چاپ کردن این صفحه
پنج شنبه, 24 اسفند 1396 ساعت 07:59

فولادهای زنگ نزن

نوشته شده توسط 
این مورد را ارزیابی کنید
(0 رای‌ها)

فولادهای زنگ نزن، فولادهای آلیاژی پیچیده ای هستند که دارای حداقل 10.5% کروم بدون و یا همراه با عناصر آلیاژی دیگری هستند که می توانند زمینه‌­های آستنیتی، فریتی، دوفازی فریتی-آستنیتی، مارتنزیتی یا رسوب سخت شونده داشته باشند. در ادامه به توضیحی مختصر در خصوص انواع فولادهای زنگ نزن پرداخته می­شود.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی:

فولادهای آستنیتی 70-65% کل فولادهای زنگ نزن تولیدی آمریکا را به خود اختصاص می­دهند زیرا آنها دارای مقاومت به خوردگی، استحکام و چقرمگی بالایی در دماهای پایین و بالا و خواص عالی در دماهای زیر صفر هستند. بطور کلی این فولادها از نوع Fe-Cr-Ni-C و Fe-Cr-Mn-Ni-N هستند که 26-16 درصد کروم، 0.75-19 درصد منگنز، 40-1 درصد نیکل، 0.35-0.03 درصد کربن و مقداری نیتروژن، برای پایدار کردن آستنیت در دمای اتاق و دماهای بالا دارند. سری 2XX این فولادها (Cr-Mn-Ni)  شامل نیتروژن، 15.5-5.5% منگنز و تا 6% نیکل می­باشد و سری 3XX (Cr-Ni) دارای مقدار بیشتری نیکل و 2% منگنز می­باشد. مولیبدن، مس و سیلیسیم برای افزایش مقاومت خوردگی می­تواند اضافه شود. تیتانیوم و نایوبیوم برای کاهش حساسیت به خوردگی مرزدانه­ای اضافه می­شود. افزودن مولیبدن و نیتروژن می­تواند مقاومت به حفره­ای شدن را بالا ببرد. سیلیسیم و مس نیز برای افزایش مقاومت به ترک ناشی از تنش-خوردگی افزوده می­شود.

گوگرد و سلنیوم به برخی انواع این فولادها برای افزایش قابلیت ماشین کاری اضافه می­شود. نیتروژن هم روی افزایش استحکام فولادهای آستنیتی اثر می­گذارد.

فولادهای آستنیتی ترکیب بسیار خوبی از مقاومت خوردگی، انعطاف پذیری، چقرمگی و جوش پذیری ارائه می­کنند. اگرچه، استحکام تسلیم آن­ها در حالت آنیل شده نسبتا پایین و در محدوده­یMpa  200 تا 250 است. برای جبران قابلیت جوش پذیری فولادهای آستنیتی پر نیتروژن، منگنز به آنها افزوده می­شود. بعلاوه، منگنز می­تواند جایگزین بخشی از نیکل به عنوان یک عنصر پایدارکننده­ی آستنیت شود و میزان حلالیت نیتروژن را بالا ببرد.

راه دیگر افزایش استحکام فولادهای آستنیتی کار سختی است. انرژی نقص چیدن کم این فولادها و تشکیل مارتنزیت در حین تغییر شکل موجب کارسختی زیاد این فولادها و افزایش استحکام تسلیم آن­ها به بالاتر از Mpa1200 می­شود. البته گرم شدن این فولادها در اثر جوش کاری یا کار باعث بازیابی، تمپر مارتنزیت، و حتی تبلور مجدد و در نتیجه افت استحکام می­شود.

فولادهای زنگ نزن فریتی

فولادهای زنگ نزن فریتی اصولا شامل 30-10.5% کروم هستند و مقادیری Mn و Si و گاهی نیز Mo، Ni، Al، Ti  یا  Nb برای منظورهای خاص افزوده می­شوند. چون این فولادها در دمای اتاق و دماهای بالا بصورت فریتی هستند، بنابراین قابلیت سخت شدن با عملیات حرارتی را ندارند. دمای انتقال تردی-نرمی فولادهای زنگ نزن فریتی بالاتر از دمای اتاق است. استحکام تسلیم فولادهای زنگ نزن در حالت آنیل معمولا در محدوده­یMpa  415-275 می­باشد. این فولادها از انعطاف پذیری خوب، مقاومت به خوردگی در محیط مایع و اکسیداسیون دمای بالا، مقاومت به حفره ای شدن و ترک خوردن ناشی از تنش-خوردگی و قیمت پایین تر نسبت به نوع آستنیتی برخوردار است. این فولادها با کد 4XX مشخص می­شوند.  این فولادها مقاومت عالی در برابر خوردگی عمومی، حفره ای شدن و خوردگی تنشی شیاری در محیط­های حاوی یون­های کلر دارند. کابردهای عمده­ی آنها در صنایع شیمیایی، پتروشیمیایی، کاغذ و نمک زدایی می­باشد.

فولادهای زنگ نزن دوپلکس

فولادهای زنگ نزن دوپلکس دارای 29-18% کروم، 8.5-2.5% نیکل و 4-1% مولیبدن، تا 2.5% منگنز، تا 2% سیلیسیم و تا 3.5% نیتروژن می­باشند. این فولادها شامل ترکیبی از فریت و آستنیت می­باشند. نسبت بین فریت و آستنیت تعیین کننده خواص مکانیکی فولادهای دوپلکس می­باشد. با افزایش درصد حجمی فریت، استحکام تسلیم افزایش می­یابد. بیشترین استحکام نهایی مربوط به ساختاری با با حداکثر 80% فریت می­باشد. در مقایسه با فولادهای آستنیتی، این فولادها دارای استحکام تسلیم به مراتب بالاتری هستند (حدود 2 تا 3 برابر بزرگتر) و مقاومت بیشتری به ترک خوردن ناشی از تنش-خوردگی دارند ولی خاصیت کشش عمیق آن­ها از فولادهای آستنیتی کمتر است. در مقایسه با فولادهای فریتی، دارای چقرمگی، شکل پذیری و جوش پذیری بالاتری می­باشند. فولادهای دوپلکس در محدوده دمایی°C  300 تا 950 کاربرد ندارند. بطور کلی این فولادها دارای استحکام تسلیم بیش از دو برابر فولادهای آستنیتی یا فریتی است. آن­ها هم چنین چقرمگی و انعطاف پذیری بهتری نسبت به فولادهای فریتی و مارتنزیتی و مقاومت به خوردگی مرزدانه ای و تنشی بهتری نسبت به فولادهای آستنیتی دارند. این ترکیب خوب از خواص موجب شده است که آن­ها در صنایع نفت و گاز به کار گرفته شوند.

فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی

آهن خالص، فولادهای کم آلیاژی مقاومت به خوردگی خوبی در هوا، آب یا اغلب محیط­ها ندارند. مقاومت فولادها به خوردگی را می­توان با افزودن برخی عناصر آلیاژی بالا برد. استحکام بالای این فولادها با کوئنچ و تشکیل مارتنزیت و سپس تمپر کردن بدست می­آید. چنین فولادهایی به نام فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی معروف هستند.

فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی شامل 18-11.5% کروم، 1.2-0.8% کربن و سایر عناصر آلیاژی کمتر از 0.3% می­باشند. آن­ها پس از کوئنچ و تمپر به استحکام تسلیم از Mpa 550 تا 1900 می­رسند. کروم باعث افزایش سختی پذیری این فولادها می­شود به طوری که می­توان آن­ها را حتی ضخامت­های زیاد در هوا سخت کرد. با افزایش درصد کروم، درصد کربن نیز باید بیشتر شود تا آستنیت پایدار بماند.

عناصر آلیاژی دیگری مانند نیکل و مولیبیدن نیز به فولادهای مارتنزیتی افزوده می­شود. افزودن نیکل موجب می­شود که به کربن کمتری نیاز باشد و در نتیجه چقرمگی و مقاومت خوردگی افزایش یابد. در فولادهای نرم و چقرمه­ی مارتنزیتی شامل کربن کم، مقدار نیکل به 5% وزنی افزایش می­یابد. استحکام این فولادهای مارتنزیتی نرم با فرآیند رسوب سختی بالا می­رود. مولیبدن نیز چقرمگی و مقاومت خوردگی را بهبود می­دهد. باید خاطر نشان کرد که مقاومت خوردگی فولادهای مارتنزیتی به طور قابل توجهی نسبت به سایر فولادهای زنگ نزن پایین­تر است.

یکی از مهم­ترین فولاد این گروه، فولاد AISI 410 با ترکیب 12.5% کروم و 0.1% وزنی کربن می­باشد. در حالت سخت شده، استحکام تسلیم این فولاد حدودMpa  1300 اگرچه با تمپر در دماهای بالا، این استحکام به مقدار زیادی کاهش می­یابد. حداکثر مقدار نیکل به 18% وزنی و کروم نیز به 0.1% وزنی می­رسد. کروم و مولیبدن ناحیه­ی آستنیت را کوچک می­کنند که با افزودن کربن و نیکل آن را جبران می­سازند.

 

بازدید 53135 بار آخرین ویرایش در شنبه, 18 فروردين 1397 ساعت 20:38

41806 نظرها

  • پیوند نظر off white پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 04:06 ارسال شده توسط off white

    Thanks for all your effort on this web page. Betty takes pleasure in doing investigations and it's really easy to see why. Many of us know all of the lively medium you deliver very important thoughts through the blog and inspire contribution from visitors on this area of interest and our favorite princess is undoubtedly learning a lot. Take pleasure in the remaining portion of the new year. You're doing a glorious job.

  • پیوند نظر supreme official پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 03:45 ارسال شده توسط supreme official

    My husband and i were now cheerful when Emmanuel could carry out his researching through the entire ideas he was given from your own web site. It's not at all simplistic just to possibly be freely giving tactics that other folks have been making money from. We really understand we've got the website owner to appreciate because of that. The main illustrations you made, the straightforward web site navigation, the friendships you can give support to create - it's got all excellent, and it's aiding our son in addition to our family understand that idea is cool, which is very mandatory. Thanks for all the pieces!

  • پیوند نظر goyard پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 03:44 ارسال شده توسط goyard

    I simply wanted to compose a comment to say thanks to you for the magnificent ways you are giving out on this site. My extended internet lookup has at the end of the day been recognized with sensible knowledge to talk about with my two friends. I 'd believe that many of us site visitors are unequivocally fortunate to dwell in a superb place with many lovely individuals with good guidelines. I feel extremely blessed to have discovered your weblog and look forward to so many more entertaining times reading here. Thanks a lot once again for a lot of things.

  • پیوند نظر supreme outlet پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 03:34 ارسال شده توسط supreme outlet

    Needed to post you one little observation to say thanks the moment again considering the incredible guidelines you've discussed at this time. This has been really unbelievably generous of you to provide openly exactly what many of us might have offered as an ebook to earn some cash for themselves, mostly given that you might have done it in the event you decided. The principles likewise acted like the good way to understand that most people have a similar dream just as my personal own to know the truth much more with regard to this condition. I'm sure there are lots of more pleasurable occasions in the future for individuals who examine your website.

  • پیوند نظر jordan پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 03:05 ارسال شده توسط jordan

    I would like to show my appreciation to the writer for rescuing me from this type of setting. Right after scouting through the world-wide-web and seeing solutions that were not productive, I thought my life was over. Existing without the answers to the problems you've resolved all through your good write-up is a serious case, as well as those which could have badly damaged my entire career if I had not noticed your web blog. Your own mastery and kindness in playing with all the things was very useful. I'm not sure what I would have done if I hadn't come upon such a subject like this. It's possible to at this time look ahead to my future. Thank you very much for the expert and effective help. I won't think twice to suggest the website to anybody who requires recommendations on this topic.

  • پیوند نظر off-white پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 02:56 ارسال شده توسط off-white

    I definitely wanted to write a small note so as to appreciate you for all the awesome tips and tricks you are placing at this site. My long internet investigation has at the end been recognized with brilliant information to write about with my friends and family. I 'd declare that most of us website visitors are very fortunate to dwell in a very good place with very many marvellous professionals with useful tricks. I feel very fortunate to have discovered your entire site and look forward to really more thrilling times reading here. Thanks again for all the details.

  • پیوند نظر fear of god essentials پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 02:52 ارسال شده توسط fear of god essentials

    I wish to show my appreciation to the writer just for bailing me out of this particular circumstance. Right after looking out through the internet and meeting ideas which were not productive, I assumed my entire life was done. Existing without the strategies to the problems you've resolved by way of your main post is a serious case, as well as the kind which could have badly affected my entire career if I hadn't discovered your website. Your actual capability and kindness in handling everything was valuable. I don't know what I would've done if I hadn't discovered such a point like this. It's possible to at this time relish my future. Thank you very much for the reliable and result oriented help. I will not hesitate to recommend the sites to any individual who should receive care on this subject matter.

  • پیوند نظر jordan 6 پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 02:45 ارسال شده توسط jordan 6

    I wanted to create you the very small remark just to give thanks as before with your splendid strategies you've documented on this page. It is simply strangely generous with you to grant publicly all that most people would've marketed for an ebook in order to make some bucks on their own, primarily considering the fact that you might well have tried it in the event you decided. These smart ideas likewise acted to provide a easy way to fully grasp that other individuals have the identical dream much like mine to find out good deal more when it comes to this problem. I'm sure there are thousands of more pleasant sessions in the future for many who find out your blog.

  • پیوند نظر cheap jordans پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 02:45 ارسال شده توسط cheap jordans

    Needed to post you this little bit of remark to help give many thanks over again for all the beautiful advice you've provided on this page. It is really extremely generous with you to offer unreservedly precisely what many individuals might have sold as an e-book to end up making some dough for themselves, and in particular since you could have done it if you ever desired. Those tips likewise acted to be a good way to be aware that other individuals have the same fervor really like my own to see many more when considering this problem. I think there are some more fun moments in the future for those who examine your website.

  • پیوند نظر bape پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 02:43 ارسال شده توسط bape

    Thank you for every one of your hard work on this website. Debby really likes working on research and it is easy to understand why. Most of us notice all regarding the powerful medium you give reliable solutions via your blog and increase response from the others on the subject while our favorite daughter is in fact studying a great deal. Take pleasure in the rest of the year. You are always conducting a glorious job.