201 vs 202 acciaio inossidabile: composizione, resistenza e applicazioni
Scritto da: Emma, Ingegnere Tecnico Vendite Reviewed by: Ethan, Ingegnere Materiali
201 e 202 sono entrambi acciai inossidabili austenitici della serie 200, la famiglia del cromo-manganese-nickel in cui il manganese e l'azoto sostituiscono parzialmente il nichel.Perché i due gradi sembrano simili e portano numeri adiacentiLe differenze tra cromo, manganese e nichel cambiano la loro resistenza, indurimento, formabilità,e comportamento della corrosione in modi importanti sia per l'ingegneria che per gli appalti.
Questo articolo confronta il 201 e il 202 a livello di materiale, fabbricazione e acquisto.e come gli acquirenti dovrebbero specificarli in modo che un ordine della serie 200 non arrivi come una chimica ambigua o fuori dalla specifica.
1Rapido confronto: 201 contro 202
La seguente tabella riassume le principali differenze tra 201 (UNS S20100) e 202 (UNS S20200).e specifica di riferimento; non sostituiscono il certificato di prova standard o di fabbrica applicabile.
| Immobili | 201 (S20100) | 202 (S20200) |
| Famiglia dell'acciaio inossidabile | Austenitici, serie 200 (CrMnNi) | Austenitici, serie 200 (CrMnNi) |
| Chimica tipica | Cr 1618%, Ni 3,55,5%, Mn 5,57,5%, N ≤ 0,25% | Cr 17·19%, Ni 4,0·6,0%, Mn 7,5·10,0%, N ≤ 0,25% |
| Sottolineamento delle leghe | Progettazione bilanciata a basso contenuto di nichel | Maggiore manganese e cromo per una maggiore resistenza |
| Riduzione e resistenza alla trazione | Tipicamente inferiore; forza moderata | Tipicamente superiore; grado più forte |
| Resistenza alla corrosione | Moderato; inferiore a 304 | Moderato, leggermente superiore a 201; ancora inferiore a 304 |
| Formabilità | Più indulgente; più adatto al disegno | Basso; maggiore indurimento da lavoro, meno adatto a tracciatura profonda |
| Indurimento del lavoro | Moderato | Maggiore; forza e durezza aumentano rapidamente |
| Comportamento magnetico | Non magnetici; diventano magnetici dopo lavorazione a freddo | Non magnetici; diventano magnetici dopo lavorazione a freddo |
| Costo relativo | Generalmente costi delle leghe più bassi | Costo della lega leggermente più elevato; una maggiore resistenza può consentire il down-gauging |
| Applicazioni tipiche | Apparecchi per interni, elettrodomestici, prodotti generali | Parti e parti strutturali di alta resistenza, di fabbricazione generale |
2Composizione chimica: cosa separa 201 e 202?
Entrambi i gradi sono acciai austenitici a basso contenuto di nichel, ma i loro bilanci di lega non sono gli stessi.Il 202 contiene circa il 1719% di cromoLa differenza più significativa non è il nichel, ma il manganese e il cromo, che sono entrambi più elevati nel 202.
Ogni elemento svolge un ruolo distinto:
- Cromo (Cr)Il cromo 202 è un po' più elevato, il che gli conferisce un modesto vantaggio rispetto al 201.
- Nilo (Ni)Il livello del nichel 202 è solo leggermente superiore a quello del 201, quindi il nichel da solo non spiega il gap di prestazioni.
- Manganese (Mn)- un stabilizzatore di austenite a basso costo che sostituisce parte del nichel e contribuisce al rafforzamento della soluzione solida.L'aumento del manganese è la ragione principale per la quale il manganese è più forte., più resistente al lavoro.
- Acido nitrico (N)- un forte stabilizzatore e rinforzante dell'austenite, che in combinazione con il manganese contribuisce a mantenere la struttura austenitica e aumenta la resistenza; entrambi i gradi la controllano al massimo.
- Carbonio (C)- fornisce resistenza ma, a livelli più elevati, può favorire la precipitazione di carburo di cromo in condizioni di riscaldamento o saldatura, che può ridurre localmente la resistenza alla corrosione.
Questo è il motivo per cui il contenuto di nichel da solo è un modo povero per giudicare un grado di serie 200.È anche per questo motivo che il 201 e il 202 non dovrebbero essere trattati come una sola sostanza chimica fissa.: la serie 200 comprende diversi gradi e le composizioni specifiche variano a seconda dello standard, del produttore e della forma del prodotto.non garantiti prodotti chimici identici, e deve essere confermata rispetto allo standard di riferimento.
3Forza e comportamento meccanico
Il 202 è generalmente il più resistente dei due gradi, il cui contenuto più elevato di manganese e azoto fornisce un maggiore rinforzo in soluzione solida,quindi il 202 ricoperto presenta in genere un rendimento e una resistenza alla trazione più elevati rispetto al 201 ricopertoDopo il lavoro a freddo, la stessa tendenza si verifica: il 202 si indurisce in modo più aggressivo e raggiunge livelli di resistenza più elevati più rapidamente.
Questo vantaggio di resistenza è accompagnato da un compromesso: la resistenza e la formabilità si muovono in direzioni opposte in queste leghe.con un tasso di indurimento inferiorePer questo motivo, la resistenza alla trazione non deve mai essere utilizzata da sola per giudicare l'idoneità della formazione:un grado di alta resistenza può ancora craccare o rimbalzare male nel disegno profondo se il suo tasso di indurimento è elevato.
Entrambi i gradi sono forniti anche in temperature lavorate a freddo, come condizioni di quarto-durezza, semi-durezza e piena-durezza, che aumentano notevolmente la resistenza riducendo la duttilità.La resistenza di un pezzo lavorato a freddo dipende quindi fortemente dal grado di lavoro a freddo, e un grado "più forte" nella condizione di ricottura non indica automaticamente come un determinato temperamento si comporterà in servizio.
È altrettanto importante non confondere i valori minimi delle specifiche con i valori effettivi del prodotto.ma il materiale consegnato può superare tale minimo, e il valore effettivo dipende dallo spessore, dal temperamento e dalle condizioni di lavorazione a freddo.Le proprietà meccaniche devono essere sempre rilevate dalla norma applicabile e confermate sul certificato di prova di fabbricazione per la forma e la temperatura specifica del prodotto acquistato.
4. Resistenza alla corrosione e limiti ambientali
Sia il 201 che il 202 si basano su una pellicola di ossido di cromo passivo e entrambi sono inferiori alla resistenza alla corrosione di un grado ricco di nichel come il 304.Il contenuto di cromo leggermente più elevato di 202 ′ generalmente gli dà un piccolo vantaggio rispetto al 201 ′Il comportamento effettivo della corrosione dipende dalla composizione specifica, dalla condizione della superficie e dall'ambiente di esposizione.
Nessuno dei due gradi è a prova di corrosione e entrambi devono essere giudicati ambiente per ambiente:
- Ambienti interni e asciutti- entrambi i gradi hanno in genere buone prestazioni; questo è il caso d'uso più affidabile.
- Ambienti umidi o di condensazione- entrambi richiedono cure; il rischio di macchia e di attacco localizzato aumenta con l'umidità e il ciclo di temperatura.
- Ambiente esterno- entrambe le classi hanno riserve limitate rispetto alle 304 e sono preferibili luoghi protetti, miti e non marini.
- Ambienti contenenti cloruri e ambienti costieri- in genere non sono raccomandati, poiché i cloruri possono innescare corrosione da buche e crepe nei gradi con riserve limitate di cromo e nichel.
Un malinteso comune è quello di leggere il comportamento di corrosione della serie 200 attraverso la lente del 304.e che il margine non è una semplice risposta che cambia con l'umidità, cloruri, temperatura, contaminazione della superficie e esposizione.
5. Formaggio, fabbricazione e trasformazione
201, con il suo tasso di indurimento inferiore, è generalmente la scelta più tollerante per la stampatura,piegatura202, con la sua maggiore quantità di manganese e azoto, si indurisce più rapidamente ed è più soggetto a ripetizioni, spaccature e usura degli utensili nelle operazioni di formazione multi-passaggio.
Per la saldatura, la situazione è più sfumata.ma il loro contenuto di carbonio più elevato rispetto ai gradi a basso tenore di carbonio come il 304L aumenta il rischio di precipitazione di carburo di cromo e riduce la resistenza alla corrosione adiacente alla saldaturaLa saldabilità e la resistenza alla corrosione post-saldatura dipendono dalla variante specifica e dai suoi livelli di carbonio e azoto, quindi non possono essere generalizzati su tutti i prodotti ¥201 ¥ o ¥202 ¥.
Anche la finitura superficiale e la lavorazione a valle influenzano le prestazioni finali.e la rimozione della contaminazione superficiale e della tinta termica dopo la fabbricazione aiutano a ripristinare il film passivo e possono migliorare la resistenza alla corrosioneUn pezzo ben finito di entrambi i gradi avrà generalmente prestazioni migliori di uno pesantemente lavorato, contaminato o mal finito.
6Considerazioni relative ai costi e agli appalti
La logica dei costi di entrambi i gradi si basa sul loro contenuto ridotto di nichel rispetto al 304, che riduce il costo delle materie prime e riduce l'esposizione alla volatilità dei prezzi del nichel.la differenza è minoreIl contenuto di manganese e cromo più elevato di 202 ‰ tende a renderlo leggermente più costoso di 201 solo per il contenuto di lega, ma la differenza è modesta e varia a seconda delle condizioni di mercato, della forma del prodotto,spessoreNon si deve presumere alcuna differenza percentuale fissa senza una quotazione.
Il confronto più utile non è il costo per chilogrammo ma il costo per funzione.può consentire a un gauge più sottile di soddisfare lo stesso requisito di carico ̇ un effetto che può compensare un prezzo unitario più elevatoGli acquirenti dovrebbero quindi valutare il prezzo del materiale in base alla formabilità, al costo di lavorazione, all'usura degli utensili, alla durata di vita e al costo di un guasto prematuro, piuttosto che selezionare solo il prezzo unitario.
7. 201 vs. 202: Selezione delle domande
La selezione del grado deve seguire la domanda, non il nome del grado.
- Apparecchiature per cucina e per uso domestico- entrambe le categorie si presentano in parti leggere, secche e non critiche; 304 è generalmente preferito dove l'umidità, la pulizia o il contatto con gli alimenti sono significativi.
- Applicazioni architettoniche interneIl 201 è una scelta comune ed economica per rivestimenti decorativi e pannelli in interni asciutti; il 202 può essere utilizzato dove è necessaria una maggiore resistenza.
- Componenti decorativiIl 201 è ampiamente utilizzato per le parti di aspetto; il 202 è utilizzato quando la parte deve anche sopportare un certo carico.
- Componenti per autoveicoliIl 201 si adatta alle parti decorative e non strutturali; il 202 si adatta alle parti in cui è utile una maggiore resistenza, anche in condizioni di bassa esposizione alla corrosione.
- Parti di fabbricazione generale201 per la formabilità e il costo; 202 per le parti più resistenti e resistenti.
- Applicazioni esterne- entrambe le categorie hanno riserve limitate; 304 è la scelta più affidabile e 201 o 202 dovrebbero essere limitate a luoghi protetti, miti e non marini.
- Ambienti umidi o esposti ai cloruriIn generale non si raccomanda né il 201 né il 202; la scelta più sicura è quella del 304 o di una qualità più resistente.
Lezione chiave:Scegliete 201 quando la formabilità e l'economia dominano nel servizio leggero e asciutto. Scegliete 202 quando la maggiore resistenza o capacità di carico è più importante della facilità di formazione.Scegliere 304 o superiore ovunque l'umidità, cloruri o esposizione all'aria aperta.
8. Comuni errori di acquisto
- Confronto solo contenuto di nichel- il manganese, l'azoto e il cromo influenzano la resistenza e la resistenza alla corrosione tanto quanto, o più della piccola differenza di nichel tra 201 e 202.
- Trattamento dei tipi 201 e 202 come tipi fissi e universaliLa serie 200 comprende molteplici prodotti chimici e le composizioni specifiche variano a seconda dello standard e del produttore.
- Giudicare solo sulla forza una maggiore resistenza non significa una migliore formabilità; un grado di alta resistenza può essere più difficile da disegnare.
- Selezione basata esclusivamente sul prezzo unitarioIl costo di lavorazione, l'usura degli utensili, la durata di vita e il rischio di guasto possono superare un piccolo risparmio per chilogrammo.
- Ignorare lo standard specifico e il numero UNSScrivere solo ¥201 ¥ o ¥202 ¥ lascia l'ordine aperto a una chimica off-spec o ambigua.
- Trattamento dei riferimenti incrociati come identiciL'EN, il JIS e altri "equivalenti" nazionali possono differire nei limiti di composizione e devono essere verificati.
- Ignorando l'ambiente di corrosione reale- la sostituzione di un grado della serie 200 in un cloruro o in un'applicazione esterna senza revisione può portare a una corrosione precoce.
9Come specificare 201 o 202 in una RFQ
Una specifica completa rimuove l'ambiguità. Invece di scrivere solo ₹201 acciaio inossidabile o ₹202 acciaio inossidabile, una RFQ dovrebbe indicare il grado, lo standard, la forma e la condizione esatte.Un esempio pratico:
Esempio di specifica:¥201 (UNS S20100) lamiera di acciaio inossidabile conforme alla norma ASTM A666, finitura 2B, 1,2 mm × 1219 mm × 2438 mm, ricotta, con certificato di prova EN 10204 3.1 mill. Quantità: 1.500 lamiere.
Un RFQ completo per entrambi i gradi dovrebbe includere:
- Denominazione esatta e UNSIl valore contabile di ciascuna delle attività è determinato in base al valore contabile dell'attività.
- Norma applicabile- la specifica ASTM, EN o equivalente applicabile alla forma del prodotto
- Forma del prodotto️ foglio, bobina, piastra, barra, tubo o filo
- Dimensioni e tolleranze- spessore, larghezza, lunghezza e eventuali tolleranze particolari
- Finitura superficiale2B, BA, n. 4, n. 8, o altra finitura definita
- Condizione di consegna- ricoperti di calore
- Documentazione certificato di prova di fabbricazione (EN 10204 3.1 o 3.2 se applicabile) e PMI se richiesto
- Quantitࢠchiaramente indicato con le unità
Domande frequenti
D1: Qual è la differenza tra acciaio inossidabile 201 e 202?
Entrambi sono di grado austenitico della serie 200, ma il 202 contiene tipicamente più manganese, un po' più cromo e un po' più nichel, il che lo rende più resistente,di grado di indurimento superiore a 201.
D2: Il 202 è più forte del 201?
Generalmente sì. Un contenuto maggiore di manganese e azoto di 202 ̊s fornisce un maggiore rinforzo della soluzione solida, quindi in genere offre una resa e una resistenza alla trazione più elevate rispetto al 201 nella stessa condizione.
Q3: Quale ha una migliore resistenza alla corrosione?
Il 202 ha in genere un leggero margine a causa del suo cromo più elevato, ma la differenza è modesta e entrambi i gradi sono inferiori al 304 per resistenza alla corrosione.
D4: Quale è più economico?
Il 201 è generalmente leggermente meno costoso per il contenuto di lega, poiché il 202 contiene più manganese e cromo.
D5: Il 202 può sostituire il 201?
A volte, quando è necessaria una maggiore resistenza e l'indurimento leggermente superiore è accettabile, ma non sono intercambiabili senza verificare la formabilità, la saldatura e lo standard specifico.
D6: Il 201 o il 202 possono sostituire il 304?
Entrambi hanno meno cromo e nichel del 304, quindi offrono un margine di corrosione più ristretto e dovrebbero sostituire il 304 solo in condizioni mite, secca,Servizio a basso tenore di cloruro dopo revisione tecnica.
D7: 201 e 202 sono magnetici?
Nella condizione di ricottura entrambi sono tipicamente non magnetici o solo debolmente magnetici.
Q8: Quale è migliore per la formazione?
201 è generalmente la scelta più formabile, con un tasso di indurimento inferiore e un miglior comportamento nel disegno in profondità.
D9: Quali sono le applicazioni comuni di 201 e 202?
Il 201 è comune nelle decorazioni interne, negli elettrodomestici e nella fabbricazione generale; il 202 viene utilizzato in parti più resistenti e resistenti.
D10: Come dovrebbero specificare gli acquirenti il 201 o il 202?
Indicare il grado esatto e l'UNS, la norma applicabile, la forma del prodotto, le dimensioni, la finitura superficiale, le condizioni di consegna, la documentazione e la quantità.
Conclusioni
201 e 202 appartengono entrambe alla famiglia di acciai inossidabili austenitici della serie 200, ma le loro composizioni specifiche e le condizioni del prodotto determinano le prestazioni del mondo reale.grado di indurimento più elevato grazie al suo maggiore manganese, mentre 201 è generalmente la scelta più formabile e leggermente più economica.formare richieste, l'ambiente di corrosione effettivo, il metodo di lavorazione, il costo e la norma specifica e, ovunque siano coinvolti umidità o cloruri, un grado più resistente come il 304 è spesso la risposta più sicura.
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Se si sta decidendo tra 201, 202 o un altro grado, condividere il vostro grado esatto e UNS, forma del prodotto, dimensioni, finitura superficiale, condizione di consegna, ambiente di servizio,e eventuali requisiti di certificazionePossiamo aiutarvi a far corrispondere il materiale alla domanda piuttosto che al nome del grado.
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Disclaimer: questo articolo fornisce una guida tecnica generale solo a titolo di riferimento e non costituisce un consiglio di ingegneria o una specifica di materiale.e applicabilità standard variano a seconda della forma del prodotto, condizione e specifica di riferimento, confermando sempre i requisiti in base alla norma applicabile e al certificato di prova di fabbrica,e consultare un ingegnere qualificato in materia di materiali per applicazioni critiche o relative alla sicurezza.