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 54342 بار آخرین ویرایش در شنبه, 18 فروردين 1397 ساعت 20:38

42070 نظرها

  • پیوند نظر yeezy outlet دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 20:00 ارسال شده توسط yeezy outlet

    Would you be serious about exchanging links?

  • پیوند نظر nike off white دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:58 ارسال شده توسط nike off white

    This really answered my problem, thanks!

  • پیوند نظر kd 15 دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:58 ارسال شده توسط kd 15

    Aw, this was a really nice post. In thought I would like to put in writing like this additionally ?taking time and actual effort to make a very good article?but what can I say?I procrastinate alot and in no way appear to get one thing done.

  • پیوند نظر jordan outlet دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:53 ارسال شده توسط jordan outlet

    This really answered my problem, thank you!

  • پیوند نظر off white jordan 1 دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:49 ارسال شده توسط off white jordan 1

    Oh my goodness! an incredible article dude. Thanks Nonetheless I'm experiencing situation with ur rss . Don抰 know why Unable to subscribe to it. Is there anybody getting an identical rss downside? Anybody who is aware of kindly respond. Thnkx

  • پیوند نظر goyard outlet دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:37 ارسال شده توسط goyard outlet

    There's noticeably a bundle to learn about this. I assume you made sure nice factors in features also.

  • پیوند نظر kyrie shoes دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:36 ارسال شده توسط kyrie shoes

    Would you be involved in exchanging hyperlinks?

  • پیوند نظر goyard tote bag دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:18 ارسال شده توسط goyard tote bag

    There are definitely plenty of particulars like that to take into consideration. That could be a nice level to carry up. I offer the thoughts above as basic inspiration however clearly there are questions like the one you bring up where the most important thing shall be working in sincere good faith. I don?t know if finest practices have emerged around things like that, however I am sure that your job is clearly identified as a good game. Both boys and girls really feel the affect of only a moment抯 pleasure, for the remainder of their lives.

  • پیوند نظر golden goose sliders دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:16 ارسال شده توسط golden goose sliders

    Thanks so much for giving everyone an extraordinarily remarkable opportunity to read in detail from this website. It is always so pleasant and as well , full of fun for me personally and my office friends to search the blog at a minimum thrice every week to read through the newest things you have got. And indeed, I'm also certainly impressed for the brilliant suggestions you give. Certain two ideas in this posting are undoubtedly the simplest we have all ever had.

  • پیوند نظر kd shoes دوشنبه, 03 مهر 1402 ساعت 19:14 ارسال شده توسط kd shoes

    Nice post. I be taught one thing more challenging on completely different blogs everyday. It's going to at all times be stimulating to learn content material from different writers and apply a bit one thing from their store. I抎 desire to use some with the content on my weblog whether you don抰 mind. Natually I抣l provide you with a hyperlink in your web blog. Thanks for sharing.