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 53021 بار آخرین ویرایش در شنبه, 18 فروردين 1397 ساعت 20:38

41782 نظرها

  • پیوند نظر goyard bag پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 10:49 ارسال شده توسط goyard bag

    Needed to send you that bit of remark just to say thank you yet again on the magnificent views you've documented on this website. It has been open-handed with you to give without restraint all many people might have marketed for an electronic book to make some profit for their own end, particularly given that you could possibly have tried it if you considered necessary. The thoughts also acted to be a good way to be aware that many people have the identical interest really like my very own to know a little more when it comes to this matter. I am certain there are numerous more enjoyable times ahead for people who look over your site.

  • پیوند نظر kobe shoes پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 10:39 ارسال شده توسط kobe shoes

    I together with my guys ended up reviewing the excellent tips and hints on the blog and so at once came up with a terrible feeling I never thanked the website owner for those tips. My men became for this reason thrilled to read through them and have in effect quite simply been taking pleasure in these things. Thank you for genuinely well considerate as well as for making a decision on variety of wonderful information most people are really desperate to understand about. My very own honest apologies for not saying thanks to earlier.

  • پیوند نظر jordan shoes پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 09:52 ارسال شده توسط jordan shoes

    I enjoy you because of your entire effort on this site. Gloria really likes making time for investigations and it's easy to see why. Most of us learn all of the lively means you deliver rewarding ideas on this website and as well as welcome participation from website visitors on that point then our girl is actually studying so much. Have fun with the remaining portion of the new year. You are always performing a first class job.

  • پیوند نظر golden goose outlet پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 09:43 ارسال شده توسط golden goose outlet

    I not to mention my friends ended up digesting the good tricks found on the website and before long came up with a horrible feeling I never expressed respect to the blog owner for those secrets. All of the men became for that reason very interested to read all of them and already have very much been making the most of those things. Thank you for genuinely well kind and for considering such incredibly good subjects most people are really eager to be aware of. My very own honest apologies for not saying thanks to you earlier.

  • پیوند نظر yeezy پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 09:31 ارسال شده توسط yeezy

    My spouse and i felt very fortunate Jordan managed to finish off his web research from your ideas he acquired through your site. It's not at all simplistic to just always be giving out tricks which often others have been trying to sell. So we know we have got the blog owner to be grateful to for this. The most important explanations you've made, the easy website navigation, the relationships you will help to create - it is most fantastic, and it's making our son and us know that that issue is pleasurable, which is extremely vital. Thank you for the whole thing!

  • پیوند نظر bape پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 08:11 ارسال شده توسط bape

    I am just writing to make you understand of the amazing discovery my cousin's daughter enjoyed browsing your webblog. She figured out so many issues, most notably what it's like to possess a very effective coaching mindset to let other people with ease know precisely specified very confusing subject areas. You really exceeded our own expectations. I appreciate you for showing these necessary, trusted, explanatory and easy guidance on this topic to Emily.

  • پیوند نظر off white outlet پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 07:42 ارسال شده توسط off white outlet

    I in addition to my pals were reading the great information and facts located on the website and then before long came up with a terrible feeling I had not expressed respect to the web blog owner for those strategies. All the boys were definitely as a consequence excited to see them and already have without a doubt been tapping into these things. Thank you for getting very helpful and also for considering some awesome subjects most people are really desirous to discover. Our honest regret for not expressing appreciation to you earlier.

  • پیوند نظر yeezy 500 پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 07:40 ارسال شده توسط yeezy 500

    I simply wanted to thank you very much once again. I am not sure the things I would have taken care of without the entire solutions discussed by you over such subject matter. It was actually the distressing case for me, but finding out the very professional fashion you managed it made me to leap over contentment. I am just happy for this assistance and as well , have high hopes you are aware of an amazing job your are carrying out instructing many people through a web site. Most probably you have never got to know all of us.

  • پیوند نظر supreme new york پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 07:04 ارسال شده توسط supreme new york

    I enjoy you because of your own hard work on this web page. Kim really loves getting into research and it's really simple to grasp why. Most people hear all regarding the dynamic means you create worthwhile tactics by means of this web blog and in addition welcome contribution from other ones on this issue plus our girl is undoubtedly understanding a great deal. Enjoy the remaining portion of the new year. You're the one doing a stunning job.

  • پیوند نظر kd 12 پنج شنبه, 10 فروردين 1402 ساعت 06:47 ارسال شده توسط kd 12

    Thanks a lot for giving everyone such a brilliant chance to read from this web site. It can be so fantastic and as well , jam-packed with amusement for me and my office colleagues to visit your blog particularly thrice a week to learn the newest secrets you will have. Of course, I am also actually motivated with the astonishing inspiring ideas you serve. Selected 2 facts in this article are unquestionably the most efficient we've ever had.