محصولات مرتبط
تماس جهت خرید
۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
استنلس استیل، آلیاژهایی از آهن، کروم، نیکل و دیگر عناصر فلزی و غیر فلزی هستند که به علت داشتن مقاومت به خوردگی عالی و استحکام بالا، یكی ازپركاربردترین مواد مهندسی است. استنلسها از لحاظ ساختار متالورژیکی و تجاری دستههای مختلفی دارند که مهمترین آنها عبارتند از:
| سری 200 | سری 300 | سری 400 | رسوب سخت | آلیاژی |
| 201 202 |
301 302 303 304 304L 309 309S 310 310S 314 321 347 |
403 405 410 416 420 430 440A 440B 440C |
13-8Mo 15-5Ph 17-4Ph |
904L 4130 4340 Nitronic 60 |
این مقاومت به خوردگی از وجود كروم و برخی عناصر دیگر در این آلیاژ ناشی میشود. مقدار كم كروم در حدود 5 درصد تنها مقاومت به خوردگی آهن را تاحدودی افزایش میدهد اما برای رسیدن به فولاد ضد زنگ حداقل 10.5 درصد كروم لازم است. مطابق با نظریههای متالورژیکی، كروم با تشكیل یك لایه اكسید چسبنده سطحی بر روی سطح آهن مابقی فلز را از خوردگی مصون میدارد.
افزودن عنصر مولیبدن منجر به افزایش مقاومت به خوردگی فولادهای زنگنزن در مقابل اسیدهای احیایی و در برابر خوردگی در محلولهای کلرایدی میشود. به همین دلیل، انواع مختلفی از فولاد زنگنزن با میزان مختلف کروم و مولیبدن برای مطابقت با محیطی که آلیاژ باید تحمل کند وجود دارد.
افزودن نیکل نیز باعث افزایش چقرمگی، استحکام دما بالا و افزایش مقاومت در مقابل کربوریزه شدن و نیتریده شدن میشود.
افزودن دیگر عناصر فلزی و غیرفلزی و کنترل فرآیندهای تولید، موجب ارتقا خواص مکانیکی، شیمیایی، خوردگی، حرارتی و… این دسته از آلیاژها میشود.
مقاومت فولاد زنگنزن به خوردگی، نگهداری آسان و کیفیت سطح خوب، آن را در بسیاری از کاربردهایی که هم نیاز به استحکام بالا و هم نیاز به مقاومت به خوردگی بالا وجود دارد، به یک فلز یا آلیاژ مناسب تبدیل کرده است.
مکانیزم تشکیل لایه پسیو در استنلس استیل و مقاومت در برابر خوردگی |
استیلها بر اساس ساختار داخلی آنها به دستههای زیر تقسیم میشوند:
| فریتی | فولادهای زنگ نزن فريتی، فولادهای آهن-كروم است كه قابليت سخت شدن توسط عمليات حرارتی را ندارند. اين گروه دارای مقاومت به خوردگی متوسط بوده و افزايش مقدار كروم سبب افزايش مقاومت به خوردگی آنها میشود. مقدار كروم در حدود 10 درصد جهت رسيدن به ماكزيمم مقاومت به خوردگی ضروری است. مقدار بالای كروم تا حدود 20 درصد سبب افزايش مقاومت به اكسيداسيون و پوسته شدن در دماهای بالا میشود. فولادهای زنگ نزن فريتی دارای مقاومت به خوردگی عالی در محيط های اكسنده قوی هستند. اين آلياژها در تمامی شرايط مغناطيسی قرار میگیرند. |
| آستنیتی | فولادهای زنگ نزن آستنيتی آلياژهای آهن-كروم-نيكل هستند كه تنها توسط كارسرد سخت میشوند. مقدار نيكل در اين آلياژها از 4 تا 22 درصد تغيير میكند. مقادير بالای نيكل جهت افزايش انعطافپذيری و پايداری ساختار آستنيتی به اين آلياژها افزوده میشود. درحاليكه مقدار كروم جهت افزايش مقاومت به خوردگی افزايش میيابد. آلياژهاي اين گروه در شرايط كارسرد شده اندكی مغناطيسی بوده، درحاليكه در شرايط آنيل غير مغناطيسی هستند. فولادهای زنگ نزن آستنيتی قابل شكلدهی سرد، جوشكاری آسان و نيز قابل استفاده در دمای بالا میباشند، ضمن آنكه بالاترين مقاومت به خوردگی را دارا هستند. |
| مارتنزیتی | فولادهای زنگ نزن مارتنزيتی آلياژهای آهن-كروم شامل 10 تا 18 درصد كروم هستند كه قابليت سخت شدن توسط عمليات حرراتی جهت دستيابی به استحكامهای بالا را دارند. مقاومت به خوردگی آلياژهای اين گروه از تمامی گروههای فولادهای زنگنزن پايينتر است. افزودن مقدار كربن بيشتر سبب افزايش سختی زمينه مارتنزيتی میشود. اما با افزايش مقدار كربن، مقدار كروم نيز بايستي تا 18 درصد افزايش يابد تا ميزان كروم آزاد در آلياژ كمتر از 10 درصد نشود و آلياژ مقاومت به خوردگی خود را حفظ كند. اين آلياژها بطور عمده در محيط های خورنده ملايم و محيط های خورنده خشک و مرطوب در قطعات توربينهای گازی و توربين بخار مورد استفاده قرار میگيرند. اين گروه در تمامي شرايط مغناطيسی هستند. آلياژ پايه اين گروه، آلياژ 410 است. |
| داپلکس یا دوفازی | این فولادها به دلیل ریزساختار دوفازی فریت – آستنیت، داپلكس نامیده میشوند. این ریزساختار منجر به ایجاد تركیبی از خواص فولادهای زنگ نزن فریتی و آستنیتی میگردد. فولادهای زنگ نزن داپلكس دارای قابلیت جوشكاری، مقاومت به خوردگی تنشی و چکشخواری خوب میباشند. بیشتر فولادهای زنگ نزن داپلكس دارای مقدار كربن پایین هستند. فولادهای داپلكس با PRE (مقاومت به خوردگی حفره ای) بیشتر از 40 سوپرداپلكس نامیده میشوند. این فولادها به ویژه در محیطهای كلریدی، مقاومت به خوردگی بسیار خوبی دارند. ساختار داپلكس دارای استحكام مكانیكی حدود دو برابر فولادهای زنگ نزن آستنیتی است. بالاترین دمای كاری این آلیاژها به دلیل خطر تردی و تشكیل رسوبات حدود 300ºC است. این فولادها نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی با مقاومت به خوردگی مشابه، دارای مقادیر كمتر نیكل و مولیبدن هستند، لذا به علت حضور عناصر آلیاژی كمتر ارزانتر هستند. همچنین، به علت استحكام تسلیم بالاتر گاهی میتوان ضخامت سطح مقطع فولادهای زنگ نزن داپلكس را كاهش داد. |
| رسوب سخت |
این فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای آهن – نیكل – كروم شامل یک یا چند عنصر رسوبکننده نظیر آلومینیوم، تیتانیوم، مس، نیوبیوم و مولیبدن هستند. رسوب سختی در این فلزات توسط عملیات حرارتی پیرسازی ایجاد میشود.
دو ویژگی اصلی آلیاژهای این گروه، استحكام و مقاومت به خوردگی بالا است. اما این آلیاژها دارای چقرمگی پایین هستند، كه به منظور بهبود آن مقدار كربن در این آلیاژها در سطح پایین نگه داشته میشود. فرآیند رسوب سختی شامل تشكیل رسوبات بین فلزی بسیار ریز نظیر Ni3Al، Ni3Ti، Ni3(Al,Ti)، NiAl، Ni3Nb، Ni3Cu و كاربیدها است. فولادهای زنگ نزن رسوب سختی به سه دسته زیر تقسیم میشوند:
|
– فریتی ( 430، 434، 446 و … )
– آستنیتی ( 201، 202، 304، 316، 309، 310، 321 و … )
– مارتنزیتی ( 410، 420، 431، 416، 403 و … )
– دوفازی یا داپلکس ( 2101، 2202، 2205، 2507 و … )
– رسوب سخت ( 4-17، 7-17، 5-15 و … )
| دستهبندی استنلس استیلها بر اساس خواص مغناطیسی | |
|---|---|
|
فولاد زنگ نزن فریتی
(بگیر – مغناطیسی) |
فولاد زنگ نزن آستنیتی
(نگیر – غیر مغناطیسی) |
| استیل 410 استیل 420 استیل 430 |
استیل 304 (304L) استیل 316 (316L) استیل 321 استیل 309S استیل 310S استیل 4841 |
