Չժանգոտվող պողպատի պատմությունը

Ինչ է չժանգոտվող պողպատը:

«Չժանգոտվող» տերմինն է, որը ստեղծվել է այս պողպատների մշակման սկզբում պատառաքաղների օգտագործման համար: Այն ընդունվել է որպես այս պողպատների ընդհանուր անվանում և այժմ ընդգրկում է պողպատի տեսակների և դասակարգերի լայն շրջանակ՝ կոռոզիայից կամ օքսիդացման դիմացկուն կիրառությունների համար:
Չժանգոտվող պողպատները երկաթի համաձուլվածքներ են՝ նվազագույնը 10,5% քրոմով: Այլ համաձուլվածքային տարրեր ավելացվում են դրանց կառուցվածքն ու հատկությունները բարելավելու համար, ինչպիսիք են ձևավորությունը, ամրությունը և կրիոգեն ամրությունը:
Այս բյուրեղային կառուցվածքը նման պողպատները դարձնում է ոչ մագնիսական և ավելի քիչ փխրուն ցածր ջերմաստիճաններում: Ավելի բարձր կարծրության և ամրության համար ավելացվում է ածխածին: Համապատասխան ջերմային մշակման դեպքում այս պողպատներն օգտագործվում են որպես ածելիներ, դանակներ, գործիքներ և այլն:
Զգալի քանակությամբ մանգան օգտագործվել է չժանգոտվող պողպատից շատ կոմպոզիցիաներում: Մանգանը պողպատի մեջ պահպանում է ավստենիտիկ կառուցվածքը, ինչպես նիկելը, բայց ավելի ցածր գնով:

Հիմնական տարրերը չժանգոտվող պողպատից

Չժանգոտվող պողպատը կամ կոռոզիակայուն պողպատը մետաղական համաձուլվածքի մի տեսակ է, որը հանդիպում է տարբեր ձևերով: Այն այնքան լավ է ծառայում մեր գործնական կարիքներին, որ դժվար է գտնել մեր կյանքի որևէ ոլորտ, որտեղ մենք չօգտագործենք այս տեսակի պողպատը։ Չժանգոտվող պողպատի հիմնական բաղադրիչներն են՝ երկաթը, քրոմը, ածխածինը, նիկելը, մոլիբդենը և փոքր քանակությամբ այլ մետաղներ։

տարրեր չժանգոտվող պողպատից - Չժանգոտվող պողպատի պատմությունը

Դրանք ներառում են մետաղներ, ինչպիսիք են.

  • Նիկել
  • Մոլիբդեն
  • Տիտանի
  • Պղինձ

Կատարվում են նաև ոչ մետաղական հավելումներ, որոնցից հիմնականներն են.

  • Ածխածին
  • Ազոտ
ՔՐՈՄ ԵՎ ՆԻԿԵԼ.

Չժանգոտվող պողպատը չժանգոտող տարր է քրոմը: Դա կարևոր է պասիվ ֆիլմի ձևավորման համար: Այլ տարրեր կարող են ազդել քրոմի արդյունավետության վրա թաղանթի ձևավորման կամ պահպանման վրա, բայց ոչ մի այլ տարր ինքնին չի կարող ստեղծել չժանգոտվող պողպատի հատկություններ:

Մոտ 10,5% քրոմի դեպքում ձևավորվում է թույլ թաղանթ և կապահովի մեղմ մթնոլորտային պաշտպանություն: Բարձրացնելով քրոմը մինչև 17-20%, ինչը բնորոշ է 300 տիպի ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատների շարքին, բարձրանում է պասիվ թաղանթի կայունությունը: Քրոմի պարունակության հետագա աճը լրացուցիչ պաշտպանություն կապահովի:

Խորհրդանիշ

Տարր

Ալ Ալյումինե
Գ Ածխածին
Քր Chromium
Cu Պղինձ
Ֆե Երկաթ
Մո Մոլիբդեն
Մն Մանգան
Ն Ազոտ
Նի Նիկել
Պ Ֆոսֆոր
Ս Ծծումբ
Սե Սելեն
Թա Տանտալ
Թի Տիտանի

Նիկելը կկայունացնի չժանգոտվող պողպատի ավստենիտիկ կառուցվածքը (հատիկ կամ բյուրեղային կառուցվածք) և կբարձրացնի մեխանիկական հատկությունները և արտադրության բնութագրերը: 8-10% և ավելի նիկելի պարունակությունը կնվազեցնի մետաղի ճաքելու միտումը սթրեսային կոռոզիայից: Նիկելը նաև նպաստում է ռեպասիվացմանը, եթե ֆիլմը վնասված է:

ՄԱՆԳԱՆ:

Մանգանը, նիկելի հետ համատեղ, կատարում է նիկելին վերագրվող բազմաթիվ գործառույթներ: Այն նաև փոխազդում է չժանգոտվող պողպատի ծծմբի հետ՝ ձևավորելով մանգանի սուլֆիտներ, որոնք մեծացնում են փոսային կոռոզիայի դիմադրությունը: Մանգանը նիկելի փոխարեն փոխարինելով, այնուհետև այն ազոտի հետ համադրելով՝ ավելանում է նաև ամրությունը։

ՄՈԼԻԲԴԵՆ:

Մոլիբդենը, քրոմի հետ համատեղ, շատ արդյունավետ է քլորիդների առկայության դեպքում պասիվ թաղանթը կայունացնելու համար: Արդյունավետ է ճեղքերի կամ փոսերի կոռոզիայից կանխելու համար: Մոլիբդենը, քրոմի կողքին, ապահովում է չժանգոտվող պողպատի կոռոզիոն դիմադրության ամենամեծ աճը: Edstrom Industries-ն օգտագործում է չժանգոտվող 316, քանի որ այն պարունակում է 2-3% մոլիբդեն, որն ապահովում է պաշտպանություն ջրի մեջ քլորի ավելացման ժամանակ:

ԱԾխածին:

Ածխածինը օգտագործվում է ամրությունը բարձրացնելու համար: Մարտենզիտի դասարանում ածխածնի ավելացումը հեշտացնում է կարծրացումը ջերմային մշակման միջոցով:

ԱԶՈՏ:

Ազոտն օգտագործվում է չժանգոտվող պողպատի ավստենիտիկ կառուցվածքը կայունացնելու համար, ինչը մեծացնում է դրա դիմադրությունը փոսային կոռոզիայի նկատմամբ և ամրացնում պողպատը: Ազոտի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս բարձրացնել մոլիբդենի պարունակությունը մինչև 6%, ինչը բարելավում է կոռոզիոն դիմադրությունը քլորիդային միջավայրում:

ՏԻՏԱՆ ԵՎ ՄԻՈԲԻՈՒՄ.

Տիտանը և Միոբիումը օգտագործվում են չժանգոտվող պողպատի զգայունությունը նվազեցնելու համար: Երբ չժանգոտվող պողպատը զգայուն է, կարող է առաջանալ միջգրանուլային կոռոզիա: Դա պայմանավորված է քրոմի կարբիդների տեղումներով սառեցման փուլում, երբ մասերը եռակցվում են: Սա սպառում է քրոմի եռակցման տարածքը: Առանց քրոմի պասիվ թաղանթը չի կարող ձևավորվել: Տիտանը և նիոբիումը փոխազդում են ածխածնի հետ՝ առաջացնելով կարբիդներ՝ թողնելով քրոմը լուծույթում, այնպես որ կարող է ձևավորվել պասիվ թաղանթ:

Պղինձ և ալյումին.

Պղինձը և ալյումինը, տիտանի հետ միասին, կարող են ավելացվել չժանգոտվող պողպատին՝ դրա կարծրացումն արագացնելու համար: Պնդացումն իրականացվում է 900┾-ից մինչև 1150┾F ջերմաստիճանում թրջելով: Այս տարրերը բարձր ջերմաստիճանում թրջելու գործընթացում ձևավորում են կոշտ միջմետաղական միկրոկառուցվածք:

Ծծումբ և Սելեն.

Ծծումբը և սելենը ավելացվում են չժանգոտվող 304-ին, որպեսզի այն ազատորեն մեքենայացվի: Սա դառնում է 303 կամ 303SE չժանգոտվող պողպատ, որն օգտագործվում է Edstrom Industries-ի կողմից՝ պատրաստելու խոզի փականներ, ընկույզներ և մասեր, որոնք չեն ենթարկվում խմելու ջրին:

Չժանգոտվող պողպատի տեսակները

AISI-ն ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ Է ՀԵՏԵՎՅԱԼ ԳԻՏԱԿԱՆՆԵՐԸ Ի թիվս այլոց.

Նաև հայտնի է որպես «ծովային կարգի» չժանգոտվող պողպատ՝ շնորհիվ 304 տիպի համեմատ աղի ջրի կոռոզիային դիմակայելու իր ունակության: SS316-ը հաճախ օգտագործվում է միջուկային վերամշակման կայաններ կառուցելու համար:

304/304L Չժանգոտվող պողպատ

Տիպ 304-ն ունի մի փոքր ավելի ցածր ուժ, քան 302-ը՝ իր ցածր ածխածնի պարունակության պատճառով:

316/316L Չժանգոտվող պողպատ

Type 316/316L չժանգոտվող պողպատը մոլիբդենային պողպատ է, որն օժտված է քլորիդներ և այլ հալոգենիդներ պարունակող լուծույթներով փոսերի նկատմամբ բարելավված դիմադրությամբ:

310S Չժանգոտվող պողպատ

310S չժանգոտվող պողպատը գերազանց դիմադրություն ունի օքսիդացմանը մինչև 2000°F մշտական ​​ջերմաստիճանի պայմաններում:

317L Չժանգոտվող պողպատ

317L-ը մոլիբդենի կրող ավստենիտիկ քրոմ նիկելային պողպատ է, որը նման է 316 տիպին, բացառությամբ, որ 317L-ում համաձուլվածքի պարունակությունը որոշ չափով ավելի բարձր է:

321/321H Չժանգոտվող պողպատ

Տիպ 321-ը 304 հիմնական տիպն է, որը փոփոխվել է՝ ավելացնելով տիտան՝ առնվազն 5 անգամ ավելի, քան ածխածնի գումարած ազոտի պարունակությունը:

410 Չժանգոտվող պողպատ

Տիպ 410-ը մարտենզիտային չժանգոտվող պողպատ է, որը մագնիսական է, մեղմ միջավայրում դիմադրում է կոռոզիային և ունի բավականին լավ ճկունություն:

DUPLEX 2205 (UNS S31803)

Duplex 2205 (UNS S31803) կամ Avesta Sheffield 2205-ը ֆերիտա-աուստենիտիկ չժանգոտվող պողպատ է:

Չժանգոտվող պողպատները նույնպես դասակարգվում են իրենց բյուրեղային կառուցվածքով.
  • Austenitic չժանգոտվող պողպատները կազմում են չժանգոտվող պողպատի ընդհանուր արտադրության ավելի քան 70%-ը: Դրանք պարունակում են առավելագույնը 0,15% ածխածին, նվազագույնը 16% քրոմ և բավարար քանակությամբ նիկել և/կամ մանգան, որպեսզի պահպանեն ավստենիտիկ կառուցվածքը բոլոր ջերմաստիճաններում՝ սկսած կրիոգեն շրջանից մինչև համաձուլվածքի հալման կետը: Տիպիկ բաղադրությունը 18% քրոմ է և 10% նիկել, որը սովորաբար հայտնի է որպես 18/10 չժանգոտվող, հաճախ օգտագործվում է հարթ սպասքի մեջ: Նմանապես հասանելի է նաև 18/0 և 18/8: Չժանգոտվող պողպատները, ինչպիսիք են խառնուրդ AL-6XN-ը և 254SMO-ն, մեծ դիմադրություն են ցուցաբերում քլորիդային փոսերի և ճեղքերի կոռոզիայի նկատմամբ՝ շնորհիվ մոլիբդենի բարձր պարունակության (>6%) և ազոտի հավելումների, իսկ նիկելի ավելի բարձր պարունակությունը ապահովում է ավելի լավ դիմադրություն սթրես-կոռոզիայից ճաքերին: ավելի քան 300 սերիա: «Սուպերաուստենիտիկ» պողպատների համաձուլվածքի ավելի բարձր պարունակությունը նշանակում է, որ դրանք սարսափելի թանկ են, և նման արդյունավետությունը սովորաբար կարելի է ձեռք բերել կրկնակի պողպատների օգտագործմամբ՝ շատ ավելի ցածր գնով:
  • Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատները բարձր կոռոզիոն դիմացկուն են, բայց շատ ավելի քիչ դիմացկուն, քան ավստենիտիկ դասակարգերը և չեն կարող կարծրանալ ջերմային մշակմամբ: Դրանք պարունակում են 10,5% և 27% քրոմ և շատ քիչ նիկել, եթե այդպիսիք կան: Կոմպոզիցիաների մեծ մասը ներառում է մոլիբդեն; ոմանք, ալյումին կամ տիտան: Ընդհանուր ֆերրիտիկ դասակարգերը ներառում են 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo և 29Cr-4Mo-2Ni:
  • Մարտենզիտային չժանգոտվող պողպատներն այնքան էլ կոռոզիոն դիմացկուն չեն, որքան մյուս երկու դասերը, բայց չափազանց ամուր են և ամուր, ինչպես նաև բարձր մեքենայական, և կարող են կարծրանալ ջերմային մշակմամբ: Մարտենզիտիկ չժանգոտվող պողպատը պարունակում է քրոմ (12-14%), մոլիբդեն (0,2-1%), առանց նիկել և մոտ 0,1-1% ածխածին (այն տալիս է ավելի կարծրություն, բայց նյութը դարձնում է մի փոքր ավելի փխրուն): Այն մարված է և մագնիսական: Այն նաև հայտնի է որպես «սերիա-00» պողպատ:
  • Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատներն ունեն ավստենիտի և ֆերիտի խառը միկրոկառուցվածք, որի նպատակն է արտադրել 50:50 խառնուրդ, չնայած առևտրային համաձուլվածքներում խառնուրդը կարող է լինել 60:40: Դուպլեքս պողպատը բարելավվել է ամրությունը ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատների նկատմամբ, ինչպես նաև բարելավել է դիմադրությունը տեղայնացված կոռոզիային, մասնավորապես՝ փոսերի, ճեղքերի կոռոզիայի և սթրեսային կոռոզիայից ճաքերի նկատմամբ: Դրանք բնութագրվում են բարձր քրոմով և նիկելի ավելի ցածր պարունակությամբ, քան ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատները:

Չժանգոտվող պողպատի պատմություն

Մի քանի կոռոզիակայուն երկաթե արտեֆակտներ պահպանվել են հնությունից: Հայտնի (և շատ մեծ) օրինակ է Դելիի երկաթե սյունը, որը կառուցվել է Կումարա Գուպտա I-ի պատվերով մոտ մ.թ. 400 թվականին: Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն չժանգոտվող պողպատի, այս արտեֆակտներն իրենց երկարակեցությունը պարտական ​​են ոչ թե քրոմին, այլ ֆոսֆորի բարձր պարունակությանը: որը տեղական բարենպաստ եղանակային պայմանների հետ միասին նպաստում է երկաթի օքսիդների և ֆոսֆատների ամուր պաշտպանիչ պասիվացման շերտի ձևավորմանը, այլ ոչ թե ոչ պաշտպանիչ, ճաքճքված ժանգի շերտի, որը զարգանում է երկաթյա աշխատանքների մեծ մասի վրա:

20171130094843 25973 - Չժանգոտվող պողպատի պատմություն
Հանս Գոլդշմիդտ

Երկաթի-քրոմի համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրությունը առաջին անգամ ճանաչվել է 1821 թվականին ֆրանսիացի մետալուրգ Պիեռ Բերտիեի կողմից, ով նշել է դրանց դիմադրությունը որոշ թթուների հարձակման դեմ և առաջարկել է դրանք օգտագործել դանակների մեջ: Այնուամենայնիվ, 19-րդ դարի մետալուրգները չկարողացան արտադրել ցածր ածխածնի և բարձր քրոմի համադրություն, որոնք հայտնաբերված են ժամանակակից չժանգոտվող պողպատների մեծ մասում, իսկ բարձր քրոմով համաձուլվածքները, որոնք նրանք կարող էին արտադրել, չափազանց փխրուն էին գործնական հետաքրքրություն ներկայացնելու համար:
Այս իրավիճակը փոխվեց 1890-ականների վերջին, երբ գերմանացի Հանս Գոլդշմիդտը մշակեց ալյումինջերմային (թերմիտ) գործընթաց՝ առանց ածխածնի քրոմի արտադրության համար։ 1904-1911 թվականներին մի քանի հետազոտողներ, հատկապես ֆրանսիացի Լեոն Գիլեն, պատրաստեցին համաձուլվածքներ, որոնք այսօր կհամարվեն չժանգոտվող պողպատ: 1911 թվականին գերմանացի Ֆիլիպ Մոննարցը զեկուցեց այս համաձուլվածքների քրոմի պարունակության և կոռոզիոն դիմադրության միջև կապի մասին:

Անգլիայի Շեֆիլդ քաղաքում գտնվող Բրաուն-Ֆիրթ հետազոտական ​​լաբորատորիայից Հարի Բրեարլին ամենից հաճախ համարվում է չժանգոտվող նյութերի «գյուտարար»:

20171130094903 45950 - Չժանգոտվող պողպատի պատմություն
Հարրի Բրիրլի

պողպատե. 1913 թվականին, երբ փնտրում էր էրոզիայի դիմացկուն համաձուլվածք հրացանների տակառների համար, նա հայտնաբերեց և հետագայում արդյունաբերեց չժանգոտվող պողպատից մարտենզիտային համաձուլվածք: Այնուամենայնիվ, նմանատիպ արդյունաբերական զարգացումներ տեղի էին ունենում Գերմանիայում Krupp Iron Works-ում, որտեղ Էդուարդ Մաուրերը և Բեննո Շտրաուսը մշակում էին ավստենիտիկ համաձուլվածք (21% քրոմ, 7% նիկել), և Միացյալ Նահանգներում, որտեղ Քրիստիան Դանցիզենը և Ֆրեդերիկ Բեքեթը։ էին արդյունաբերական ֆերիտիկ չժանգոտվող.

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ ձեզ կարող են հետաքրքրել մեր հրապարակած այլ տեխնիկական հոդվածները.


Հրապարակման ժամանակը` հունիս-16-2022