فولاد زنگنزن: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
جز ویرایش بهوسیلهٔ ابرابزار: |
|||
خط ۱:
{{ادغام از|انواع فولادهای ضدزنگ|تاریخ=فوریه ۲۰۱۹}}
با [[فولاد گالوانیزه]] اشتباه نشود.
[[پرونده:Walt Disney Concert Hall, LA, CA, jjron 22.03.2012.jpg|بندانگشتی|259x259پیکسل|یک ساختمان که با فولادزنگنزن ساخته
فولادهای زنگنزن به دلیل خاصیت [[رویینگی|غیرفعال شدن]] خود
فولادهای زنگنزن به خاطر مقاومت در برابر خوردگی خود بسیار مورد توجه هستند که این خاصیت با افزایش میزان کروم افزایش
فولاد زنگنزن به شکل ورق، صفحه، میله، سیم و لوله ساخته
مقاومت در برابر خوردگی، راحتی تمیز و استریل نمودن با بخار و عدم نیاز به پوشش دادن سطحی، استفاده از فولاد زنگنزن را در
== تاریخچه ==
پیر بارتیه مهندس فرانسوی در سال ۱۸۲۱، مشاهده کرد که با افزایش مقدار مشخصی کروم به آهن، سفتی و مقاومت به خوردگی اسیدی آن بسیار افرایش مییابد. در ۱۹۰۹، لئون گویله و آلبرت پورتوین بطور مستقل در فرانسه [[ریزساختار]] آلیاژهای Fe-Cr و Fe-Cr-Ni را بررسی کردند. در ۱۹۱۳ هری بریرلی متالوژیست انگلیسی برای اولین بار، با صنعتی سازی فولاد مارتنزیتی، این کشف را تجاری سازی کرد.<ref name=":0" />
== مقاومت به خوردگی ==
[[پرونده:Corrosion of alloys in NaCl.jpg|بندانگشتی|فولادهای زنگنزن (ردیف پایین) تحمل بیشتری در مقابل خوردگی نسبت به آلیاژهای مس-نیکل (ردیف وسط) و آلیاژهای آلومینیوم-برنز (ردیف بالا) در آب-نمک از خود نشان
فولاد زنگنزن برخلاف فولادکربنی وقتی که در معرض
مقاومت این لایه به خوردگی بستگی به ترکیب شیمیایی فولاد زنگنزن، به ویژه درصد کروم دارد.
خوردگی فولاد زنگنزن
معمولاً بین
=== خوردگی یکنواخت ===
این خوردگی فقط در فولادهای زنگ نزن درحالت فعال رخ
=== خوردگی ناحیهای ===
خط ۳۲:
* خوردگی شکافها (Crevice Corrosion)
* خوردگی بیندانهای(Intergranular Corrosion)
* خوردگی ترک ناشی از تنش(Stress corrosion cracking)<ref name=":0" />
==== حفرهحفره شدن(Pitting) ====
این نوع خوردگی فقط در نواحی کوچکی از فولاد رخ میدهد و باقی سطوح توسط لایه غیرفعال محافظت میشود. در بعضی نواحی لایه غیرفعال ممکن است از بین برود و اگر این لایه خودش را ترمیم نکند خوردگی رخ میدهد و ممکن است به یک سوراخ کامل ختم شود.<ref name=":0" />
==== خوردگی شکافها (Crevice Corrosion) ====
این نوع خوردگی همانطور که از اسمش پیداست درون شکافها یا فضاهای بسته اتفاق میافتد. این نواحی باعث جمع شدن اسیدها و از بین رفتن لایه غیرفعال شده و در نتیجه باعث خوردگی شود. وقتی PH اسید به مقداری بحرانی (Depassivation PH)
==== خوردگی بیندانهای(Intergranular Corrosion) ====
بعضی از فولادها اگر تا دماهای
==== ترک برداشتن ناشی از تنش و خوردگی(Stress corrosion cracking) ====
ترک برداشتن ناشی از تنش و خوردگی فرایندی است که در آن
=== خوردگی دما بالا ===
==== اسیدها ====
[[سولفوریک اسید|اسید سولفوریک]] یکی از بزرگترین مواد شیمیایی صنعتی تولیدی است. در دمای اتاق، فولادهای نوع
اسید سولفوریک غلیظ دارای خاصیت اکساینده ای مانند اسید نیتریک است و در نتیجه در این
هیدروکلریک اسید به هر نوع فولاد
تمام انواع فولادهای زنگ نزن در برابر حمله [[فسفریک اسید|اسید فسفریک]] و [[نیتریک اسید|اسید نیتریک]] در دمای اتاق مقاومت
==== بازها ====
فولادهای ضدزنگ نوع
افزایش درصد کروم و نیکل باعث افزایش مقاومت
== خانواده فولادهای زنگنزن ==
پنج خانواده اصلی از فولادهای زنگنزن وجود دارد که عمدتاً توسط ساختار کریستالی (بلورین) آنها
[[پرونده:AISI 304 - austenitic structure crop.jpg|بندانگشتی|196x196پیکسل|ساختار آستنیتی فولاد زنگ نزن AISI 304]]
=== فولادهای زننزن آستنیتی ===
فولاد زنگنزن آستنیتی (Austenitic) بزرگترین خانواده از فولاد زنگنزن یا ضدزنگ است، که حدود دو سوم از تولید فولاد ضدزنگ را به خود اختصاص
=== فولادهای زنگنزن آهنی(Ferritic) ===
فولاد زنگنزن آهنی دارای یک ریزساختار فریتی مانند فولاد کربنی است که یک ساختار کریستالی مکعبی مرکز-بدنی (body-centered cubic) محسوب
فولادهای زنگنزن فریتی معمولاً خود به
''گروه
''گروه
''گروه
''گروه
گریدهای با مقاومت الکتریکی بالا Fri-Cr-Al شامل این گروهها نمیشود، زیرا آنها را برای مقاومت در برابر اکسید شدن در دمای بالا طراحی
{{سخ}}[[پرونده:Martensite.jpg|بندانگشتی|228x228پیکسل|ساختار مارتنزیتی فولاد AISI 4140]]
=== فولاد زنگنزن مارتنزیتی ===
فولاد زنگنزن مارتنزیتی طیف وسیعی از خواص را ارائه
آنها به
* گریدهای Fe - Cr - C: این دسته اولین گرید استفاده شده بودند و هنوز هم
* گریدهای Fe-Cr-Ni-C: در این گریدها، مقداری از کربن با نیکل جایگزین
* گربدهای پیرسختکاری شونده: گرید EN 1.4542 (a.k.a. 17 / 4PH)، شناخته شدهترین گرید، قابلیت سخت شدن مارتنزیتی و پیرسختکاری را هردو باهم دارد. این فولاد میتواند استحکام بالا و چقرمگی خوب را به دست آورد و در صنایع هوافضا و دیگر صنایع کاربرد دارد.
* گرید مقاوم در برابر خزش: افزودن مقدار کمی
=== فولاد زنگنزن دوپلکس ===
فولاد زنگنزن دوپلکس دارای میکروساختار ترکیبی آستنیتی و فریتی است که هدف آن معمولاً تولید ترکیب
=== فولادهای زنگ نزن رسوب سخت شونده ===
فولادهای زنگ نزن رسوب سخت شونده مقاومت به خوردگی در حدود فولادهای آستنیتی دارند، اما
== کاربرد فولادهای زنگنزن ==▼
▲== کاربرد فولادهای زنگنزن ==
=== فولادهای زنگنزن آستنیتی ===
=== فولادهای زنگنزن آهنی(Ferritic) ===
فولادهای ۱۱٪ کروم در ساخت اگزوز خودروها استفاده میشود. گریدهای ۱۷٪ کروم آن برای ساخت تجهیزات خانگی کاربرد دارد. گریدهای ۲۹٪ کروم آن مقاومت بسیار بالایی به خوردگی دارد و در آبهای شور دریا کاربرد دارد.<ref name=":0" />
=== فولاد زنگنزن مارتنزیتی ===
مانند بسیاری از فولادهای ساده کربنی این فولادها در حالت [[کوئنچ کردن|کوئنچ شده]] و [[برگشت دادن|برگشت داده شده]] -که سختی مناسبی دارند- استفاده میشوند. بستگی به گرید مورد استفاده از این دسته فولادها برای ساخت تجهیزات آشپزخانه و لوازم جراحی استفاده میشود.<ref name=":0" />
=== فولاد زنگنزن دوپلکس ===
== فولاد زنگنزن حساسشده ==
فولاد زنگنزن حساسشده، فولاد زنگ نزنی است که با فرایند گرمایی اتمهای کروم آن از حلالیت خارج و به صورت کاربید و زیگما در مرز بین
چنانچه این فولاد در [[آب دریا]] باشد، [[خوردگی بین دانهای]] در آن رخ میدهد.
خط ۱۲۳:
== انواع پرداخت سطح ==
[[پرونده:316L Stainless Steel Unpolished.jpg|بندانگشتی|سطح فولاد زنگ نزن پرداخت نشده، پرداخت نورد]]
برای رسیدن به حد پرداخت استاندارد نورد
شماره
شماره
شماره 2D: نورد سرد، بازپخت شده، اسیدشویی و غیرفعال شده
شماره 2B: همانگونه که در بالا
شماره 2BA: بازپخت روشن (BA یا 2R) همانگونه که در بالا ذکر شد، به علاوه تحت شرایط هوای آزاد بدون اکسیژن بازپخت روشن
شماره
شماره
شماره
شماره
شماره
شماره
شماره
شماره
== فولادزنگ نزن در دماهای بالا ==
از فولادهای زنگ نزن علاوه بر کاربردهای مقاوم در برابر خوردگی رطوبتی، در
در کاربردهای دمابالا معمولاً عوامل زیر مدنظر است:
* استحکام خزشی بالا (و/یا چقرمگی)
* مقاومت مناسب در برابر اکسایش و همچنین خوردگی ناشی از دمای بالا
* ریزساختار پایدار
خط ۱۶۱:
=== نقش عناصر آلیازی مختلف ===
کروم: نقش کروم بیشتر در دماهای بالای
سیلیکون و آلومینیوم: نقش سیلیکون و آلومینیوم مشابه نقش کروم است. اگر این عناصر به اندازه کافی در سطح موجود باشند
نیکل: نیکل باعث افزایش چقرمگی، استحکام دمابالا و افزایش مقاومت در مقابل کربوریزه شدن و نیتریده شدن
نیتروژن و کربن: باعث افزایش استحکام خزش
مولیبدن: باعث افزایش استحکام ترکیدگی ناشی از خزش
تیتانیوم: درصد کمی تیتانیوم، در حدود
برون: برون در
=== نقش میکروساختار<ref>{{یادکرد کتاب|نشانی=https://www.worldcat.org/oclc/931403566|عنوان=Stainless steels at high temperatures|نام خانوادگی=Alenka|نام=Kosmač,|تاریخ=2012|ناشر=Euro Inox|شابک=9782879970646|مکان=Brussels|oclc=931403566}}</ref> ===
نقش ریزساختار به اندازه ترکیب شیمیایی برای مقاومت در دماهای بالا چندان مهم نیست اما انتخاب صحیح آن نیز بی
''فولادهای فریتی:'' برای اکثر فولادهای فریتی ماکزیمم دمای کاری ثابت
[[پرونده:Allis Chalmers inserting steam turbine blades.jpg|بندانگشتی|روتور
دمای
''فولادهای مارتنزیتی:'' در استاندارد EN 10088-1 و EN 10302 فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی در رده فولادهای مقاوم به خزش قرار
''فولادهای آستنیتی:'' این فولادها در کنار آلیاژهای پایه-نیکل بهترین ترکیب مقاومت به خوردگی دما-بالا و استحکام مکانیکی دما-بالا را ارائه
''فولادهای دوپلکس:'' استحکام تسلیم آنها در محدوده
''فولادهای پیرسخت شده:'' این فولادها آلیاژهای کروم-نیکل هستند که در حالت سخت شده برای دماهای بالای ۴۲۵ درجه سلسیوس به دلیل افت شدید استحکام توصیه نمیشوند.
=== خواص مکانیکی در دمای بالا ===
استحکام مواد در دماهای بالا مانند استحکام آنها در دمای اتاق آزمایش نمیشود. در دماهای بالا مهمترین خواص مکانیی خزش و استحکام ترکیدگی (شکست یا پارگی ناگهانی) است. در دماهای معمولی و اتاق اگر یک قطعه زیر تنش تسلیم تحت کشش قرار بگیرد
== جستارهای وابسته ==
خط ۱۹۹:
== منابع ==
{{پانویس|۲}}
[[رده:اختراعهای انگلیسی]]
[[رده:فولاد
[[رده:مصالح ساختمانی]]
[[رده:معرفیشدههای ۱۹۱۶ (میلادی)]]
|