Martensitic Steel คืออะไร (MS)

เมื่อผลิตภัณฑ์เหล็กเย็นลงอย่างรวดเร็ว (ดับ) ที่อุณหภูมิสูงมากโครงสร้างผลึกเฉพาะที่เรียกว่าเหล็ก Martensitic ถูกสร้างขึ้น โครงสร้างนี้เรียกว่า "มาร์เทนไซต์," ทำให้เหล็กมีคุณสมบัติพิเศษบางประการ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่สำคัญของวัสดุโลหะที่เป็นเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหมายถึงสารละลายของแข็งอิ่มตัวยวดของคาร์บอนใน -Fe การค้นพบนี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักโลหะวิทยาชาวเยอรมัน Adolf Martens (1850-1914) ใน ทศวรรษที่ 1890 และต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่ามาร์เทนไซต์โดยชาวฝรั่งเศส F. Osmond เพื่อรำลึกถึงผู้ค้นพบของเขา

รูปที่ 1: แผนผังของโครงสร้างจุลภาคเหล็ก Martensitic เฟอร์ไรต์และ bainite อาจพบได้ในปริมาณเล็กน้อย

รูปที่ 2: โครงสร้างจุลภาคของ MS 950/1200

ติดต่อตอนนี้

รูปที่ 3: การเปรียบเทียบเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดสำหรับเหล็กเหนียว HSLA 350/450 และ MS 950/1200

ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดของ Martensite

คำนิยาม:

กระบวนการทำความร้อนและจากนั้นจึงทำให้เหล็กเย็นลงอย่างรวดเร็ว (ดับ) เพื่อผลิตโครงสร้างผลึกมาร์เทนซิติกในตัวเองผลิตเหล็ก Martensitic เหล็กแข็งและแข็งแรงพร้อมปริมาณคาร์บอนสูง

1. ลักษณะสำคัญ:

 ความแข็ง:

เป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นวัสดุเหล็กมาร์เทนซิติก กระบวนการดับทำให้อะตอมคาร์บอนแข็งตัวให้เป็นโครงสร้างที่ต่อต้านการเสียรูปทำให้เหล็กมีความแข็งแรงและทนทาน เนื่องจากมีความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีระหว่างความแข็งของ Martensite และความแข็งแรงของผลผลิตทั้งสองจึงสามารถพูดคุยกันได้พร้อมกัน

ความแข็งของมาร์เทนไซต์: คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของมาร์เทนไซต์ในเหล็กคือมีความแข็งและความแข็งแรงสูง การทดลองได้พิสูจน์แล้วว่าความแข็งของมาร์เทนไซต์ถูกกำหนดโดยปริมาณคาร์บอนมากกว่าปริมาณธาตุผสม

ความต้านทานแรงดึงของแผ่นเหล็กมาร์เทนซิติกขึ้นรูปเย็นสำหรับรถยนต์สามารถสูงถึง 1,700 MPa หรือสูงกว่านั้น ทำให้เป็นเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงที่สุดสำหรับการขึ้นรูปเย็น เป็นเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงที่สุดในบรรดาเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง และเป็นเหล็กที่ "ทนทานที่สุดในบรรดาเหล็กที่ทนทานที่สุด" นอกจากจะ "แข็ง" แล้ว เหล็กกล้ามาร์เทนซิติกยังมีข้อดีหลายประการ เช่น ความแข็งแรงของผลผลิตสูง ไม่มีการเสื่อมสภาพ การดัดงอด้วยความเย็นและการขยายรูที่ดี และความสามารถในการเชื่อมที่ดี

 ความแข็งแกร่ง

กลไกการเสริมสร้างที่ซับซ้อนและหลากหลายของมาร์เทนไซต์รวมถึงการเสริมสร้างโครงสร้างย่อย การเสริมสร้างอายุ การเสริมสร้างสารละลายที่เป็นของแข็ง การเสริมสร้างความเข้มแข็งในการเปลี่ยนเฟส และการเสริมสร้างเกรนละเอียด ระบบเหล่านี้ร่วมกันทำให้มาร์เทนไซต์มีความแข็งและความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ ด้วยการปรับองค์ประกอบทางเคมีของเหล็ก เทคนิคการบำบัดความร้อน และปัจจัยอื่นๆ การพัฒนาและการเสริมความแข็งแกร่งของมาร์เทนไซต์สามารถควบคุมได้ในการใช้งานจริง ส่งผลให้เหล็กมีคุณสมบัติเชิงกลดีขึ้น เหล็กชนิดนี้มีความแข็งแรงและสามารถรับน้ำหนักได้มาก โดยทั่วไปจะใช้กับใบมีด เครื่องมือ และส่วนประกอบอื่นๆ ที่ได้รับแรงกดดันหรือการสึกหรอสูง

ความเปราะบาง

เหล็กกล้ามาร์เทนซิติกมีความทนทาน แต่ก็อาจเปราะมากกว่าเหล็กกล้าชนิดอื่น หากไม่ได้รับการดูแลอย่างเหมาะสม อาจแตกหรือแตกหักจากแรงกระแทกหรือแรงได้

เกี่ยวกับแม่เหล็ก

Martensitic Steel เป็นแม่เหล็กซึ่งเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์ในการใช้งานบางอย่าง

ความต้านทานการกัดกร่อน

เหล็กกล้า MMartensitic มักจะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมอื่นๆ เช่น เหล็กกล้าออสเทนนิติก อย่างไรก็ตาม เหล็กมาร์เทนซิติกบางเกรดยังคงใช้ในการตั้งค่าที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนเล็กน้อย

การรักษาความร้อน

Martensitic Steel สามารถรักษาความร้อนได้ (อารมณ์) เพื่อเปลี่ยนความแข็งและความเหนียวช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับแต่งคุณสมบัติสำหรับการใช้งานเฉพาะ

2. รูปแบบองค์กร

มาร์เทนไซต์ในเหล็กมีสองรูปแบบหลักขององค์กร:

ไม้ระแนงมาร์เทนไซต์: ไม้ระแนงที่มีขนาดใกล้เคียงกันจะถูกนำมารวมกันเป็นมัด (กลุ่ม) ของมาร์เทนไซต์แบบขนานที่มีทิศทาง เมื่อเศษส่วนมวลคาร์บอนในเหล็กต่ำกว่า 0.25% ส่วนใหญ่จะส่วนใหญ่เป็นไม้ระแนงมาร์เทนไซต์ ดังนั้นจึงเรียกว่ามาร์เทนไซต์คาร์บอนต่ำ

เกล็ดมาร์เทนไซต์: รูปร่างสามมิติของมันคือเลนส์นูนสองชั้นบาง ๆ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา ส่วนตัดขวางของมันมักจะเป็นรูปเข็มไขว้หรือรูปใบไผ่ เหล็กเรียกอีกอย่างว่ามาร์เทนไซต์คาร์บอนสูง เนื่องจากส่วนใหญ่เป็นมาร์เทนไซต์แบบลาเมลลาร์ เมื่อเศษส่วนมวลคาร์บอนสูงกว่า 1.0%

3. เงื่อนไขการก่อตัว

การก่อตัวของ Martensite ต้องการอัตราการระบายความร้อนที่แน่นอนและเงื่อนไขที่ลึกล้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กจะต้องถูกทำให้ร้อนในสถานะออสเทนไนต์และต่อมาเย็นลงถึงอุณหภูมิต่ำกว่าจุด MS ในอัตราที่เร็วกว่าอัตราการระบายความร้อนที่สำคัญของเหล็ก Deep Supercooling ทำให้มั่นใจได้ว่าพลังงานอิสระของระบบจะลดลงในขณะที่ยังให้แรงผลักดันการเปลี่ยนแปลงเฟสที่เพียงพอสำหรับการผลิต Martensite

4. ประสิทธิภาพและการใช้งาน

 ประสิทธิภาพ: ถึงแม้ว่า Martensite-โดยเฉพาะอย่างยิ่ง lamellar lamellar martensite-มีชื่อเสียงในด้านความแข็งแรงและความแข็งที่ดี แต่ก็เป็นโครงสร้างที่แข็งและเปราะ

 การใช้งาน: ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องมีความแข็งแรงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอพร้อมกับความต้านทานการกัดกร่อนปานกลางสแตนเลสมาร์เทนซิติกมักใช้

· เครื่องมือตัด (เช่น สว่านต้านทาน)

·ชิ้นส่วนเครื่องจักร (เช่นชิ้นส่วนยานยนต์, อุปกรณ์การแพทย์, เกียร์, เพลา)

· ชิ้นส่วนเครื่องบิน (เช่น ส่วนประกอบการบินและอวกาศ)

·ใบมีด (เช่นกรรไกร, มีดโกน)

5. หมายเหตุ

เมื่อออสเทนไนต์กลายเป็นมาร์เทนไซต์ในระหว่างกระบวนการดับปริมาณของชิ้นงานจะขยายออก สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความเครียดภายในซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ทำให้การเสียรูปและรอยแตกมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในระหว่างการดับ ตัวแปรมากมายเช่นอุณหภูมิความเร็วในการระบายความร้อนและการแต่งหน้าทางเคมีของเหล็กมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพและการใช้งานของมาร์เทนไซต์

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เหล็กกล้ามาร์เทนซิติกซึ่งเป็นโครงสร้างที่สำคัญในวัสดุโลหะกลุ่มเหล็ก มีคุณสมบัติและมูลค่าการใช้งานเฉพาะตัว ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องเลือกวัสดุที่เหมาะสมและสภาวะของกระบวนการตามความต้องการเฉพาะเพื่อเตรียมโครงสร้างมาร์เทนซิติกให้มีคุณสมบัติที่ต้องการ

เหล็กมาร์เทนซิติกสำหรับการใช้งานด้านยานยนต์

เหล็กกล้ามาร์เทนซิติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์เนื่องจากมีความแข็งแรงและความแข็งเป็นพิเศษ คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่ความต้านทานต่อแรงกระแทกและความสมบูรณ์ของโครงสร้างเป็นสิ่งสำคัญ โครงสร้างจุลภาคของมาร์เทนซิติกสามารถทำได้ในระหว่างการปั๊มเหล็กชุบแข็งด้วยความร้อน

ตัวอย่างเกรดการผลิตและการใช้งาน

ข้อมูลจำเพาะสำหรับเหล็กมาร์เทนซิติกรีดเย็นรุ่นที่ 1

ผู้ผลิตยานยนต์มักใช้เกรดเหล็ก Martensitic ที่ตรงตามข้อกำหนดด้านแรงดึงที่เฉพาะเจาะจง ด้านล่างนี้เป็นข้อกำหนดทั่วไปที่อธิบายถึงเหล็ก Martensitic เย็นที่ไม่เคลือบผิว:

ASTM A980M: เกรด 130 [900], 160 [1100], 190 [1300] และ 220 [1500]

วีดีเอ 239-100: รวมคำเช่น cr 860 y1100t-ms, cr1030y1300t-ms, CR1220Y1500T-MS และ CR1350Y1700T-MS

แซ่เจ2745: ด้วยเกรดมาร์เทนไซต์ เช่น MS 900T/700Y, 1100T/860Y, 1300T/1030Y และ 1500T/1200Y

มาตรฐานเหล่านี้ตอบสนองความต้องการเฉพาะของผู้ผลิตรถยนต์ในด้านความต้านทานแรงดึงและประสิทธิภาพของโครงสร้าง

กำลังมองหาเหล็กยานยนต์ที่เชื่อถือได้หรือไม่? ติดต่อโพรมิสเทลสำหรับเกรดและขนาดที่กำหนดเอง!