سوپر آلیاژهای پایه آهن ؛ استفاده از آهن در تولید سوپر آلیاژها بسیار مورد توجه است زیرا برخی از آلیازهای فولادی در مقاومت به خزش اکسیداسیون و خوردگی رفتاری مشابه با سوپر آلیاژهای پایه نیکل نشان داده‌اند در حالی که بسیار ارزان‌تر و در دسترس تر از سوپرآلیاژهای پایه نیکل و کبالت هستند.
سری AISI 600 شامل ۶ دسته‌بندی اولیه از آلیاژهای پایه آهن هستند که به شرح زیر است:
۱–۶۰۱ تا ۶۰۴ :فولاد کم آلیاژ مارتنزیتی.
۲–۶۱۰ تا ۶۱۳ :فولاد مارتنزیتی با سخت کاری ثانویه.
۳–۶۱۴ تا ۶۱۹ :فولاد مارتنزیتی کرومی.
۴–۶۳۰ تا ۶۳۵ :فولاد ضدزنگ شبه آستنیتی و مارتنزیتی رسوب سختی شده.
۵–۶۵۰ تا ۶۵۳ :فولاد استحکام بخشی شده با کار سرد و کار گرم.
۶–۶۶۰ تا ۶۶۵ :سوپر آلیاژهای آستنیتی
مشکلاتی در این نوع آلیاژها وجود دارد که مانع از برتری این سوپرآلیاژها از سایر سوپرآلیاژها می‌شود. اولین مشکل این است که ساختار الکترونی آهن تمایل بیشتری نسبت به نیکل برای افزایش شکل‌گیری فاز شکننده و ترد TCP دارد. دومین مشکل این است که جایگزینی نیکل با آهن باعث می‌شود تا مقاومت به اکسیداسیون کاهش یابد. سومین مشکل و شاید مهمترین مشکل این است که آهن به علت ساختار الکترونی ای که دارد به تشکیل دیگر فازها به غیر از فاز مطلوب گاما پرایم که دارای ساختار FCC است کمک می‌کند وباعث می‌شود تا در بهترین حالت در اغلب موارد این فاز به صورت غیر پایدارتشکیل شود.
سوپر آلیاژ Fe- Ni- Cr-Ti-Al تنها در زمانی فاز گاما پرایم به صورت پایدار تشکیل می‌شود که Al/Ti در یک نسبت میانه قرار داشته باشند. به علت دشواری بالای استفاده از آلمینیوم این عنصر در بیشتر سوپر آلیاژهای غنی از آهن در مقادیر کمتر لزوماً با هدف اکسیژن زدایی در طول فرایند ذوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در بسیاری از درجه‌های این سوپر آلیاژها Ti در آن‌ها از عناصراصلی می‌باشد و با گامای ناپایدار ((Ni3Ti سخت شده‌اند.
متأسفانه قرار گرفتن این سوپر آلیاژها در معرض دمای بالای ۶۵۰ درجهٔ سانتی گراد سبب می‌شود تا گاما پرایم با فاز پایدار «اتا» به حالت صفحات خشن به یکی از دو صورت کلونی‌های سلولی که از مرز دانه رشد کرده‌اند یا ویدمن اشتاتن جایگزین شود که تغییر حالت همراه با کاهش قابل توجه استحکام می‌باشد تعدادی از درجات تجاری سوپر آلیاژهای پایه آهن یا غنی از آهن در جدول زیر آورده شده‌اند
| B | c | v | Al | Ti | Mo | Co | Ni | Cr | Si | Mn | Fe | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ۰٫۰۳ | ۰٫۰۵ | ۰٫۳ | ۰٫۲ | ۲٫۱۵ | ۱٫۲۵ | ۲۶ | ۱۵ | ۰٫۴ | ۱٫۴ | ۵۳٫۲ | A 286 | |
| ۰٫۰۴ | ۰٫۱ | ۱٫۷۵ | ۲٫۷۵ | ۲۶ | ۱۳٫۵ | ۰٫۸ | ۰٫۹ | ۵۴٫۲ | Discaloy | |||
| ۰٫۰۵ | ۰٫۲ | ۲٫۵ | ۶٫۲ | ۴۲٫۷ | ۱۳٫۵ | ۰٫۴ | ۰٫۴ | ۳۴٫۲ | Inconel 901 | |||
| ۰٫۰۳ | ۰٫۲ | ۲٫۶ | ۳٫۲ | ۲۰ | ۳۸ | ۱۸ | ۱ | ۰٫۸ | ۱۶٫۲ | Refractory 26 |
شبیه به فازهایی که در سوپر آلیاژهای پایه نیکل یافت می‌شود سوپر آلیاژهای پایه آهن دارای یک شبکه از فاز آستنیت آهن می‌باشند که دارای ساختار FCC می‌باشد. عناصر آلیاژی ای که معمولاً در این فولادهای ضدزنگ یافت می‌شود شامل موارد مقابل می‌باشد :Al , B , C , Co , Cr , Mo , Ni , Nb , Si , Ti , W , Y. زمانی که آلمینیوم به علت خواص ضد اکسیداسیونی که به سوپر آلیاژ پایه آهن می‌دهد اضافه می‌شود باید میزان درصد وزنی آن در مقادیر پایین نگه داشته شود زیرا آلمینیوم پایدار کنندهٔ شبکهٔ فاز فریت اولیه که دارای ساختار BCC است می‌باشد که یک فاز نا مطلوب در ریز ساختار سوپر آلیازها می‌باشد. این فاز برای استحکام در دمای بالایی که توسط شبکهٔ آستنیت اولیه با ساختار FCC ایجاد شده‌است نا مطلوب است.
فاز گاما پرایم به صورت رسوب‌هایی که باعث افزایش استحکام در سوپر آلیاژها وجود دارد. شبیه به آلیاژهای پایه نیکل رسوب‌های گاما پرایم می‌توانند با عناصری مانند Al , Ni, Nb , Ti تولید شود.
دو نوع عمده از فولادهای ضدزنگ وجود دارند که با لایه اکسیدی ای که روی سطح آن‌ها تشکیل می‌شود توصیف می‌شوند:
این نوع از فولاد ضدزنگ در دسترس‌ترین نوع فولاد ضدزنگی است که تولید شده‌است با این حال فولاد ضدزنگ کروم_تشکیل مقاومت به خزش بالایی بالای در هنگام کار در دمای بالا به خصوص در محیط‌هایی که دارای بحار آب می‌باشند و در مقایسه با با سوپر آلیاژهای پایه نیکل از خود نشان نمی‌دهند. قرار گرفتن این سوپر آلیاژ هنگام کار در دمای بالا در معرضبخار آب می‌تواند موجب افزایش اکسیداسیون داخلی و افزایش سرعت شکل‌گیری مادهٔ فرٌار کروم هیدروکسید می‌شود که هر دو عامل ذکر شده می‌تواند باعث کاهش عمر و کارکرد این آلیاژ شود.
این نوع از فولاد ضدزنگ دارای یک شبکه از آهن آستنیتی با ساختار FCC به همراه آلمینیوم اکسید بر روی سطح فولاد می‌باشد. آلومینیوم از لحاظ ترمودینامیکی دارای پایداری بیشتری نسبت به کروم با اکسیژن دارد. با وجود آن که فازهای رسوبی برای افزایش استحکام و مقاومت به خزش استفاده می‌شوند در فولادهای ضدزنگ آلومینا_تشکیل رسوبات NiAl به عنوان مخزن Al برای نگه داری و حفظ لایه آلومینا نقش ایفا می‌کنند. علاوه بر این اضافه کردن عناصر Nb و Cr می‌تواند به تشکیل و پایداری آلومینا به وسیلهٔ افزایش کسر حجمی رسوبات NiAl کمک کند.
تلاش‌های تحقیقاتی برای توسعهٔ سوپر آلیاژهای پایه آهن آلومینا_تشکیل به پنج درجه‌بندی برای فولاد آلومینا_تشکیل آستنیتی(AFA) با کارکردهای متفاوت در دماهای مختلف به هنگام اکسید شدن در هوا+۱۰٪ بخار آب رسیده‌است که به شرح زیر می‌باشند:
گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran
تفاوت فولاد CK45 و MO40 در صنعت ساخت و تولید، انتخاب فولاد مناسب برای قطعات و تجهیزات مختلف از اهمیت
تسمه CK45 چیست؟ تسمه CK45 یکی از محصولات فولادی مهم و پرکاربرد است که به دلیل خواص مکانیکی برتر و
لوله مانیسمان رده 80 چیست؟ مانیسمان رده 80 یا لوله مانیسمان رده 80، یکی از انواع لولههای بدون درز (Seamless)
به شما قول میدهیم که ایمیل شما بصورت امانت پیش ما خواهد بود و آن را به هیچ شرکت تبلیغاتی نخواهیم داد.
لطفا برای دریافت آخرین مطالب ارزشمند فولادکاران، ایمیلتان را در کادر روبرو وارد کرده و دکمه ارسال را فشار دهید.
گروه صنعتی توسعه تجارت فولاد کاران از سال ۱۳۷۰ فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است. همچنین این شرکت خدماتی چون برشکاری فولاد های آلیاژی با دستگاه های تمام اتوماتیک با پرسنل مجرب با بالاترین دقت و در سریعترین زمان ممکن و همچنین تابگیری انواع مقاطع فولادی اعم از ورق و میلگرد و چهار پهلو و … با دستگاه پرس قابل انجام می‌باشد.
فولاد های آلیاژی
آهن الات ساختمانی