Zer da altzairu herdoilgaitza?
'Altzairu herdoilgaitza' mahai-tresnetarako altzairu hauen garapenean hasieran sortutako terminoa da. Altzairu hauentzako izen generiko gisa hartu zen eta gaur egun altzairu mota eta kalifikazio sorta zabala hartzen du korrosioari edo oxidazioarekiko erresistentziari aurre egiteko aplikazioetarako.
Altzairu herdoilgaitzak gutxienez % 10,5 kromoa duten burdina aleazioak dira. Beste aleazio-elementu batzuk gehitzen dira haien egitura eta propietateak hobetzeko, hala nola konformagarritasuna, indarra eta gogortasun kriogenikoa.
Kristal-egitura honek horrelako altzairuak ez-magnetikoak eta hauskorrak ez dira tenperatura baxuetan. Gogortasun eta indar handiagoa lortzeko, karbonoa gehitzen da. Tratamendu termiko egokia jasaten dutenean altzairu hauek bizar-xafla, mahai-tresnak, erreminta eta abar gisa erabiltzen dira.
Manganeso kantitate handiak erabili dira altzairu herdoilgaitzezko konposizio askotan. Manganesoak egitura austenitikoa gordetzen du altzairuan nikelak bezala, baina kostu txikiagoan.
Altzairu herdoilgaitzezko elementu nagusiak
Altzairu herdoilgaitza edo korrosioarekiko erresistentea den altzairua hainbat formatan aurkitzen den aleazio metaliko mota bat da. Gure behar praktikoak hain ondo betetzen ditu, non zaila da gure bizitzako edozein esparru aurkitzea, non altzairu mota hau erabiltzen ez dugun. Altzairu herdoilgaitzaren osagai nagusiak hauek dira: burdina, kromoa, karbonoa, nikela, molibdenoa eta beste metal batzuen kantitate txikiak.
Besteak beste, metalak daude:
- Nikela
- Molibdenoa
- Titanioa
- Kobrea
Metalezkoak ez diren gehiketak ere egiten dira, hauek dira nagusiak:
- Karbonoa
- Nitrogenoa
KROMOA ETA NIKELA:
Kromoa altzairu herdoilgaitza altzairu herdoilgaitza egiten duen elementua da. Ezinbestekoa da film pasiboa osatzeko. Beste elementu batzuek kromoaren eraginkortasuna eragin dezakete filma eratzeko edo mantentzeko, baina beste elementu batek ezin ditu altzairu herdoilgaitzaren propietateak sortu.
Kromoaren % 10,5 ingururekin, film ahula sortzen da eta babes atmosferiko leuna emango du. Kromoa % 17-20ra handituz, hau da, 300 motako altzairu herdoilgaitz austenitikoen seriean ohikoa dena, film pasiboaren egonkortasuna areagotzen da. Kromo-edukiaren gehikuntzak babes gehigarria emango du.
| Ikurra | Elementua |
| Al | Aluminioa |
| C | Karbonoa |
| Cr | Kromoa |
| Cu | Kobrea |
| Fe | Burdina |
| Mo | Molibdenoa |
| Mn | Manganesoa |
| N | Nitrogenoa |
| Ni | Nikela |
| P | Fosforoa |
| S | Sufrea |
| Se | Selenioa |
| Ta | Tantalioa |
| Ti | Titanioa |
Nikelek altzairu herdoilgaitzaren egitura austenitikoa (alea edo kristalaren egitura) egonkortuko du eta propietate mekanikoak eta fabrikazio-ezaugarriak hobetuko ditu. % 8-10 edo gehiagoko nikel-eduki batek metalaren pitzadurarako joera murriztuko du estresaren korrosioaren ondorioz. Nikelek errepasibazioa ere sustatzen du filma hondatzen bada.
MANGANESOA:
Manganesoak, nikelarekin batera, nikelari egozten zaizkion funtzio asko betetzen ditu. Era berean, altzairu herdoilgaitzezko sufrearekin elkarreragin egingo du manganeso sulfitoak sortzeko, eta horrek korrosio pittingarekiko erresistentzia areagotzen du. Manganesoa nikela ordezkatuz, eta gero nitrogenoarekin konbinatuz, indarra ere handitzen da.
MOLIBDENOA:
Molibdenoa, kromoarekin konbinatuta, oso eraginkorra da film pasiboa egonkortzeko kloruroen aurrean. Eraginkorra da zirrikitu edo zuloen korrosioa saihesteko. Molibdenoak, kromoaren ondoan, korrosioarekiko erresistentzia handitzen du altzairu herdoilgaitzean. Edstrom Industries-ek 316 herdoilgaitza erabiltzen du, % 2-3 molibdenoa duelako, eta horrek babesa ematen du urari kloroa gehitzean.
KARBONOA:
Karbonoa indarra handitzeko erabiltzen da. Kalifikazio martensitikoan, karbonoa gehitzeak bero-tratamenduaren bidez gogortzea errazten du.
NITROGENOA:
Nitrogenoa altzairu herdoilgaitzaren egitura austenitikoa egonkortzeko erabiltzen da, eta horrek korrosioaren aurkako erresistentzia hobetzen du eta altzairua sendotzen du. Nitrogenoa erabiltzeak molibdeno edukia % 6ra arte handitzea ahalbidetzen du, eta horrek korrosioarekiko erresistentzia hobetzen du kloruro-inguruneetan.
TITANIOA ETA MIOBIOA:
Titanioa eta Miobioa altzairu herdoilgaitzaren sentsibilizazioa murrizteko erabiltzen dira. Altzairu herdoilgaitza sentsibilizatuta dagoenean, granular arteko korrosioa gerta daiteke. Piezak soldatzen direnean hozte-fasean kromo-karburoen prezipitazioak eragiten du. Horrek kromoaren soldadura-eremua agortzen du. Kromorik gabe, pelikula pasiboa ezin da sortu. Titanioa eta niobioa karbonoarekin elkarreragiten dute karburoak sortzeko, kromoa disoluzioan utziz, film pasibo bat sor daiteke.
KOBREA ETA ALUMINIOA:
Kobrea eta aluminioa, titanioarekin batera, altzairu herdoilgaitzari gehi daitezke bere gogortzea hauspeatzeko. Gogortzea 900 eta 1150F bitarteko tenperaturan beratzen lortzen da. Elementu hauek mikroegitura metaliko gogor bat eratzen dute tenperatura altuan beratze-prozesuan zehar.
SUFREA ETA SELENIOA:
Sufrea eta selenioa 304 herdoilgaitzari gehitzen zaizkio libreki makinatzeko. Hau 303 edo 303SE altzairu herdoilgaitza bihurtzen da, eta hori Edstrom Industries-ek erabiltzen du edateko ura jasaten ez duten txerri balbulak, fruitu lehorrak eta piezak egiteko.
Altzairu herdoilgaitz motak
AISI-k BESTEEN ARTEKO HAUEK DEFINITZEN DITU:
"Itsas kalifikazioa" altzairu herdoilgaitza bezala ere ezagutzen da, ur gaziaren korrosioari aurre egiteko gaitasun handiagoa duelako 304 motarekin alderatuta. SS316 birprozesatzeko planta nuklearrak eraikitzeko erabiltzen da maiz.
304/304L ALTZAIRURRIK
304 motak 302-ak baino indar apur bat txikiagoa du karbono-eduki txikiagoa dela eta.
316/316L ALTZAIRURRIK
316/316L altzairu herdoilgaitza mota molibdenozko altzairua da, zuloen aurkako erresistentzia hobetua duena, kloruroak eta beste halogenuroak dituzten disoluzioen bidez.
310S ALTZAIRU HERDOILGIA
310S altzairu herdoilgaitzak oxidazioarekiko erresistentzia bikaina du 2000 °F-ko tenperatura konstanteetan.
317L ALTZAIRU INOXIDABLEA
317L molibdenozko kromo nikelezko altzairu austenitikoa da 316 motaren antzekoa, 317L-ko aleazio-edukia zertxobait handiagoa dela izan ezik.
321/321H ALTZAIRURRIK
321 mota 304 motako oinarrizkoa da titanioa gehituz karbonoa gehi nitrogenoaren edukia baino 5 aldiz gutxienez.
410 ALTZAIRU HERDOILGIA
410 mota altzairu herdoilgaitz martensitikoa da, magnetikoa, korrosioari aurre egiten dio ingurune epeletan eta harikortasun nahiko ona duena.
DUPLEX 2205 (UNS S31803)
Duplex 2205 (UNS S31803) edo Avesta Sheffield 2205 altzairu herdoilgaitz ferritiko-austenitiko bat da.
ALTZAIRURIK ERE SAILKATZEN DIRA BERE EGITURA KRISTALINOAREN ARABERA:
- Altzairu herdoilgaitz austenitikoek altzairu herdoilgaitzezko ekoizpen osoaren % 70 baino gehiago osatzen dute. Gehienez %0,15 karbonoa, gutxienez %16 kromoa eta nikel eta/edo manganeso nahikoa dute egitura austenitikoa mantentzeko tenperatura guztietan, eskualde kriogenikotik aleazioaren urtze-punturaino. Konposizio tipikoa % 18 kromoa eta % 10 nikela da, normalean 18/10 herdoilgaitza bezala ezagutzen dena plateretan erabiltzen da. Era berean, 18/0 eta 18/8 ere eskuragarri daude. Altzairu herdoilgaitz ¨Superaustenitikoek, hala nola AL-6XN eta 254SMO aleazioak, erresistentzia handia dute kloruroaren zuloak eta zirrikituetako korrosioarekiko molibdeno-eduki handiengatik (>% 6) eta nitrogeno-gehitzeengatik eta nikel-eduki handiagoak estres-korrosioaren pitzaduraren erresistentzia hobea bermatzen du. 300 serietik gora. "Superaustenitiko" altzairuen aleazio-eduki handiagoak izugarri garestiak direla esan nahi du eta normalean antzeko errendimendua lor daiteke altzairu duplexak erabiliz askoz kostu txikiagoan.
- Altzairu herdoilgaitz ferritikoak korrosioarekiko erresistenteak dira, baina kalitate austenitikoak baino askoz iraunkorrak dira eta ezin dira tratamendu termikoaren bidez gogortu. % 10,5 eta % 27 artean kromoa eta oso nikel gutxi, halakorik balego. Konposizio gehienek molibdenoa dute; batzuk, aluminioa edo titanioa. Kalifikazio ferritiko arruntak 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo eta 29Cr-4Mo-2Ni dira.
- Altzairu herdoilgaitz martensitikoak ez dira beste bi klaseak bezain korrosioarekiko erresistenteak, baina oso sendoak eta gogorrak dira, baita mekanizagarriak ere, eta tratamendu termikoaren bidez gogortu daitezke. Altzairu herdoilgaitz martensitikoak kromoa (% 12-14), molibdenoa (% 0,2-1), nikela ez eta % 0,1-1 karbono inguru ditu (gogortasun handiagoa emanez baina materiala pixka bat hauskorragoa eginez). Gelditu eta magnetikoa da. "Serie-00" altzairu gisa ere ezagutzen da.
- Duplex altzairu herdoilgaitzek austenita eta ferritazko mikroegitura mistoa dute, helburua 50:50 nahasketa bat ekoiztea da, nahiz eta aleazio komertzialetan nahasketa 60:40koa izan daitekeen. Duplex altzairuak altzairu herdoilgaitz austenitikoekiko erresistentzia hobetu du eta korrosio lokalizatuarekiko erresistentzia ere hobetu du, batez ere pitting, zirrikitu-korrosioa eta estresaren korrosioaren pitzadura. Altzairu herdoilgaitz austenitikoak baino kromo altua eta nikel-eduki txikiagoak dituzte ezaugarri.
Altzairu herdoilgaitzaren historia
Korrosioarekiko erresistenteak diren burdinazko artefaktu batzuk bizirik diraute antzinatetik. Adibide ospetsua (eta oso handia) Delhiko Burdinazko Zutabea da, Kumara Gupta I.aren aginduz altxatutako K.o. 400. urte inguruan. Hala ere, altzairu herdoilgaitza ez bezala, artefaktu hauek ez diote kromoari, fosforo-eduki handiari zor dioten iraunkortasunari. tokiko eguraldi-baldintza onekin batera, burdin oxido eta fosfatoen babes-pasibazio-geruza solidoa eratzea sustatzen du, burdinola gehienetan garatzen den herdoil-geruza ez-babesgarri eta pitzatuaren ordez.
Burdina-kromo aleazioen korrosioarekiko erresistentzia 1821ean aitortu zuen Pierre Berthier metalurgia frantsesak, azido batzuen erasoekiko erresistentzia adierazi zuen eta mahai-tresnetan erabiltzeko iradoki zuen. Hala ere, XIX. mendeko metalurgistek ezin izan zuten altzairu herdoilgaitz moderno gehienetan aurkitutako karbono gutxiko eta kromo handiko konbinazioa ekoitzi, eta ekoitzi zezaketen kromo handiko aleazioak hauskorregiak ziren interes praktikoa izateko.
Egoera hau 1890eko hamarkadaren amaieran aldatu zen, Hans Goldschmidt alemaniarrak karbonorik gabeko kromoa ekoizteko prozesu aluminotermiko (termita) bat garatu zuenean. 1904-1911 urteetan, hainbat ikertzailek, bereziki Leon Guillet Frantziakoak, gaur egun altzairu herdoilgaitztzat hartuko ziren aleazioak prestatu zituzten. 1911n, Alemaniako Philip Monnartz-ek aleazio horien kromo edukiaren eta korrosioarekiko erresistentziaren arteko erlazioaren berri eman zuen.
Ingalaterrako Sheffield-eko Brown-Firth ikerketa laborategiko Harry Brearley-k gehienetan altzairu herdoilgaitzaren "asmatzaile" gisa onartzen du.
altzairua. 1913an, pistola-kanoientzako higadura erresistentea den aleazio bat bilatzen ari zela, altzairu herdoilgaitzezko aleazio martensitikoa aurkitu eta industrializatu zuen. Hala ere, antzeko garapen industrialak aldi berean gertatzen ari ziren Alemaniako Krupp Burdinoletan, non Eduard Maurer eta Benno Strauss aleazio austenitiko bat garatzen ari ziren (% 21 kromoa, % 7 nikel), eta Estatu Batuetan, non Christian Dantsizen eta Frederick Becket. herdoilgaitz ferritikoa industrializatzen ari ziren.
Kontuan izan argitaratu ditugun beste artikulu teknikoetan interesa izan dezakezula:
Argitalpenaren ordua: 2022-06-16