ساختار دوتایی (آستنیتی و فریتی) فولادهای استنلس

ساختار دوتایی (آستنیتی و فریتی) فولادهای استنلس

فولادهایی با ساختار دوتایی، نظیر 2304 و 2205 (این شیوه نمایش نشان می دهد. ترکیب شامل 23 درصد کروم و 4 درصد نیکل و 22 درصد کروم و 5 درصد نیکل است. اما هر دو گرید حاوی عنصرهای آلیاژی دیگری نیز هستند.) دارای میکروساختاری هستند که در برگیرنده هر دو ساختار آستنیتی و فریتی می باشند. فولادهایی با ساختار دوتایی آستنیت – فریت دارای ویژگیهای هر کدام از ساختارها به تنهایی هستند. این مواد در برابر خوردگی ناشی از تنش مقاوم هستند. هرچند مقاومت آنها به اندازه های فولادهای فریتی نیست.

چقرمگی آنها از فولادهای فریتی بهتر است. اما نسبت به فولادهای آستنیتی نامرغوب تر است. و استحکام آنها از فولادهای آنیل شده آستنیتی تا دو برابر بهتر است. علاوه بر اینها، مقاومت خوردگی آنها نسبت هب 304 و 316 برابر یا بیشتر از آنها است. و بطور کلی مقاومت آنها به خوردگی موضعی بیشتر از 316 است. چقرمگی آنها در دماهای پایین تر از 50 – درجۀ سانتیگراد و بیشتر از 300+ درجه افت می کند. بنابراین تنها در این محدوده دمایی مورد استفاده قرار می گیرند. ارتباط بین گریدهای مختلف فولادهای دو ساختاری در شکل 5 نشان داده شده است.

فولادهای استنلس مارتنزیتی

فولادهای استنلس مارتنزیتی

گروه های مارتنزیتی استنلس استیل نیز بر مبنای افزودن کروم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی هستند. اما محتویات کربن بیشتر و معمولاًً کروم کمتری (برای مثال 12 درصد در گریدهای 410 و 416 ). نسبت به انواع فریتی دارند. گرید 431 دارای 16 درصد کروم است. اما میکروساختار آن بر خلاف مقداری بالای کروم، کماکان مارتنزیتی است. زیرا این گرید حاوی 2 درصد نیکل نیز میباشد.

ارتباط بین گریدهای مختلف مارتنزیتی در شکل 4 نشان داده شده است.

فولاد استنلس فریتی

فولاد استنلس فریتی

این فولادها، گریدهای کروم دار (10/5 تا 18 درصد) ساده هستند. نظیر گرید 430 و 409، مقاومت متوسط در برابر خوردگی و خواص ساخت. و تولیدی ضعیف این دسته در گریدهای آلیاژی دیگر نظیر گریدهای 434 و 444. و گرید اختصاصی 3CR12 بهبود یافته است.

ارتباط بین گریدهای فریتی مختلف در شکل 3 نشان داده شده است.

فولاد های استنلس آستنیتی

این گروه دارای حداقل 16 درصد کروم و 6 درصد نیکل. (گرید پایه 304 که به عنوان 18/8 شناخته می شود) است. و در دسته آلیاژهای عالی یا آستنیت های عالی .(نظیر 904L و گریدهای حاوی 6 درصد مولیبدن) طبقه بندی می شوند.

عناصر دیگری نظیر مولیبدن، تیتانیوم یا مس، می تواند به منظور اصلاح یا بهبود خواص، به آنها اضافه شود. و آنها را برای بسیاری از کاربردهای حساس. مانند کارکرد در دماهای بالا و همچنین مقاومت در برابر خوردگی مناسب سازد. این گروه از فولادها می توانند برای کاربردهای برودتی نیز مناسب باشند. زیرا وجود نیکل باعث میشود. فولاد آستنیتی در دماهای پایین خاصیت شکنندگی پیدا نکنند. در حالی که شکنندگی در دماهای پایین خاصیت سایر فولادها است.

ارتباط بین گریدهای مختلف آستنیت ها در شکل 2 نشان داده شده است.

گروه های فولاد استنلس استیل

استنلس استیل آلیاژی با پایه آهن است. که دارای حداقل 10.5 درصد کروم می باشد. این مقدار کروم یک لایه اکسید محافظ تشکیل می دهد. که باعث می شود این گروه از فولادها دارای مشخصه زنگ نزن بودن یا مقاومت در برابر خوردگی باشند. قابلیت لایه اکسید برای محافظت از آن به این معنی است. که فولاد در برابر خوردگی مقاوم باشد. مهم نیست که چقدر از سطح آن بار برداشته شود. این خاصیت با پوشش های سطحی فولادهای کم آلیاژ با کربنی که. توسط عناصری مانند روی یا کادمیوم یا روکش های آلی نظیر رنگ انجام می شود. متفاوت است.

اگرچه کلیه استنلس استیل ها دارای کروم هستند. اما عناصر آلیاژی دیگری نیز غالباً به آنها افزوده می شود. تا خواص آن بهبود یابد. دسته بندی فولادهای استنلس بین فلزات غیر معمول است. به این معنی که دسته بندی بر مبنای طبیعت ساختار متالورژیکی آنها است. منظور ساختار اتم های تشکیل دهنده دانه بندی فولاد است. که در صورت بزرگنمایی توسط میکروسکوپ. می توان این ساختار را در یک مقطع صیقل داده شده از ماده مشاهده کرد. بسته به ترکیب شیمیایی دقیق، میکروساختار فولاد، ممکن است. از فازهای پایدار آستنیت یا فریت، ترکیب دوتایی از این دو فاز، فاز مارتنزیتی، ساختارهای رسوب سختی، تشکیل شده باشد.

ارتباط بین گروه های مختلف در شکل 1 نشان داده شده است. مقایسه کامل خواص هر کدام از این گروه ها در جدول 1 آورده شده است.