elongation(%) |
سختی (برینل) |
| آنیل |
862 |
655 |
20 |
285 |
| 204 |
1345 |
1055 |
20 |
388 |
| 316 |
1295 |
1035 |
19 |
375 |
| 427 |
1350 |
1080 |
19 |
388 |
| 538 |
1140 |
965 |
19 |
321 |
| 593 |
1015 |
770 |
20 |
293 |
| 650 |
960 |
695 |
20 |
297 |
عملیات حرارتی
آنیل: حرارت دهی تا دمای 660-620 درجه سلسیوس و سرد کردن در هوا.
سخت کردن: حرارت دادن دمای 1065-980 درجه سلسیوس و نگهداشتن به مدت نیم ساعت در این دما و سپس کوئنچ کردن در روغن یا در هوا. مقاطع کوچک باید در هوا سرد شوند و مقاطع بزرگتر برای دستیابی به سختی بیشتر می توانند در روغن کوئنچ شوند.
تمپر: تمپر در دمای 790-760 درجه سلسیوس به منظور بهبود خواص مکانیکی انجام می شود.
از تمپر کردن این گرید در دمای 600-425 درجه سلسیوس باید اجتناب کرد زیرا باعث کاهش چقرمگی ضربه می شود.
جوشکاری
جوشکاری این گرید به دلیل ترک دار شدن مشکل است. پیشنهاد می شود ماده قبل از جوشکاری تا دمای 300-200 درجه سلسیوس پیشگرم شود، در حین جوشکاری هم دمای قطعه کار باید 205 درجه سلسیوس باشد. و پس از جوشکاری هم عملیات حرارتی تنش گیری در دمای 650 درجه سلسیوس انجام شود.