Acer inoxidable 1.4541 (X6CrNiTi18-10): graus i propietats equivalents

Quin és el material X6CrNiTi18-10 (1.4541)?

X6CrNiTi18-10 és un acer inoxidable austenític definit al sistema estàndard EN amb el número de material 1.4541. És l'homòleg europeu de l'AISI 321: un grau austenític de crom-níquel estabilitzat amb titani de manera que el carboni s'uneix com a carburs de titani estables en lloc de carburs de crom. Aquesta estabilització confereix a l'acer una excel·lent resistència a la corrosió intergranular després de la soldadura i durant el servei en el rang de sensibilització d'aproximadament 450-850 graus C, fent que 1.4541 sigui una opció estàndard per a components soldats, sistemes d'escapament i intercanviadors de calor.

Designacions de grau equivalents

Estàndard	Designació
EN (Europa)	X6CrNiTi18-10, número 1.4541
ASTM/AISI (EUA)	321, UNS S32100
ISO	X6CrNiTi18-10 (4541-321-00-I)
GB (Xina)	06Cr18Ni11Ti (S32168)
JIS (Japó)	SUS321
BS (Regne Unit)	321S31

Composició química (EN 10088-3)

Límits de composició segons EN 10088-2 i EN 10088-3 per a X6CrNiTi18-10 (1,4541), en percentatge en pes:

Element	Límit (%)
Carboni (C)	0,08 màx
Silici (Si)	1,00 màx
Manganès (Mn)	2,00 màx
Fòsfor (P)	0,045 màx
Sofre (S)	0,015 màx
Crom (Cr)	17.0-19.0
Níquel (Ni)	9.0-12.0
Titani (Ti)	5 x C min, 0,70 màx

Propietats mecàniques i físiques

Propietats mecàniques típiques d'1,4541 a la solució-condició de recuit segons EN 10088-3 (gruix fins a 160 mm):

Propietat	Valor
0,2% de rendiment	215 MPa min
Resistència a la tracció	500-700 MPa
Elongació (longitudinal)	40% min
Energia d'impacte KV2 (longitudinal)	100 J min
Duresa	215 HB màx

Propietats físiques: densitat 7,9 g/cm3, no-magnètica, resistivitat elèctrica 0,73 micro-ohm{-metre a 20 graus C, capacitat calorífica específica 500 J/(kg·K), conductivitat tèrmica 15,0 W/(m·K) a 20 graus C.

Tractament tèrmic

1,4541 es subministra en la solució-condició recuita: escalfament a 1020-1120 graus C seguit d'un refredament ràpid (aigua o aire). Per a un servei d'alta-temperatura exigent, un tractament d'estabilització addicional a 870-900 graus C amb refrigeració per aire precipita completament els carburs de titani. Com que l'acer està estabilitzat amb titani, els components soldats no requereixen tractament tèrmic posterior a la soldadura, i el grau resisteix la corrosió intergranular tant en les condicions de lliurament com de sensibilització segons EN 10088-3.

Resistència a la corrosió i aplicacions

1.4541 ofereix una bona resistència general a la corrosió, una excel·lent resistència a la corrosió intergranular després de la soldadura i una resistència a l'oxidació de fins a uns 900 graus C. Les aplicacions típiques inclouen sistemes d'escapament, tubs d'intercanviador de calor, peces de forn, equips de processament d'aliments i productes químics i estructures soldades que funcionen en el rang de 450-850 graus C inestabilitzats. No és adequat per a entorns d'aigua de mar o d'alt clorur, on es produeixen picades i escletxes.

1,4541 vs 1,4542

1.4541 (X6CrNiTi18-10) és un titani-grau austenític estabilitzat amb una bona resistència a la corrosió però una resistència limitada. 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) és un acer inoxidable martensític que endureix per precipitació, també conegut com a 17-4 PH400UN, que desenvolupa una resistència a la calor tractament i s'utilitza per a eixos de bombes, peces de vàlvules i components petroquímics on la força és el requisit rector.

Preguntes freqüents

A quina nota equival 1,4541?1.4541 (X6CrNiTi18-10) és equivalent a AISI 321 (UNS S32100), JIS SUS321, GB 06Cr18Ni11Ti (S32168) i BS 321S31.

Per què s'afegeix titani a 1.4541?El titani es combina amb el carboni per formar carburs de titani estables, evitant l'esgotament del crom als límits del gra i protegint contra la corrosió intergranular després de la soldadura o el servei en el rang de 450-850 graus C.

Quin és el tractament tèrmic per a 1.4541?Recuit de la solució a 1020-1120 graus C amb refredament ràpid, a més d'estabilització opcional a 870-900 graus C per al servei a alta temperatura. No es requereix tractament tèrmic posterior a la soldadura.

Quina és la temperatura màxima de servei de 1,4541?La resistència a l'oxidació és bona fins a uns 900 graus C; per sobre d'això, l'escala s'accelera. Per a les peces de pressió, les tensions permeses per sobre d'aproximadament 600 graus C es regeixen per propietats de fluència.

1.4541 és adequat per a aigua de mar?No. Igual que altres austenítics lliures de molibdè-, és propens a la corrosió per picades i esquerdes en entorns rics en clorur-; Es requereixen coixinets de molibdè-o dúplex.

Quina diferència hi ha entre 1,4541 i 1,4301 (304)?1.4541 afegeix una estabilització de titani, que protegeix contra la corrosió intergranular després de la soldadura; 1,4301 (X5CrNi18-10, 304) no té estabilització i pot sensibilitzar-se en el rang de 450-850 graus C, de manera que es prefereix 1,4541 per al servei soldat a alta temperatura.