جستجو
ویژگی های ریزساختار فولاد ضد زنگ مارتنزیتی
فولاد ضد زنگ مارتنزیتی یک ساختار عمدتاً مارتنزیت را از طریق خاموش کردن تشکیل می دهد. این سختی و قدرت بالایی دارد ، اما فاقد انعطاف پذیری و سختی است. این نوع فولاد در دمای اتاق قابل استفاده است و مستعد تحولات ساختاری تحت گرما یا استرس است. هرچه میزان کربن بالاتر باشد ، مارتنزیت پس از خاموش شدن سخت تر می شود ، اما همچنین ثبات ساختاری را کاهش می دهد. در حین خلق و خوی ، فولاد ضد زنگ مارتنزیتیک تحت تغییرات ساختاری مانند مارتنزیت معتدل و بارش کاربید قرار می گیرد و بی ثباتی قابل توجهی نشان می دهد. این ویژگی منجر به ثبات ساختاری نسبتاً ضعیف در شرایط خدمات با دمای بالا می شود.
ویژگی های ریزساختار فولاد ضد زنگ آستنیتی
فولاد ضد زنگ آستنیتی در درجه اول از ساختار آستنیت مکعب صورت محور تشکیل شده است. در دمای اتاق بسیار پایدار است و به طور کلی تحت تحول مارتنزیتی قرار نمی گیرد. پایداری ساختاری آن ناشی از محتوای بالای نیکل و اثرات تقویت کننده محلول جامد برخی منگنز است. ساختار آستنیتی مقاومت بسیار خوبی و مقاومت در برابر خوردگی را نشان می دهد و ثبات ساختاری آن را در محدوده دمای گسترده حفظ می کند. در حالی که برخی از فولاد ضد زنگ آستنیتی ممکن است در دماهای پایین به مارتنزیت تبدیل شود ، در مقایسه با فولاد ضد زنگ مارتنزیتی در اکثر کاربردهای رایج ، ثبات ساختاری برتر دارد.
تأثیر عملیات حرارتی بر پایداری ریزساختار
فولاد ضد زنگ مارتنزیتی بی ثباتی ساختاری قابل توجهی در حین عملیات حرارتی نشان می دهد. پس از خاموش شدن ، در حالت راه حل جامد اشباع نشده قرار دارد. خویشاوند متعاقب باعث بارش کاربید می شود و در نتیجه کاهش سختی و افزایش اندک در چقرمگی ایجاد می شود. اگر دمای معتدل به طور نادرست کنترل شود ، ساختار ممکن است دچار سخت شدن ثانویه یا نرم شدن بیش از حد شود و منجر به نوسانات قابل توجه خاص شود. در مقابل ، فولاد ضد زنگ آستنیتی در طی عملیات حرارتی تغییرات ساختاری کمتری را انجام می دهد. خواص به طور معمول از طریق درمان محلول و کار سرماخوردگی افزایش می یابد ، نه اینکه خاموش و خوراکی شود. این منجر به ثبات ساختاری بیشتر و نوسان خاصیت کمتر می شود.
ثبات ریزساختار مختلف در دماهای بالا
در دماهای بالا ، از جنس استنلس استیل مارتنزیتی مستعد ابتلا به شستشو و درشت ریزساختار است ، به خصوص در محدوده 450 درجه سانتیگراد تا 600 درجه سانتیگراد. بارش کاربید و نرم شدن ساختاری برجسته است و منجر به کاهش خواص مکانیکی می شود. خدمات طولانی مدت در دماهای بالا می تواند منجر به بی ثباتی ساختاری تدریجی شود ، در نتیجه تجمع کاربید ثانویه و کاهش مقاومت در برابر خوردگی. فولاد ضد زنگ آستنیتی ثبات ریزساختار برتر در دماهای بالا را نشان می دهد و تحت همان تحولات ریزساختاری قابل توجهی مانند مارتنزیت قرار نمی گیرد. اگرچه رشد دانه یا بارش فاز σ ممکن است در دماهای بالا اتفاق بیفتد ، اما ثبات کلی هنوز هم برتر از فولاد ضد زنگ مارتنزیتی است.
ثبات ریزساختاری در محیط های خورنده
فولاد ضد زنگ مارتنزیتیک فاقد ثبات ساختاری در محیط های خورنده است زیرا کاربیدها در حالت خاموش و معتدل به راحتی در مرزهای دانه رسوب می کنند ، مناطق کروم را تشکیل می دهند و مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهند. در محیط های حاوی کلرید ، ترک ها به راحتی در امتداد مرزهای دانه پخش می شوند و سرعت خوردگی را تسریع می کنند. فولاد ضد زنگ آستنیتی ، با ریزساختار پایدار و توزیع یکنواخت کروم ، یک فیلم منفعل متراکم را تشکیل می دهد و مقاومت در برابر خوردگی بالاتری و پایداری ساختاری طولانی تر را ارائه می دهد.
مقایسه پایداری ریزساختاری در هنگام جوشکاری
فولاد ضد زنگ مارتنزیت مستعد تشکیل مارتنزیت ناقص یا آستنیت در منطقه تحت تأثیر گرما در هنگام جوشکاری است و در نتیجه استرس ریزساختاری بالا و حساسیت به ترک دارد. ثبات ساختاری پس از جوش ضعیف است و برای بهبود نیاز به عملیات حرارتی معتدل اضافی دارد. فولاد ضد زنگ آستنیتی در هنگام جوشکاری ثبات ساختاری بیشتری را نشان می دهد و یک ساختار در درجه اول آستنیتی را در منطقه جوش حفظ می کند. اگرچه مقادیر کمی از فریت یا کاربیدها ممکن است رسوب کنند ، اما ثبات کلی آن به طور قابل توجهی نسبت به فولاد ضد زنگ مارتنزیتی برتر است.
تفاوت در ثبات ریزساختار در دماهای پایین
فولاد ضد زنگ مارتنزیتی در دماهای پایین به طور قابل توجهی شکننده تر می شود و در نتیجه ثبات ریزساختار ضعیف و مستعد ترک خوردگی دمای پایین است. از طرف دیگر ، از جنس استنلس استیل آستنیتی به دلیل ساختار مکعب محور صورت محور ، حفظ انعطاف پذیری و پایداری خوب حتی در دماهای بسیار پایین ، از مقاومت بسیار خوبی در دمای پایین برخوردار است. بنابراین ، از جنس استنلس استیل آستنیتی بسیار برتر از فولاد ضد زنگ مارتنزیتی در کاربردهای درجه حرارت پایین است.
مقایسه جامع و پیامدهای کاربردی
فولاد ضد زنگ مارتنزیتیک مزایایی در مقاومت بالا و مقاومت در برابر سایش ارائه می دهد ، اما ریزساختار آن پایدارتر است و باعث می شود که آن را برای عملیات حرارتی ، درجه حرارت بالا ، خوردگی و جوش مستعد ابتلا به نوسانات قابل توجه باشد. از طرف دیگر ، فولاد ضد زنگ آستنیتی ، ثبات ریزساختار بیشتری را نشان می دهد و برای خدمات طولانی مدت و محیط های سخت مناسب است. به طور کلی ، اگر برنامه نیاز به سختی و مقاومت در برابر سایش دارد ، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی انتخاب مناسب است. اگر ثبات ریزساختار و مقاومت در برابر خوردگی ملاحظات کلیدی باشد ، فولاد ضد زنگ آستنیتی سودمندتر است. $ $
