Nitronic60
UNS S21800, ASTM A276, ASTM A479, AMS5848
相比于鈷合金和高鎳材料,,Nitronic60是一種低成本的耐磨損和擦傷材料,。它的耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼,,耐氯化物坑蝕的性能優(yōu)于316不銹鋼,室溫的屈服強度是304和316的兩倍,。同時Nitronic60有很好的高溫抗氧化性能和低溫抗沖擊性能,。
應(yīng)用
由于Nitronic60在室溫和升溫環(huán)境有出色的耐磨耐擦傷能力,因此廣泛用于閥桿,,閥座,,閥芯,螺母,,螺栓,, 篩網(wǎng),,鏈條傳動,插銷,,墊片,,滾動軸承,泵的零部件,,包括耐磨環(huán)和轉(zhuǎn)子,。
化學(xué)成分
碳 0.060-0.080%
錳 7.50-8.50%
磷 0.040%以下
硫 0.030%以下
硅 3.70-4.20%
鉻 16.00-17.00%
鎳 8.00-8.50%
鉬 0.75%以下
銅 0.75%以下
氫 0.10-0.18%
鈦 0.050%以下
鋁 0.020%以下
硼 0.0015%以下
錫 0.050%以下
釩 0.20%以下
鎢 0.15%以下
熱處理
Nitronic60不能通過熱處理而硬化。Nitronic60的退火溫度為1066°C,,然后水淬,。
低溫耐擦傷能力
耐擦傷能力
耐擦傷性能在升溫環(huán)境的應(yīng)用
Nitronic60制成的閥芯能勝任升溫環(huán)境的應(yīng)用。用不同的奧氏體不銹鋼制排放控制蝶閥的成閥桿和墊圈,,只有Nitronic60在整個工作溫度區(qū)間能平穩(wěn)工作,,而其他材料在427-816°C溫度區(qū)間出現(xiàn)擦傷。
耐磨性能
測試方法
90°交叉的圓筒,,無潤滑油,,負(fù)載71N, 105RPM或405RPM,,室溫,,表面光潔度為120grit, 旋轉(zhuǎn)10000周,,丙酮清洗,,多次測試,質(zhì)量損失數(shù)據(jù)根據(jù)密度差異而修正,。
奧氏體不銹鋼的磨損兼容性
馬氏體和鐵素體不銹鋼的磨損兼容性
金屬組合的磨損兼容性
Nitronic60,、17-4PH和Stelite6B對多種金屬的磨損對比
Nitronic60和合金88對多種不銹鋼的滑動測試的對比
硬度對奧氏體不銹鋼耐磨性能的影響
相同金屬摩擦,1000周,,質(zhì)量損失(mg)
硬度對奧氏體不銹鋼耐磨性能的影響
相異金屬摩擦,,1000周,質(zhì)量損失(mg)
表面光潔度對不銹鋼耐磨性能的影響
相同金屬摩擦1000周,,質(zhì)量損失(mg)
升溫環(huán)境的耐磨性能
相比于鈷合金和鎳基的耐磨合金,,Nitronic60的硬度不高,但是它在升溫環(huán)境下的耐磨性能還是很優(yōu)秀的,。Nitronic60的耐磨性能來自表面形成的氧化物薄層和很高的應(yīng)變強化能力,。在正常的惰性氣氛中,Nitronic60抗金屬-金屬磨損的能力也很好,。
Nitronic60的高溫耐磨性能
測試環(huán)境:止推墊片,,260°C, 500RPM,, 489N,, 4000周,。
微動磨損
高負(fù)載的微小滑移振幅(40μm),例如震動零件的微小滑移震動,,可導(dǎo)致微動磨損,。在600°C這個溫度,Nitronic60對微動磨損的抵抗能力可和718合金相媲美,。
孔隙腐蝕
Nitronic60抵抗孔隙腐蝕的能力優(yōu)于其他奧氏體不銹鋼及高強度雙向不銹鋼,,接近鈷基合金。鈷基合金是耐受孔隙腐蝕能力強的合金
實踐證明,,Nitronic60可成功用做立式離心泵的磨損環(huán),。有時候Nitronic50和60的組合可以替代鈷合金,提供良好的耐磨和耐腐蝕性能,。
孔隙腐蝕率
*實驗室進行的超聲振動測試,, 20kHz,27°C,, H2O,, 0.05mm振幅
**高壓力噴射沖擊裝置。測試由泵制造廠或水電設(shè)備用戶施行,。
不同合金和Al2O3的摩擦腐蝕**
*40000周
**測試條件:測試樣件為dia12.7圓餅和固定的Al2O3 圓餅dia6.4mm相摩擦,載荷71N,,室溫,,10000周,干燥的空氣環(huán)境,,沒有潤滑油
耐腐蝕能力
Nitronic60的耐腐蝕能力介于304和316之間,,但是實踐證明,在一個摩擦系統(tǒng)中,,首先出現(xiàn)的是擦傷磨損,, 導(dǎo)致尺寸變化,然后再出現(xiàn)腐蝕,。因此設(shè)計工程師首要考慮的因素是磨損,。雖然Nitronic60的耐腐蝕能力不如316,但是在實驗室條件下,,Nitronic60具有更好的抗氯化物坑蝕,,應(yīng)力腐蝕開裂和孔隙腐蝕的能力。
氯化物坑蝕
應(yīng)力腐蝕開裂
(沸騰的42%MgCl2,4片有缺口受拉力的測試樣片)
海水腐蝕
同時放置Nitronic60,304和316的試棒在靜止海水中室溫浸泡6個月,。Nitronic60對孔隙腐蝕的抵抗力優(yōu)于304,,比316稍微好一點。
硫化物應(yīng)力開裂
抗氧化
Nitronic60抗氧化的能力優(yōu)于304和316,,和309的抗氧化能力相似,。
機械性能
室溫抗拉性能
室溫抗扭力和抗剪力性能
疲勞強度
升溫環(huán)境下的機械性能
測試樣件為dia19.05和25.4的退火態(tài)圓棒
升溫環(huán)境的抗拉強度
測試樣件為dia17.8mm的冷旋鍛棒料,,鍛打率為54%
升溫環(huán)境下的應(yīng)力開裂強度
測試樣件為dia16.0-25.4mm的退火態(tài)圓棒
低溫抗拉性能
沖擊性能
Nitronic60的高強度狀態(tài)(HS)
通過特殊的加工處理,Nitronic60可達(dá)高強度狀態(tài),。
Nitronic60 HS棒料的室溫性能下限值
Nitronic60 HS的抗拉性能
Nitronic60 HS 零下溫度的沖擊強度 (dia88.9mm)
Nitronic 60 HS的耐磨耐擦性能
Nitronic60 HS的抗硫化物應(yīng)力開裂性能
物理性質(zhì)
密度:7.622g/cm3
電阻:98.2microhm-cm
彈性模量:26.2X106 psi
泊松比:0.298
平均熱膨脹系數(shù)
磁通量
Nitronic 60 HS的磁通量
加工性能
由于Nitronic60的金相特點,,該材料不易加工。建議采用涂層硬質(zhì)合金刀片,。Nitronic60的車削速度約為304材料的一半,。
單點車削
粗車—深度0.15": 0.015"/rev feed—175SFM
精車—深度0.025“:0.007"/revfeed—200SFM
鉆孔
直徑1/4"的孔: 0.004"/rev feed—60SFM
直徑1/2"的孔:0.007"/rev feed—60SFM
直徑3/4"的孔:0.010"/rev feed—60SFM
鉸孔
同鉆孔—100SFM
上述參數(shù)對應(yīng)適用硬質(zhì)合金刀具。
Nitronic® 是AK Steel的注冊商標(biāo).