### **AISI 431不锈钢详解**
AISI 431是一种**马氏体不锈钢**，具有较高的强度、良好的耐腐蚀性和适中的韧性，通常用于需要较高机械性能且具有一定耐蚀性的场合。
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## **1. 化学成分（%）**
元素 | C（碳） | Cr（铬） | Ni（镍） | Mn（锰） | Si（硅） | Mo（钼） | P、S（杂质） |
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范围 | 0.12~0.20 | 15.0~17.0 | 1.25~2.50 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.50 | ≤0.04 |
**成分特点**：
- **高铬（15~17%）**：提供良好的耐腐蚀性（优于410，但低于奥氏体不锈钢如304）。
- **低镍（1.25~2.5%）**：降低成本，但仍保持一定韧性。
- **马氏体结构**：可通过热处理（淬火+回火）调整硬度和强度。
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## **2. 力学性能（典型值，经热处理后）**
性能 | 退火态（软态） | 淬火+回火（调质态） |
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抗拉强度（Rm） | 650~850 MPa | 1000~1300 MPa |
屈服强度（Rp0.2） | 450~600 MPa | 800~1100 MPa |
延伸率（A5） | 15~20% | 10~15% |
硬度 | ≤260 HB | 30~40 HRC（视回火温度） |
冲击韧性 | 中等 | 较低（高强度时） |
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## **3. 热处理工艺**
jrhz.info- **退火**（软化处理）：
- 加热至 **830~880°C**，缓冷（炉冷或空冷），硬度≤260 HB。
- **淬火**（硬化处理）：
- 加热至 **980~1050°C**，油淬或空冷（获得马氏体组织，硬度≥40 HRC）。
- **回火**（调整性能）：
- **低温回火（150~370°C）**：保持高硬度（40~50 HRC），用于耐磨件。
- **高温回火（540~700°C）**：提高韧性，降低硬度（30~40 HRC）。
**典型热处理流程**：
1. **淬火**（1000°C油冷）→ 硬度 ~45 HRC（高硬但脆）。
2. **回火**（600°C空冷）→ 硬度 ~35 HRC，强度 ~1100 MPa，韧性改善。
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## **4. 典型应用**
- **航空航天**：飞机零部件、高强度紧固件。
- **汽车工业**：传动轴、齿轮、泵部件。
- **石油化工**：阀门、轴类、耐蚀结构件。
- **刀具与模具**：手术器械、塑料模具（需表面抛光）。
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## **5. 耐腐蚀性能**
- **优于普通马氏体钢（如410）**，但不及奥氏体不锈钢（如304）。
- 耐大气、淡水、弱酸环境，但在氯化物（如海水）中易发生点蚀。
- 可通过**钝化处理**或**镀层**（如镀铬）提升耐蚀性。
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## **6. 类似牌号对照**
标准 | 对应牌号 | 备注 |
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中国GB | 1Cr17Ni2 | 成分几乎相同 |
德国DIN | X17CrNi16-2 | 欧洲常用等效材料 |
日本JIS | SUS431 | 工业通用牌号 |
ISO | X17CrNi16-2 | 与DIN标准一致 |
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## **7. 加工与焊接建议**
- **切削加工**：退火态更易加工（硬度≤260 HB）。
- **焊接性**：较差（马氏体钢易开裂），需采取：
- **预热（200~300°C）** + **焊后缓冷**。
- 使用低氢焊条（如E310或E316L）。
- **表面处理**：可抛光、镀铬或氮化以提高耐磨/耐蚀性。
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## **8. 与AISI 420、440的对比**
钢种 | C含量 | Cr含量 | 主要特点 | 典型用途 |
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**AISI 431** | 0.12~0.20% | 15~17% | 高强度+中等耐蚀性 | 轴类、齿轮、化工部件 |
**AISI 420** | 0.15~0.40% | 12~14% | 高硬度，耐蚀性较低 | 刀具、外科器械 |
**AISI 440C** | 0.95~1.20% | 16~18% | 极高硬度，耐磨但脆 | 轴承、高端刀具 |
**选择建议**：
- 需要**高强度+适度耐蚀性** → **AISI 431**
- 需要**极高硬度**（如刀具）→ **AISI 420/440C**
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### **总结**
AISI 431适用于**高强度、中等耐蚀性**的场景，通过热处理可灵活调整性能。如需更高耐蚀性，可考虑奥氏体不锈钢（如304）；若追求极高硬度，则选择440C。
如果需要具体的热处理曲线或加工参数，可进一步补充！
