فولادهای زنگ نزن - مقدمه ای بر درجات و خانواده ها

خانواده های فولاد ضد زنگ

فولادهای زنگ نزن آلیاژهای مبتنی بر آهن{0}}حاوی حداقل 10.5 درصد کروم هستند. این یک لایه اکسید خود التیام‌شونده می‌سازد، به همین دلیل است که این گروه از فولادها دارای ویژگی «زنگ‌نگری» یا مقاومت در برابر خوردگی هستند. توانایی لایه اکسیدی برای ترمیم به این معنی است که فولاد بدون توجه به اینکه چقدر از سطح برداشته شده است در برابر خوردگی مقاوم است. زمانی که فولادهای کربنی یا کم آلیاژی با پوشش‌های فلزی مانند روی یا کادمیوم یا با پوشش‌های آلی مانند رنگ از خوردگی محافظت می‌شوند، چنین نیست.

اگرچه همه فولادهای زنگ نزن به وجود کروم بستگی دارند، عناصر آلیاژی دیگر اغلب برای افزایش خواص آنها اضافه می شود. طبقه بندی فولادهای زنگ نزن در میان فلزات غیرمعمول است زیرا بر اساس ماهیت ساختار متالورژیکی آنها است - اصطلاحات استفاده شده نشان دهنده آرایش اتم هایی است که دانه های فولاد را تشکیل می دهند و هنگامی که یک بخش صیقلی از طریق یک قطعه از ماده با بزرگنمایی بالا از طریق میکروسکوپ مشاهده می شود قابل مشاهده است. بسته به ترکیب شیمیایی دقیق فولاد، ریزساختار ممکن است از فازهای پایدار آستنیت یا فریت، ترکیبی "دوبلکس" از این دو، فاز مارتنزیت ایجاد شده در هنگام خاموش شدن سریع برخی فولادها از دمای بالا، یا ساختاری که توسط اجزای میکرو{3} رسوب شده سخت می شود، تشکیل شده باشد.

رابطه بین خانواده های مختلف همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. یک مقایسه کلی از خواص خانواده های مختلف در جدول 1 آورده شده است.

شکل 1.خانواده فولادهای ضد زنگ.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی

این گروه حاوی حداقل 16 درصد کروم و 6 درصد نیکل است (گرید پایه 304 به عنوان 18/8 نامیده می شود) و دامنه آن تا آلیاژ بالا یا "سوپر آستنیتیک" مانند گریدهای 904L و 6٪ مولیبدن است.

عناصر اضافی مانند مولیبدن، تیتانیوم یا مس را می توان اضافه کرد تا خواص آنها را اصلاح یا بهبود بخشد، و آنها را برای بسیاری از کاربردهای حیاتی شامل دمای بالا و همچنین مقاومت در برابر خوردگی مناسب می کند. این گروه از فولادها برای کاربردهای برودتی نیز مناسب هستند، زیرا اثر نیکل در آستنیتی شدن فولاد از مشکلات شکنندگی در دماهای پایین که از ویژگی های دیگر انواع فولاد است جلوگیری می کند.

رابطه بین درجه های مختلف آستنیتی در شکل 2 نشان داده شده است.