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 53012 بار آخرین ویرایش در شنبه, 18 فروردين 1397 ساعت 20:38
محتوای بیشتر در این بخش: Materials Selection »

41781 نظرها

  • پیوند نظر gap yeezy سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 06:44 ارسال شده توسط gap yeezy

    I'm just writing to let you understand what a great encounter my child enjoyed checking the blog. She learned such a lot of details, including what it's like to have a wonderful coaching heart to let other people without difficulty fully understand specified advanced topics. You undoubtedly did more than visitors' expected results. Thank you for producing the warm and friendly, safe, edifying and also cool tips on that topic to Sandra.

  • پیوند نظر yeezy gap سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 06:38 ارسال شده توسط yeezy gap

    I am glad for commenting to make you know of the remarkable experience my friend's child found browsing yuor web blog. She came to understand some pieces, which included what it is like to have an ideal giving spirit to have the others without problems learn about several grueling subject matter. You undoubtedly did more than our own expected results. Thanks for rendering such precious, healthy, informative and also unique guidance on this topic to Julie.

  • پیوند نظر travis scott jordan سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 06:03 ارسال شده توسط travis scott jordan

    My wife and i got so excited when Emmanuel managed to carry out his basic research through your ideas he received out of your blog. It is now and again perplexing just to possibly be offering helpful hints which usually other people could have been making money from. And we consider we've got the writer to be grateful to for this. These explanations you have made, the straightforward blog navigation, the friendships you will help to create - it's mostly awesome, and it is leading our son and us believe that that article is awesome, and that's especially indispensable. Many thanks for all!

  • پیوند نظر palm angels سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 06:00 ارسال شده توسط palm angels

    I and also my guys were actually checking out the good guidelines on the website and so quickly I had a terrible feeling I never thanked the web site owner for those techniques. My guys came consequently glad to see them and have unquestionably been tapping into these things. Thank you for getting so accommodating and for making a decision on variety of superior subject matter most people are really eager to be informed on. Our own honest apologies for not expressing gratitude to sooner.

  • پیوند نظر yeezy boost 380 سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 05:23 ارسال شده توسط yeezy boost 380

    I am also commenting to make you be aware of what a outstanding encounter my cousin's princess enjoyed reading through your site. She came to find a good number of details, most notably what it's like to have an amazing teaching spirit to have many others very easily gain knowledge of specified grueling matters. You really did more than people's desires. Thanks for giving those insightful, safe, explanatory and in addition easy thoughts on this topic to Evelyn.

  • پیوند نظر off white hoodie سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 04:14 ارسال شده توسط off white hoodie

    I wish to show thanks to you just for rescuing me from such a crisis. After researching throughout the search engines and coming across opinions which were not pleasant, I thought my entire life was over. Being alive devoid of the strategies to the problems you've solved all through your main short article is a crucial case, as well as the kind that could have negatively affected my career if I hadn't come across the website. Your main natural talent and kindness in controlling a lot of stuff was precious. I don't know what I would've done if I had not discovered such a step like this. I am able to at this point look ahead to my future. Thank you very much for your specialized and effective guide. I will not be reluctant to suggest your blog to anybody who ought to have guide about this matter.

  • پیوند نظر golden goose dad star سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 04:13 ارسال شده توسط golden goose dad star

    An attention-grabbing dialogue is value comment. I feel that it's best to write more on this subject, it might not be a taboo subject however typically persons are not enough to talk on such topics. To the next. Cheers

  • پیوند نظر supreme new york سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 04:03 ارسال شده توسط supreme new york

    Thank you for every one of your efforts on this web site. Gloria enjoys going through research and it's easy to see why. Many of us notice all regarding the compelling means you provide great thoughts through your website and recommend contribution from visitors about this situation while our child is always starting to learn a whole lot. Have fun with the remaining portion of the year. You are always carrying out a remarkable job.

  • پیوند نظر cheap jordan shoes سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 03:53 ارسال شده توسط cheap jordan shoes

    I wanted to compose you the little bit of word just to thank you so much over again for your breathtaking principles you have shown here. It was really unbelievably generous with you to supply unreservedly what many people could possibly have made available as an e book in making some cash for themselves, especially given that you could have tried it if you ever decided. The guidelines also served as a good way to comprehend other individuals have the same passion the same as my personal own to find out significantly more regarding this condition. I'm certain there are a lot more pleasurable situations ahead for people who view your blog post.

  • پیوند نظر kd shoes سه شنبه, 05 ارديبهشت 1402 ساعت 03:46 ارسال شده توسط kd shoes

    I precisely needed to say thanks once again. I'm not certain what I would have sorted out in the absence of the actual tactics shared by you on such subject. It actually was a very daunting matter for me, nevertheless taking a look at a specialised way you solved the issue forced me to cry with delight. Extremely happy for this assistance and even pray you comprehend what an amazing job that you're getting into teaching the others by way of a site. I am sure you've never got to know any of us.

نظر دادن

از پر شدن تمامی موارد الزامی ستاره‌دار (*) اطمینان حاصل کنید. کد HTML مجاز نیست.