تاثیر عناصر آلیاژی در فولادهای زنگ نزن

افزودنی‎های آلیاژی در فولادهای زنگ نزن به منظور بهبود خواصی نظیرافزایش مقاومت به خوردگی، افزایش قابلیت ماشینکاری و استحکام اضافه می‏شوند. به بررسی برخی از عناصر آلیاژی در ادامه پرداخته شده است:

• کروم

کروم با ایجاد لایه‎ی اکسیدی روی سطح فولاد باعث افزایش مقاومت به خوردگی می‎شود. این عنصر با جانشینی در شبکه‎های کریتالی مکعبی BCC و FCC و تا حدودی باعث افزایش استحکام محلول جامد می‎شود. کروم یک عنصر فریت‎زا است و در فولادهای رنگ نزن حداقل wt% 5/10 کروم وجود دارد.

• نیکل

عنصر نیکل باعث تغییر ساختار کریستالی از BCC (فریتی) به FCC (آستنیتی) می‎شود و پایدار کننده‎ی آستنیت است. این عنصر می‎تواند مقاومت به خوردگی را خصوصاً در محیط‎های کاهنده افزایش دهد. نیکل در گریدهای مارتنزیتی و فریتی باعث بهبود چقرمگی می‎شود. در گریدهای مارتنزیتی با مقادیر کم کربن، اضافه کردن نیکل باعث بهبود قابلیت جوش‎پذیری میشود.

• مولیبدن

این عنصر باعث افزایش مقاومت به خوردگی یکنواخت و موضعی را به طور قابل توجهی افزایش می‎دهد. باعث پایداری ریزساختار فریتی شده و مقداری استحکام مکانیکی را افزایش می‎دهد.

 

• مس

مس یک عنصر آستنیت راست. این عنصر باعث افزایش مقاومت به خوردگی و میتوان از آن برای افزایش قابلیت ماشینکاری استفاده کرد.

• منگنز

این عنصر در دماهای پایین تثبیت کننده‎ی آستنیت ولی در دماهای بالا تثبیت کننده‎ی فریت است. این عنصر انعطاف‎پذیری گرم را افزایش می‎دهد.

• کربن

کربن یک آستنیت‎زای قوی است که استحکام مکانیکی را افزایش میدهد. این عنصر مقاومت به خوردگی مرزدانه‎ای را به علت تشکیل کاربید، کاهش می‎دهد. در فولادهای زنگ نزن فریتی، مقاومت به خوردگی و چقرمگی را به شدت کاهش می‎دهد. در فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی استحکام و سختی را افزایش اما چقرمگی را کاهش می‎دهد.

• نیتروژن

نیتروژن آستنیت زای قوی است که استحکام مکانیکی را به طور قابل توجهی کاهش می‎دهد. این عنصر باعث افزایش مقاومت به خوردگی موضعی مخصوصاً در ترکیب با مولیبدن می‎شود.

• گوگرد

این عنصر به برخی از فولادهای زنگ نزن به منظور افزایش قابلیت ماشینکاری افزوده می‎شود. گوگرد باعث کاهش مقاومت به خوردگی، انعطافپذیری، جوش‎پذیری و شکل‎پذیری این فولادها می‎شود.

 

گردآوری و تالیف: تیم تحقیق و پژوهش آلیاژهای صنعتی پایا متال