Duritate din oțel inoxidabil 316: HRB, HBW, HV, Rockwell C și Ghid de lucru la rece

Un inginer de achiziții semnează un desen pentru o inserție a carcasei transmisiei. Nota scrie „316 inox, 30 HRC”. Primul furnizsau citează bar trasat la rece. Cel de-al doilea transportă stocul recoapt și susține că duritatea este „în specificații”. Ambele citate descriu același aliaj, iar unul dintre ele nu poate livra ceea ce cere desenul. Acel decalaj dintre desen și certificatul morii este locul unde încep cele mai multe probleme de duritate a inoxidabilului 316.

Iată răspunsul scurt. Oțel inoxidabil 316 recoapt măsoară de obicei 150 până la 190 HBW , care se transformă în aproximativ 80 până la 95 HRB or 155 până la 200 HV . Acesta nu este un material dur. Este un grad austenitic rezistent la coroziune, iar duritatea sa nu poate fi crescută prin călire sau călire. Singurele două căi către o parte mai grea 316 sunt lucrul la rece, care poate împinge duritatea în vrac spre 350 HBW (aproximativ 38 HRC) , și tratamente de suprafață, cum ar fi nitrurarea, care poate ridica pielea deasupra 1000 HV în timp ce lăsând miezul neatins.

Orice altceva din acest articol decurge din aceste două fapte. Indiferent dacă cumpărați inserții filetate, dopuri de ulei, piulițe de conversie sau elemente de fixare, duritatea pe care o primiți depinde de modul în care a fost prelucrat materialul, nu de o indicație de tratare termică de pe imprimeu.

Duritatea oțelului inoxidabil 316: ce înseamnă de fapt cifrele

Duritatea este o măsurare a rezistenței, nu o proprietate a materialului sculptat în piatră. Înregistrează modul în care un anumit indentor, sub o anumită sarcină, deformează o anumită suprafață. Schimbați oricare dintre aceste trei și numărul se mută. De aceea, o cifră de duritate 316 din inoxidabil fără o scară și o metodă de testare atașată este aproape fără sens.

Pentru inoxidabilul austenitic recoapt, trei solzi domină practica comercială:

• Brinell (HBW) — o bilă de carbură de tungsten de 10 mm la 3000 kgf. Standard pentru bară, placă și secțiuni grele. Citirea tipică 316: 150-190 HBW.
• Rockwell B (HRB) — o minge de 1/16 inch la 100 kgf. Frecvent pe certificatele de moara pentru piese subtiri sau mici. Lectură tipică 316: 80-95 HRB.
• Vickers (HV) — o piramidă de diamant, folosită pentru folii subțiri, straturi de suprafață și cartografiere a microdurității. Citirea tipică 316: 155-200 HV.

Două puncte practice merită păstrate. În primul rând, majoritatea standardelor de produs pentru bara și formele 316 și 316L stabilesc a maxim duritate recoaptă în jur 215 până la 223 HBW . Acest plafon există pentru a garanta ductilitatea și performanța la coroziune, nu pentru a promite rezistență. În al doilea rând, inoxidabilul austenitic se transformă între scalele de duritate diferit de oțelul carbon. O piesă 316 la 95 HRB nu este aceeași rezistență la tracțiune ca un oțel carbon la 95 HRB. Tabelele de conversie construite pentru oțelurile feritice vă vor induce în eroare cu 10 până la 15% dacă le aplicați orbește.

Duritate tipică după forma produsului la temperatura camerei

• Bară recoaptă finisată la rece: 160-190 HBW
• Placă recoaptă laminată la cald: 150-180 HBW
• Sârmă recoaptă și tijă cu diametru mic: 80-90 HRB
• Tub fără sudură, recoacet: 70-85 HRB (HR15T pe perete subțire)
• Bara trasă la rece, reducerea luminii: 200-230 HBW
• Sârmă de temperare a arcului: 300-380 HBW

De ce 316 Stainless nu poate fi întărit prin tratament termic

Inoxidabilul 316 este austenitic. Structura sa cristalină la temperatura camerei este cubică centrată pe față și rămâne așa de la temperaturile criogenice până la topire. Nu există nicio transformare martensitică care să declanșeze la călire și nici un mecanism de precipitare a carburilor care să poată fi valorificat pentru întărirea în vrac. Tratamentul termic pur și simplu nu schimbă duritatea aliajului.

Ceea ce face tratamentul termic este invers. Recoacere cu soluție, de obicei la 1040 până la 1120 de grade Celsius, urmată de răcire rapidă, dizolvă carburile și produce cea mai moale, mai ductilă și cea mai rezistentă la coroziune. Dacă un furnizor vă spune că „a tratat termic 316 până la 40 HRC”, declarația este imposibilă din punct de vedere tehnic pentru materialul în vrac. Se întâmplă altceva și merită să aflăm ce.

Cele trei mecanisme care schimbă duritatea 316

1. Munca la rece. Laminarea, tragerea, ștergerea, rularea firului și șlefuirea prin granulație introduc toate luxații. Inoxidabilul austenitic se întărește rapid și își păstrează efectul la temperatura camerei. Acesta este singurul mod de a crește duritatea în vrac.
2. Tratamente de difuzie de suprafață. Nitrurarea, carburarea și nitrocarburarea introduc azot interstițial sau carbon în stratul exterior. Duritatea crește brusc, dar numai la zeci de microni de suprafață.
3. Acoperire și placare. Cromul dur, nichelul electrolipsit și sprayul termic depun un material diferit pe suprafață. Duritatea substratului este neschimbată.

Această distincție contează din punct de vedere comercial. O parte 316 prelucrată la rece și o parte 316 nitrurata pot raporta aceeași duritate a suprafeței și se pot comporta complet diferit în timpul exploatării. Piesa prelucrată la rece este puternică pe tot parcursul și puțin mai puțin rezistentă la coroziune. Piesa nitrurata are o piele tare peste un miez moale, ductil, iar rezistenta sa la coroziune poate fi redusa semnificativ daca procesul nu este controlat cu atentie.

316 Conversie duritate inoxidabil: HBW, HV, HRB și HRC

Tabelul de mai jos oferă conversii aproximative în intervalul pe care îl veți întâlni de fapt atunci când specificați sau inspectați 316 piese din inox. Coloana de rezistență la tracțiune este doar orientativă și reflectă un comportament austenitic tipic, nu o relație garantată. Confirmați întotdeauna cu privire la specificația materialului care reglementează aplicația dvs.

Trei avertismente despre citirea acestui tabel. Primul este că coloanele HRB și HRC nu se suprapun prin proiectare. Rockwell B devine nefiabil peste aproximativ 100 HRC, deoarece indentatorul bilei se scufundă prea adânc, iar Rockwell C devine nefiabil sub aproximativ 20 HRC, deoarece diamantul pătrunde prea departe. Între aceste două puncte există un decalaj de conversie pe care standardele nu îl închid, motiv pentru care rândul de servicii acru de mai sus folosește un echivalent Brinell în loc de o cifră HRB.

Al doilea avertisment se referă la coloana de rezistență la tracțiune. Inoxidabilul austenitic la o duritate dată are o rezistență la tracțiune mai mare decât oțelul carbon la aceeași duritate, deoarece aliajul se întărește în timpul testului de tracțiune în sine. Convertirea durității 316 în rezistență folosind o masă din oțel carbon o va subestima.

Al treilea avertisment este despre dimensiunea secțiunii. Un fir cu diametrul de 3 mm și o bară cu diametrul de 60 mm nu răspund la aceeași metodă de testare și nu este necesar. Duritatea pe secțiuni subțiri trebuie măsurată cu o scară Rockwell superficială sau convertită la Vickers, nu forțată într-o citire Brinell pe care geometria nu o poate suporta.

Cum schimbă munca la rece duritatea inoxidabilului 316

Lucrarea la rece este pârghia comercială principală pentru duritatea 316. O operație de formare a metalului care abia ar mișca acul pe oțel cu conținut scăzut de carbon poate dubla forța de curgere a inoxidabilului austenitic, deoarece aliajul se întărește la o rată de aproximativ patru până la șase ori mai mare. Înțelegerea acestei curbe este diferența dintre specificarea unei piese care supraviețuiește asamblării și a unei piese care crapă în prima lună.

Relația nu este liniară. Reduceri mici în primele 10 la sută de deformare produc câștiguri mari de duritate, deoarece structura recoaptă are spațiu suficient pentru a acumula dislocații. Dincolo de o reducere de aproximativ 25%, curba se aplatizează și fiecare punct procentual suplimentar cumpără mai puțină duritate, consumând în același timp mai multă ductilitate. Există, de asemenea, un efect direcțional: bara trasă la rece este mai dură de-a lungul axei desenului decât peste ea, iar un studiu de duritate în jurul circumferinței unei bare trase poate arăta o extindere de 10 până la 20 HBW.

Barele de deasupra comprimă o fereastră largă de operare în șase puncte reprezentative. Citind de la stânga la dreapta, primele două bare descriu materialul care lasă moara în starea cea mai moale, cea mai rezistentă la coroziune și este ceea ce primesc în mod implicit majoritatea cumpărătorilor de inserturi filetate și elemente de fixare. Trecând la a treia bară, o tragere ușoară la rece de aproximativ 10 la sută crește duritatea cu aproximativ 30 HBW, ceea ce este adesea suficient pentru a îmbunătăți calitatea filetului prelucrat fără a afecta material ductilitatea.

A patra și a cincea bară arată mijlocul intervalului de lucru la rece, unde se află de obicei stocul de elemente de fixare pentru automobile și aerospațiale. La o reducere de 15%, duritatea crește la aproximativ 230 HBW și limita de curgere crește peste 700 MPa, în timp ce alungirea rămâne peste 25%. La o reducere de 30 la sută, duritatea se apropie de 260 HBW, limita de curgere depășește 800 MPa și alungirea începe să scadă spre 15 la sută.

Bara finală reprezintă firul de temperare cu arc, în care reduceri de 50% sau mai mult împing duritatea peste 350 HBW. Materialul la acest nivel este cu adevărat puternic, dar este și aproape de limita a ceea ce poate accepta inoxidabilul austenitic. Cerințele privind raza de îndoire devin strânse, sensibilitatea la fisurarea prin coroziune prin tensiune crește și orice operație secundară de sudare sau lipire va distruge local duritatea care a fost produsă atât de atent.

Urmează trei implicații practice. În primul rând, 316 prelucrat la rece nu este un singur material - este o familie de condiții, iar o comandă de achiziție care spune doar „316 inoxidabil” va livra în mod normal versiunea recoaptă. În al doilea rând, gradienții de duritate într-o piesă formată la rece sunt reali. Un fir rulat pe o inserție trasă la rece poate fi cu 20 până la 30 HBW mai dur decât tija de sub el, ceea ce este de obicei benefic, dar complică inspecția. În al treilea rând, orice operațiune termică ulterioară peste aproximativ 400 de grade Celsius va începe să relaxeze structura de dislocare și să reducă duritatea, astfel încât sudarea, lipirea sau întărirea la temperatură înaltă trebuie planificate în jurul cerinței de duritate, nu după aceasta.

Duritate 316 vs 316L: cât de moale este gradul cu emisii scăzute de carbon?

Diferența dintre 316 și 316L se reduce la carbon. Standardul 316 permite până la 0,08 procente de carbon; 316L o limitează la 0,03 la sută. Aceasta este o mică schimbare în chimie cu un efect măsurabil asupra durității, rezistenței și sudabilității.

În stare recoaptă, 316L funcționează aproximativ Cu 10 până la 15 HBW mai moale decât 316. Acolo unde 316 aterizează la 160-180 HBW, 316L aterizează de obicei la 140-160 HBW. Decalajul este suficient de mic încât multe desene le tratează pe cele două ca fiind interschimbabile și suficient de mare pentru a conta atunci când o fereastră de duritate este strânsă.

Sub lucru la rece, golul se îngustează, dar nu se închide. Carbon mai scăzut înseamnă o întărire puțin mai puțină a soluției solide și o rată de întărire prin lucru puțin mai mică, astfel încât 316L atinge o duritate dată cu o reducere puțin mai mare. În practică, diferența la 20% lucru la rece este de ordinul 5 până la 10 HBW.

Acolo unde alegerea contează de fapt

Regula practica: alege 316 cand ai nevoie de duritate maxima de la lucru la rece si piesa nu va fi sudata. Alegeți 316L când piesa va fi sudată, când vede cloruri la temperatură ridicată sau când duritatea este o problemă secundară în spatele rezistenței la coroziune. Dacă un desen necesită 316, dar piesa este sudată în timpul asamblarii, acesta este un conflict de specificații care merită rezolvat înainte de producție, nu după o defecțiune.

Întărirea la suprafață a inoxidabilului 316: nitrurare, carburare și acoperiri

Când duritatea în vrac este limitată de metalurgia aliajului, opțiunea rămasă este de a întări numai suprafața. Mai multe procese fac acest lucru și fiecare are un compromis distinct în performanța la coroziune, schimbarea dimensională și adâncimea stratului.

• Nitrurare convențională cu gaz sau plasmă. Efectuat la 500 până la 580 de grade Celsius. Produce duritatea suprafeței în intervalul 1000 până la 1700 HV, dar precipitarea nitrurii de crom îndepărtează cromul din matrice și poate degrada grav rezistența la coroziune. Adâncimea stratului este de obicei de 20 până la 100 de microni.
• Nitrurare la temperatură joasă (faza S). Efectuat sub 450 de grade Celsius. Azotul rămâne în soluția solidă interstițială, mai degrabă decât să formeze nitruri, astfel încât rezistența la coroziune este în mare măsură păstrată. Duritatea suprafeței de 1000 până la 1200 HV este realizabilă, cu adâncimea stratului de 10 până la 30 microni.
• Cementare la temperatură scăzută. Principiu similar cu carbonul în loc de azot. Duritatea suprafeței în jur de 700 până la 900 HV cu reținere excelentă a rezistenței la coroziune, dar timpi de ciclu mai lungi.
• Placare cu crom dur. Depune un strat de 700 până la 1000 HV, de obicei de 10 până la 50 de microni grosime. Rezistență bună la uzură, dar beneficii limitate la coroziune și o sarcină bine-cunoscută pentru respectarea mediului.
• Nichel electroless. Aproximativ 500 până la 600 HV așa cum este depus, crescând la 900 HV după coacere. Acoperire uniformă pe geometrie complexă, dar stratul se poate ciobi sub sarcini punctiforme mari.

Consecințele dimensionale merită atenție. Un strat nitrurat crește piesa cu câțiva microni și un strat placat cu 5 până la 50 microni pe parte, în funcție de grosime. Pe o inserție filetată cu o toleranță controlată la diametrul pasului, această creștere poate împinge piesa în afara benzii de acceptare. Inserțiile întărite la suprafață trebuie să fie dimensionate înainte de tratare cu adaosul de creștere încorporat, iar procesul de placare sau difuzie trebuie specificat alături de toleranța filetului.

Pentru îmbinările filetate, întărirea suprafeței este rareori primul răspuns corect. Modifică coeficientul de frecare, ceea ce modifică relația cuplu-tensiune, ceea ce modifică preîncărcarea în articulație. O inserție 316 mai moale, dar consecventă din punct de vedere dimensional o depășește adesea pe una cu acoperire dur pur și simplu pentru că cuplul de asamblare se comportă previzibil.

Duritate inoxidabil 316 în inserții filetate și elemente de fixare

Inserțiile filetate sunt un studiu de caz în care duritatea contează mai mult decât sugerează numărul de suprafață. O inserție trebuie să facă trei lucrări simultan: să țină un șurub la preîncărcare nominală, să supraviețuiască ciclurilor repetate de asamblare și să reziste la uzura împotriva unui șurub inoxidabil cuplaj. Duritatea le influențează pe toate trei și o face în moduri care nu sunt întotdeauna intuitive.

Luați un standard insert filetat din otel inoxidabil în 316. Recoacet la 160-180 HBW, este suficient de moale pentru a se deforma ușor sub prima strângere, ceea ce îl ajută să se conformeze filetului părinte, dar înseamnă, de asemenea, că filetul de inserție preia greutatea oricărui cuplu excesiv. Aceeași inserție din 316 prelucrat la rece la 250-280 HBW rezistă mai bine la deformare, dar este mai predispusă la uzură, deoarece duritatea mai mare reduce capacitatea materialului de a găzdui contactul asperității la scară mică.

Inserție cu filet autofiletant din oțel inoxidabil Inserțiile filetate autofiletante din oțel inoxidabil sunt elemente de fixare concepute pentru a întări conexiunile filetate. Spre deosebire de inserțiile standard, acestea sunt fabricate din oțel inoxidabil, cu... Vizualizare produs →

Inserțiile autofiletante adaugă o încrețitură suplimentară. Aceste piese taie sau formează propriul fir în materialul de bază, astfel încât insertul trebuie să fie mai dur decât gazda. În aluminiu și magneziu, unde duritatea gazdei este adesea sub 100 HBW, o inserție 316 recoaptă la 170 HBW are o marjă largă. În fontă sau oțel moale, marginea se îngustează, iar insertul necesită lucru la rece sau un aliaj mai dur pentru a tăia curat. Acesta este unul dintre motivele pentru care inserțiile autofiletante din oțel carbon rămân comune la gazde feroase: nu pentru că sunt mai ieftine, ci pentru că relația de duritate funcționează.

Inserțiile cu filet de sârmă se comportă din nou diferit. Deoarece sunt formate din sârmă laminată într-o secțiune transversală de diamant, lucrul la rece furnizat în timpul trefilării și formării sârmei este substanțial. O inserție tipică de sârmă 316 rulează între 300 și 400 HV, vizibil mai greu decât o inserție solidă recoaptă din același aliaj. Această duritate este cea care permite clemelor de ancorare ale inserției să muște și bobinei să reziste la tragere sub sarcină.

Inserție de fir fără încurcătură Inserția de filet de sârmă fără încurcătură, cunoscută și sub numele de „manșon de șurub de sârmă de oțel fără mâner de montare”, este un tip de manșon de șurub de sârmă de oțel (filetat). Un tip de mânecă de mătase. T... Vizualizare produs →

Pentru dopurile de ulei și piulițele de conversie, prioritatea durității se schimbă către durabilitatea filetului în cazul îndepărtării repetate. Un dopul de scurgere scos și remontat la fiecare interval de service poate acumula sute de cicluri de asamblare pe durata de viață a unui vehicul. 316 prelucrat la rece la 220-260 HBW manere care numără cicluri fără deformare vizibilă a firului. Materialul complet recoapt la 160 HBW va prezenta aplatizare pe primele câteva fire în decurs de o sută de cicluri.

Potrivirea durității inserției cu materialul gazdă

Rețineți rândul inoxidabil pe inoxidabil. Atunci când atât inserția, cât și elementul de fixare sunt inoxidabil austenitic la o duritate similară, sudarea la rece și uzura devin modul de eșec dominant, iar răspunsul este de obicei nu acela de a îngreuna unul, ci de a schimba condițiile de frecare - un lubrifiant cu disulfură de molibden, un finisaj diferit al suprafeței sau o pereche diferită de aliaj, cum ar fi o inserție 316 sau un șurub inoxidabil A22303.

Standarde care stabilesc 316 limite de duritate inoxidabil

Limitele de duritate pentru 316 provin rareori din aliajul în sine. Acestea provin din standardul de produs, standardul de aplicație sau desenul ingineresc al clientului. A ști ce document guvernează este primul pas în orice dispută de duritate.

Limita NACE merită o atenție specială, deoarece este constrângerea cel mai des ratată. În serviciul acru, susceptibilitatea la fisurarea la stres la sulfuri crește odată cu duritatea, iar plafonul de 22 HRC este o limită dură. Un trasat la rece de 316 bar la 280 HBW poate îndeplini toate cerințele mecanice din desen și poate fi respins definitiv deoarece depășește limita de serviciu acru. Dacă aplicația dvs. atinge ulei și gaz, verificați duritatea înainte de a verifica rezistența.

Duritatea mai mare înseamnă o rezistență mai bună la uzură și uzură?

Nu este de încredere și aici este locul în care o mulțime de selecție bine intenționată a materialelor nu merge bine. Duritatea se corelează cu rezistența la abraziune pentru multe materiale, dar oțelul inoxidabil austenitic este un caz special, iar uzura în special nu urmează curba durității.

Uzura este uzura adezivă. Sub sarcină, asperitățile de pe două suprafețe de împerechere se sudează împreună la rece, apoi se rup, transferând materialul și îngrozind suprafața. Procesul se accelerează deoarece suprafața ruptă expune metal proaspăt, fără oxizi. Inoxidabilul austenitic este deosebit de predispus la acesta deoarece stratul pasiv de oxid de crom se reformează lent, iar metalul de bază este foarte ductil.

Creșterea durității ajută numai dacă modifică comportamentul adeziv. Două suprafețe 316 la 300 HBW se vor încărca una împotriva celeilalte la presiune de contact ridicată. Două suprafețe 316 la 160 HBW vor fi de asemenea. Variabilele care schimbă de fapt rezultatul sunt:

• Diferenţial de duritate. Un spațiu de 100 HBW între părțile de împerechere reduce substanțial riscul de usturime. Acesta este motivul pentru care șuruburile din inox întărite asociate cu inserții mai moi din inox funcționează mai bine decât perechile potrivite.
• Finisaj de suprafață. Firele laminate sunt mai mici decât firele tăiate la aceeași duritate, deoarece suprafața laminată este mai netedă și întărită prin lucru în zona de contact.
• Lubrifiere. Un lubrifiant cu peliculă uscată sau un compus antigripător întrerupe contactul metal-metal care începe procesul de adeziv.
• Presiunea de contact. Menținerea presiunii pe flancul filetului sub aproximativ 50 la sută din limita de curgere întârzie dramatic apariția supărării.
• Viteza si temperatura de asamblare. Asamblarea rapidă a sculelor electrice generează încălzire locală care promovează sudarea. Cuplul controlat și rularea mai lentă ajută.

Pentru uzura abrazivă, mai degrabă decât uzura adezivă, duritatea contează mai direct, dar duritatea relevantă este adesea contrafața, mai degrabă decât partea 316. O etanșare a dopului de ulei 316 împotriva unui scaun din oțel prelucrat se va uza în funcție de duritatea oțelului și de starea suprafeței, nu de cea a dopului.

Încă o precauție. Creșterea durității prin lucru la rece reduce alungirea, iar alungirea redusă crește riscul de fragilizare prin hidrogen și fisurare prin coroziune sub tensiune în medii susceptibile. Duritatea potrivită este cea mai mică valoare care îndeplinește cerințele mecanice, nu cea mai mare posibilă.

Specificarea și cumpărarea a 316 de piese inoxidabile: o listă de verificare practică

Cele mai multe probleme de duritate provin din etapa de cotare. Un desen pe care scrie „316 inoxidabil” fără o condiție, o scară sau o limită lasă furnizorul liber să trimită orice avea moara în stoc. Următoarea comparație pe două coloane stabilește ce să decidă din partea ingineriei și ce să scrie pe comanda de achiziție.

Două detalii din această listă au o greutate disproporționată. Prima este fereastra de duritate. O cerință cu o singură valoare, cum ar fi „180 HBW” va fi citită diferit de fiecare furnizor, iar argumentul rezultat costă mai mult decât ar avea toleranța. Al doilea este locul de citire. Pe o piesă formată la rece, duritatea la suprafață și duritatea la miez pot diferi cu 40 HBW sau mai mult, așa că certificatul trebuie să indice unde a fost făcută indentarea.

În cazul în care o piesă este obținută ca o componentă finită și nu ca materie primă, cereți producătorului să descrie traseul procesului în termeni simpli. Un furnizor care poate explica modul în care lucrul la rece este controlat prin trefilare și formare și modul în care duritatea este verificată pe piesele finite, mai degrabă decât doar pe bara de intrare, este un furnizor care înțelege cerința.

Cum este testată duritatea inoxidabilului 316

Testarea durității pare simplă și este ușor de greșit. Rezultatele depind de pregătirea suprafeței, grosimea secțiunii, starea indentorului și tehnica operatorului, iar o citire efectuată incorect este mai proastă decât nicio citire.

Testarea Rockwell (ASTM E18)

Rapid și utilizat pe scară largă pe etajele de producție. Cântarul B folosește o bilă de 1/16 inch și 100 kgf, potrivită pentru 316 recoaptă. Cântarul C folosește un con de diamant la 150 kgf, potrivit doar pentru 316 prelucrat la rece peste aproximativ 20 HRC. Cântarele superficiale, cum ar fi HR15T, folosesc sarcini mai mici pentru secțiunile subțiri. Cerința critică este planeitatea și grosimea: piesa de testare trebuie să aibă o grosime de cel puțin zece ori mai mare decât adâncimea de penetrare, altfel citirea va fi influențată de nicovală.

Testarea Brinell (ASTM E10)

Bila de 10 mm la 3000 kgf produce o impresie mare care face o medie a variației locale, ceea ce o face metoda preferată pentru turnare, forjare și bară mare. Schimbul este că amprenta este cu adevărat mare - o amprentă la sol cu ​​diametrul de 10 mm - deci nu poate fi folosită pe piese mici finite sau pe pereți subțiri.

Vickers și microduritate (ASTM E92, E384)

Indentatorul piramidal de diamant permite testarea pe caracteristici foarte mici, faze individuale și straturi cementate. Microduritatea traversează un strat nitrurat reprezintă modalitatea standard de a verifica adâncimea carcasei. Cerința este o suprafață bine lustruită; o suprafață rugoasă împrăștie amprenta și produce o împrăștiere de 10 la sută sau mai mult între citiri.

Greșeli frecvente de testare

1. Testarea pe o suprafață curbată fără o nicovală de sprijin adecvată, producând o citire scăzută.
2. Testare prea aproape de o amprentă anterioară, permițând zonei deformate să influențeze noua citire.
3. Folosind o masă de conversie construită pentru oțel carbon pe inox austenitic.
4. Citirea durității pe o piesă cu efort rezidual de la prelucrare, care modifică rezultatul.
5. Acceptarea valorii unui certificat de moară fără a confirma că locația de testare se potrivește cu cea specificată.

Pentru achiziții critice pentru calitate, cereți numărul de citiri, locațiile și răspândirea lor, mai degrabă decât media. Un certificat care raportează „175 HBW” fără detalii suplimentare vă spune foarte puține despre dacă piesa este uniformă.

Probleme comune de duritate 316 și cum să le preveniți

Acestea sunt problemele care apar cel mai des în inspecția și analiza defecțiunilor pe teren. Fiecare are o cauză înrădăcinată în specificație sau proces și fiecare are un răspuns preventiv.

Problemă: material recoapt furnizat conform unei cerințe prelucrate la rece

Cea mai frecventă plângere de duritate. Un desen necesită minimum 240 HBW, furnizorul livrează bară recoaptă standard la 170 HBW, iar piesele eșuează la prima inspecție. Prevenirea constă în specificarea stării de procesare, nu doar a valorii durității, și în solicitarea traseului procesului în cotație.

Problemă: gradienți de duritate într-o singură piesă

Formarea la rece produce o tensiune neuniformă. Un fir rulat poate fi cu 30 HBW mai dur decât tija, iar cele două capete ale unei bare trase pot diferi cu 15 HBW. Prevenirea este de a defini locația de acceptare pe desen și de a permite o bandă de toleranță realistă.

Problemă: duritatea redusă printr-o treaptă termică în aval

Sudarea, lipirea sau o întărire de acoperire la temperatură ridicată pot îndepărta lucrările reci care au necesitat un efort semnificativ pentru a produce. Prevenirea constă în succesiunea operațiunilor astfel încât toate etapele termice să precedă formarea finală la rece sau în selectarea unui tratament de suprafață care se desfășoară la temperatură scăzută.

Problemă: tratamentul suprafeței dăunează rezistenței la coroziune

Nitrurarea convențională poate precipita nitrururile de crom și poate lăsa piesa vulnerabilă la pitting și atacul intergranular. Prevenirea constă în selectarea nitrurării la temperatură joasă sau a cementării acolo unde coroziunea contează și a verifica cu un test de coroziune, mai degrabă decât asumarea.

Problemă: uzură în ciuda durității mari

Se potrivesc 316 suprafețe la duritate mare. Prevenirea constă în introducerea unui diferențial de duritate, specificarea unui lubrifiant sau schimbarea finisajului suprafeței, în loc de a împinge duritatea mai mare.

Problemă: duritate peste un plafon normativ

316 trasat la rece la 260 HBW depășește limita NACE MR0175 pentru serviciul acru și va fi respins indiferent de performanța sa mecanică. Prevenirea constă în confirmarea mediului de aplicare înainte de finalizarea rutei de procesare.

Întrebări frecvente despre duritatea inoxidabilului 316

Unde duritatea 316 se potrivește în designul componentelor reale

Dați înapoi de la numere și imaginea este simplă. Inoxidabilul 316 este un aliaj rezistent la coroziune care se întâmplă să fie moderat puternic și poate fi făcut considerabil mai puternic prin lucru la rece. Nu este un material de uzură, nu răspunde la tratamentul termic, iar duritatea sa depinde de modul în care a fost format, mai degrabă decât de ceea ce a fost specificat.

Pentru componentele de conectare filetate - inserturi, piulițe de conversie, dopuri de ulei și sculele care le instalează - asta are trei consecințe. În primul rând, duritatea unei piese finite trebuie să poată fi urmărită pe o rută de prelucrare definită, nededusă din calitatea aliajului. În al doilea rând, specificațiile de duritate aparțin de toleranțele filetului și finisarea suprafeței pe desen, deoarece toate trei interacționează. În al treilea rând, acolo unde uzura sau uzura reprezintă adevărata preocupare, răspunsul este de obicei o pereche de materiale sau o decizie de lubrifiere, mai degrabă decât un număr de duritate mai mare.

Un producător care produce aceste piese în volum vede zilnic consecințele. Inserțiile de filet care lasă instalația la o putere constantă de 220 până la 260 HBW cu locații de citire documentate trec inspecția de intrare și se asambla în mod previzibil. Piesele care variază cu 50 HBW într-un lot generează cereri de garanție care sunt costisitoare de urmărit și mai greu de prevenit a doua oară.

Lectură similară din biblioteca noastră

Comportamentul de duritate al inoxului 316 modelează modul în care inserțiile cu filet funcționează în materialele de bază moi, unde inserția trebuie să taie sau să formeze propriul fir fără a se deforma. Nota noastră tehnică despre modul în care inserțiile de fire metalice îmbunătățesc rezistența firului în materiale moi parcurge calea de încărcare, rolul durității inserției în raport cu gazda și modurile de eroare care apar atunci când acea relație este setată incorect.

Pentru cumpărătorii care lucrează în programele de automobile, aerospațiale și feroviare, concluzia practică este să specifice starea de procesare și locația de acceptare împreună și să solicite date de duritate pentru piesele finite, mai degrabă decât să se bazeze doar pe certificatele de fabrică primite.