Paslanmayan polad nədir?
'Paslanmayan', bıçaq tətbiqləri üçün bu poladların inkişafının əvvəlində işlənmiş bir termindir. Bu çeliklər üçün ümumi bir ad olaraq qəbul edilmişdir və indi korroziyaya və ya oksidləşməyə davamlı tətbiqlər üçün geniş çeşidli polad növlərini və notları əhatə edir.
Paslanmayan poladlar minimum 10,5% xrom olan dəmir ərintiləridir. Onların strukturunu və xassələrini, məsələn, formalaşma, möhkəmlik və kriogen möhkəmlik kimi xüsusiyyətlərini artırmaq üçün digər ərinti elementləri əlavə edilir.
Bu kristal quruluş belə poladları maqnitsiz və aşağı temperaturda daha az kövrək edir. Daha yüksək sərtlik və güc üçün karbon əlavə edilir. Adekvat istilik müalicəsinə məruz qaldıqda, bu poladlar ülgüc bıçaqları, bıçaqlar, alətlər və s. kimi istifadə olunur.
Bir çox paslanmayan polad kompozisiyalarında əhəmiyyətli miqdarda manqan istifadə edilmişdir. Manqan poladda nikel kimi austenitik quruluşu saxlayır, lakin daha ucuzdur.
Paslanmayan poladda əsas elementlər
Paslanmayan polad və ya korroziyaya davamlı polad müxtəlif formalarda tapılan bir növ metal ərintidir. O, bizim praktik ehtiyaclarımıza o qədər yaxşı xidmət edir ki, bu tip poladdan istifadə etmədiyimiz həyatımızın hər hansı sahəsini tapmaq çətindir. Paslanmayan poladın əsas komponentləri bunlardır: dəmir, xrom, karbon, nikel, molibden və az miqdarda digər metallar.
Bunlara aşağıdakılar kimi metallar daxildir:
- Nikel
- molibden
- Titan
- Mis
Qeyri-metal əlavələr də edilir, əsas olanlar:
- Karbon
- Azot
XROM VƏ NİKEL:
Xrom paslanmayan poladı paslanmayan edən elementdir. Passiv filmin formalaşmasında vacibdir. Digər elementlər xromun filmin formalaşmasında və ya saxlanmasında effektivliyinə təsir göstərə bilər, lakin heç bir başqa element öz-özünə paslanmayan poladın xüsusiyyətlərini yarada bilməz.
Təxminən 10,5% xromda zəif bir film meydana gəlir və mülayim atmosfer qorunmasını təmin edəcəkdir. Austenitic paslanmayan poladların tip-300 seriyası üçün xarakterik olan xromun 17-20% -ə qədər artırılması ilə passiv filmin dayanıqlığı artır. Xrom tərkibinin daha da artması əlavə qorunma təmin edəcək.
| Simvol | Element |
| Al | Alüminium |
| C | Karbon |
| Cr | Xrom |
| Cu | Mis |
| Fe | Dəmir |
| Mo | molibden |
| Mn | manqan |
| N | Azot |
| Ni | Nikel |
| P | Fosforlu |
| S | Kükürd |
| Se | Selenium |
| Ta | Tantal |
| Ti | Titan |
Nikel paslanmayan poladın austenitik quruluşunu (taxıl və ya kristal quruluşunu) sabitləşdirəcək və mexaniki xüsusiyyətləri və istehsal xüsusiyyətlərini artıracaqdır. 8-10% və daha yüksək nikel tərkibi metalın stres korroziyasına görə çatlama meylini azaldacaq. Nikel həmçinin filmin zədələnməsi halında repassivasiyanı təşviq edir.
MANQAN:
Manqan, nikellə birlikdə, nikellə əlaqəli bir çox funksiyanı yerinə yetirir. O, həmçinin paslanmayan poladdakı kükürdlə qarşılıqlı təsir edərək manqan sulfitləri əmələ gətirir ki, bu da korroziyaya qarşı müqaviməti artırır. Nikel üçün manqan əvəz edilərək, sonra onu azotla birləşdirərək güc də artır.
MOLİBDEN:
Molibden, xromla birlikdə, xloridlərin iştirakı ilə passiv filmi sabitləşdirməkdə çox təsirli olur. Yarıqların və ya çuxurların korroziyasının qarşısını almaqda təsirli olur. Molibden, xromun yanında, paslanmayan poladda korroziyaya qarşı müqavimətin ən böyük artımını təmin edir. Edstrom Industries 316 paslanmayandan istifadə edir, çünki onun tərkibində 2-3% molibden var və suya xlor əlavə edildikdə qoruma təmin edir.
KARBON:
Karbon gücü artırmaq üçün istifadə olunur. Martensitik sinifdə karbonun əlavə edilməsi istiliklə müalicə vasitəsilə sərtləşməni asanlaşdırır.
AZOT:
Azot paslanmayan poladın austenitik strukturunu sabitləşdirmək üçün istifadə olunur ki, bu da onun korroziyaya qarşı müqavimətini artırır və poladı gücləndirir. Azotdan istifadə molibden tərkibini 6%-ə qədər artırmağa imkan verir ki, bu da xlorid mühitində korroziyaya davamlılığı artırır.
TITANIUM VƏ MİOBİUM:
Titan və Miobium paslanmayan poladın həssaslığını azaltmaq üçün istifadə olunur. Paslanmayan polad həssaslaşdırıldıqda, intergranular korroziya baş verə bilər. Bu, hissələri qaynaq edərkən soyutma mərhələsində xrom karbidlərin çökməsi ilə əlaqədardır. Bu, xromun qaynaq sahəsini tükəndirir. Xrom olmadan passiv film əmələ gələ bilməz. Titan və niobium karbonla qarşılıqlı əlaqədə olur və karbidlər əmələ gətirir, xromu məhlulda qoyur, beləliklə passiv film əmələ gələ bilər.
MIS VƏ ALÜMİNİUM:
Paslanmayan poladın sərtləşməsini sürətləndirmək üçün titanla birlikdə mis və alüminium əlavə edilə bilər. Sərtləşmə 900°-dən 1150°F-ə qədər olan temperaturda islatmaqla əldə edilir. Bu elementlər yüksək temperaturda islatma prosesi zamanı sərt intermetal mikrostruktur əmələ gətirir.
Kükürd və selenium:
Kükürd və Selenium 304 paslanmayan materiala əlavə edilir ki, onu sərbəst maşına çevirsin. Bu, Edstrom Industries tərəfindən donuz klapanları, qoz-fındıqlar və içməli suya məruz qalmayan hissələri hazırlamaq üçün istifadə olunan 303 və ya 303SE paslanmayan polad olur.
Paslanmayan polad növləri
AISI DİGƏRLERİ ARASINDA AŞAĞIDAKİ NƏTİCƏLƏRİ MÜƏYYƏN EDİR:
304 növü ilə müqayisədə duzlu su korroziyasına qarşı artan müqavimət qabiliyyətinə görə "dəniz dərəcəli" paslanmayan polad kimi də tanınır. SS316 tez-tez nüvə emalı zavodlarının tikintisi üçün istifadə olunur.
304/304L PASlanmayan Polad
Tip 304, aşağı karbon tərkibinə görə 302-dən bir qədər aşağı gücə malikdir.
316/316L PASlanmayan Polad
Tip 316/316L Paslanmayan Polad, tərkibində xloridlər və digər halidlər olan məhlullar tərəfindən çuxurlara qarşı təkmilləşdirilmiş müqavimətə malik molibden poladdır.
310S paslanmayan polad
310S Paslanmayan Polad 2000°F-ə qədər sabit temperaturda oksidləşməyə qarşı əla müqavimətə malikdir.
317L Paslanmayan Polad
317L, 317L-də ərintinin bir qədər yüksək olması istisna olmaqla, 316 tipinə bənzər bir molibden daşıyan austenitik xrom nikel poladdır.
321/321H PASLANMAZ POLAD
Tip 321, karbon və azotun tərkibindən ən azı 5 dəfə çox miqdarda titan əlavə etməklə dəyişdirilmiş əsas tip 304-dür.
410 Paslanmayan Polad
Tip 410 maqnitli, yumşaq mühitlərdə korroziyaya davamlı və kifayət qədər yaxşı çevikliyə malik martensitik paslanmayan poladdır.
DUPLEKS 2205 (UNS S31803)
Duplex 2205 (UNS S31803) və ya Avesta Sheffield 2205 ferrit-austenitik paslanmayan poladdır.
PASLANMAZ POLADLAR DA KRİSTAL QURULUŞLARINA GÖRƏ TƏNİF EDİLİR:
- Ostenitik paslanmayan poladlar ümumi paslanmayan polad istehsalının 70%-dən çoxunu təşkil edir. Onların tərkibində maksimum 0,15% karbon, minimum 16% xrom və kriogen bölgədən ərintinin ərimə nöqtəsinə qədər bütün temperaturlarda austenitik quruluşu saxlamaq üçün kifayət qədər nikel və/və ya manqan var. Tipik bir kompozisiya 18% xrom və 10% nikeldir, adətən 18/10 paslanmayan kimi tanınan nikel tez-tez mətbəx qablarında istifadə olunur. Eynilə 18/0 və 18/8 də mövcuddur. ¨Superaustenitic〃 paslanmayan poladlar, məsələn, ərintisi AL-6XN və 254SMO, yüksək molibden tərkibinə (>6%) və azot əlavələrinə görə xlorid çuxuruna və yarıq korroziyasına böyük müqavimət göstərir və daha yüksək nikel tərkibi stress-korroziya çatlamasına daha yaxşı müqavimət göstərir. 300-dən çox seriya. "Superaustenitic" poladların daha yüksək ərinti tərkibi onların qorxunc dərəcədə bahalı olduğunu və oxşar performansı adətən daha aşağı qiymətə dupleks poladlardan istifadə etməklə əldə etmək deməkdir.
- Ferritik paslanmayan poladlar yüksək korroziyaya davamlıdır, lakin austenitik siniflərdən daha az davamlıdır və istilik müalicəsi ilə bərkidilmir. Onların tərkibində 10,5% ilə 27% arasında xrom və əgər varsa, çox az nikel var. Əksər kompozisiyalara molibden daxildir; bəziləri, alüminium və ya titan. Ümumi ferritik dərəcələrə 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo və 29Cr-4Mo-2Ni daxildir.
- Martensitik paslanmayan poladlar digər iki sinif kimi korroziyaya davamlı deyillər, lakin son dərəcə güclü və sərt, eləcə də yüksək emal qabiliyyətinə malikdirlər və istilik müalicəsi ilə sərtləşə bilərlər. Martensitik paslanmayan poladda xrom (12-14%), molibden (0,2-1%), nikel yoxdur və təxminən 0,1-1% karbon (daha sərtlik verir, lakin materialı bir az daha kövrək edir). Söndürülmüş və maqnitlidir. O, həmçinin “seriya-00” polad kimi də tanınır.
- Dupleks paslanmayan poladlar austenit və ferritdən ibarət qarışıq mikro quruluşa malikdir, məqsəd 50:50 nisbətində qarışıq istehsal etməkdir, baxmayaraq ki, kommersiya ərintilərində qarışıq 60:40 ola bilər. Dupleks polad austenitik paslanmayan poladlara nisbətən daha yaxşı gücə malikdir və həmçinin lokallaşdırılmış korroziyaya, xüsusən də çuxura, yarıq korroziyasına və gərginlik korroziyasına qarşı davamlılığa malikdir. Onlar yüksək xrom və ostenitik paslanmayan poladdan daha aşağı nikel tərkibi ilə xarakterizə olunur.
Paslanmayan polad tarixi
Bir neçə korroziyaya davamlı dəmir artefaktları antik dövrlərdən sağ qalmışdır. Məşhur (və çox böyük) misal, Kumara Qupta I-nin əmri ilə təxminən eramızın 400-cü illərində ucaldılmış Dehli Dəmir Sütunudur. Bununla belə, paslanmayan poladdan fərqli olaraq, bu artefaktlar davamlılığını xroma deyil, tərkibindəki yüksək fosfora borcludurlar. Bu, əlverişli yerli hava şəraiti ilə birlikdə əksər dəmir məmulatlarında əmələ gələn qoruyucu olmayan, çatlamış pas təbəqəsi deyil, dəmir oksidləri və fosfatlardan ibarət möhkəm qoruyucu passivasiya qatının formalaşmasına kömək edir.
Dəmir-xrom ərintilərinin korroziyaya davamlılığı ilk dəfə 1821-ci ildə fransız metallurq Pierre Berthier tərəfindən tanındı, o, onların bəzi turşuların hücumuna qarşı müqavimətini qeyd etdi və bıçaqlarda istifadəsini təklif etdi. Bununla belə, 19-cu əsrin metallurqları müasir paslanmayan poladların əksəriyyətində olan aşağı karbon və yüksək xrom birləşməsini istehsal edə bilmədilər və istehsal edə bildikləri yüksək xromlu ərintilər praktiki maraq doğurmayacaq qədər kövrək idi.
Bu vəziyyət 1890-cı illərin sonlarında Almaniyadan Hans Qoldşmidt karbonsuz xrom istehsalı üçün alüminotermik (termit) prosesi inkişaf etdirdikdə dəyişdi. 1904-1911-ci illərdə bir neçə tədqiqatçı, xüsusən də fransalı Leon Guillet, bu gün paslanmayan polad hesab ediləcək ərintilər hazırladı. 1911-ci ildə almaniyalı Philip Monnartz bu ərintilərin xrom tərkibi ilə korroziyaya davamlılığı arasındakı əlaqə haqqında məlumat verdi.
İngiltərənin Şeffild şəhərindəki Brown-Firth tədqiqat laboratoriyasından Harry Brearley ən çox paslanmayan materialın "ixtiraçısı" kimi tanınır.
polad. 1913-cü ildə silah lülələri üçün eroziyaya davamlı bir ərinti axtararkən, martenzitik paslanmayan polad ərintisi kəşf etdi və sonradan sənayeləşdirdi. Bununla belə, oxşar sənaye inkişafı eyni vaxtda Almaniyada Eduard Maurer və Benno Ştrausun austenit ərintisi (21% xrom, 7% nikel) hazırladıqları Krupp Dəmir Zavodunda və Kristian Dantsizen və Frederik Beketin olduğu ABŞ-da baş verirdi. ferritik paslanmayanları sənayeləşdirirdilər.
Nəzərə alın ki, dərc etdiyimiz digər texniki məqalələr sizi maraqlandıra bilər:
Göndərmə vaxtı: 16 iyun 2022-ci il