مقدمه ای بر مقاومت فولاد ضد زنگ کانالی

1. استحکام (استحکام کششی، استحکام تسلیم)

استحکام فولاد ضد زنگ توسط عوامل مختلفی تعیین می شود، اما مهمترین و اساسی ترین عامل، عناصر شیمیایی مختلفی است که عمدتاً عناصر فلزی به آن اضافه می شود. انواع مختلف فولاد ضد زنگ به دلیل تفاوت در ترکیبات شیمیایی، خواص مقاومتی متفاوتی دارند.

(1) فولاد ضد زنگ مارتنزیتی

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی مانند فولاد آلیاژی معمولی ویژگی های سخت شدن از طریق کوئنچ را دارد و خواص مکانیکی مشابه فولاد کانال فولادی ضد زنگ را دارد. بنابراین، با انتخاب درجه و شرایط عملیات حرارتی می توان طیف وسیعی از خواص مکانیکی مختلف را به دست آورد.

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی از منظر بزرگ طبقه بندی می شود و متعلق به فولاد ضد زنگ سری آهن-کروم-کربن است. می توان آن را به فولاد ضد زنگ سری کروم مارتنزیتی و فولاد ضد زنگ سری کروم نیکل مارتنزیتی تقسیم کرد. روند تغییر در استحکام هنگامی که عناصری مانند کروم، کربن و مولیبدن به فولاد ضد زنگ مارتنزیتی مبتنی بر کروم اضافه می‌شوند و ویژگی‌های مقاومت فولاد ضد زنگ بر پایه کروم نیکل مارتنزیتی هنگام افزودن نیکل به شرح زیر است.

در شرایط تهویه-تمپر فولاد ضد زنگ کروم مارتنزیتی، افزایش محتوای کروم می تواند محتوای فریت را افزایش دهد، در نتیجه سختی و استحکام کششی را کاهش می دهد. در شرایط بازپخت، سختی فولاد ضد زنگ کروم مارتنزیتی کم کربن با افزایش محتوای کروم افزایش می‌یابد، در حالی که ازدیاد طول کمی کاهش می‌یابد. در شرایط محتوای کروم مشخص، افزایش محتوای کربن باعث افزایش سختی فولاد پس از خاموش شدن می شود، در حالی که انعطاف پذیری کاهش می یابد. هدف اصلی از افزودن مولیبدن بهبود استحکام، سختی و اثر سخت شدن ثانویه فولاد است. پس از کوئنچ در دمای پایین، اثر افزودن مولیبدن بسیار آشکار است. محتوا معمولا کمتر از 1 درصد است.

در فولاد ضد زنگ کروم نیکل مارتنزیتی، مقدار مشخصی از نیکل می تواند محتوای دلتا فریت در فولاد را کاهش دهد و به فولاد اجازه می دهد حداکثر مقدار سختی را به دست آورد.

ترکیب شیمیایی فولاد ضد زنگ مارتنزیتی با افزودن عناصری مانند مولیبدن، تنگستن، وانادیم و نیوبیم بر اساس ترکیبات مختلف ترکیبات {0}}.1%-1.0%C و 12 مشخص می‌شود. %-27%Cr. از آنجایی که ساختار بافت یک ساختار مکعبی بدن محور است، استحکام آن در دماهای بالا به شدت کاهش می یابد. زیر 600 درجه، استحکام در دمای بالا در بین انواع فولاد ضد زنگ بالاترین است و مقاومت خزشی نیز بالاترین است.

(2) فولاد ضد زنگ فریتی

با توجه به نتایج تحقیقات، زمانی که محتوای کروم کمتر از 25٪ باشد، ساختار فریت از تشکیل ساختار مارتنزیت جلوگیری می کند، بنابراین با افزایش محتوای کروم، استحکام کاهش می یابد. هنگامی که بالاتر از 25٪ باشد، به دلیل اثر تقویت کننده محلول جامد آلیاژ، استحکام کمی کمتر است. بهتر کردن. افزایش محتوای مولیبدن می تواند به دست آوردن ساختار فریت را آسان تر کند، رسوب فاز '، فاز σ و فاز χ را افزایش دهد، و استحکام آن را پس از تقویت محلول جامد بهبود بخشد. اما حساسیت بریدگی را نیز افزایش می دهد و در نتیجه چقرمگی را کاهش می دهد. مولیبدن استحکام فولاد ضد زنگ فریتی را بیشتر از کروم بهبود می بخشد.

ترکیب شیمیایی فولاد زنگ نزن فریتی حاوی 11%-30% کروم، همراه با نیوبیم و تیتانیوم است. مقاومت آن در دمای بالا در بین انواع فولاد ضد زنگ کمترین است، اما مقاومت آن در برابر خستگی حرارتی قوی ترین است.

(3) فولاد ضد زنگ آستنیتی

پس از افزایش محتوای کربن در فولاد زنگ نزن آستنیتی، استحکام به دلیل اثر تقویت کننده محلول جامد بهبود می یابد.
ویژگی های ترکیب شیمیایی فولاد زنگ نزن آستنیتی بر اساس کروم و نیکل با عناصری مانند مولیبدن، تنگستن، نیوبیم و تیتانیوم است. از آنجایی که ساختار آن یک ساختار مکعبی چهره محور است، در دماهای بالا از استحکام و مقاومت خزشی بالایی برخوردار است. همچنین به دلیل ضریب انبساط خطی زیاد، استحکام خستگی حرارتی بدتر از فولاد ضد زنگ فریتی است.

(4) فولاد ضد زنگ دوبلکس

تحقیقات در مورد خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ دوبلکس با محتوای کروم تقریباً 25٪ نشان می دهد که با افزایش میزان نیکل در ناحیه + دوبلکس، فاز نیز افزایش می یابد. هنگامی که محتوای کروم در فولاد 5٪ باشد، استحکام تسلیم فولاد به حداکثر مقدار خود می رسد. هنگامی که میزان نیکل 10٪ باشد، استحکام فولاد به حداکثر مقدار خود می رسد.