X'inhu l-istainless steel?
'Stainless' huwa terminu maħluq kmieni fl-iżvilupp ta' dawn l-azzar għall-applikazzjonijiet tal-pożati. Ġie adottat bħala isem ġeneriku għal dawn l-azzar u issa jkopri firxa wiesgħa ta 'tipi u gradi ta' azzar għal applikazzjonijiet reżistenti għall-korrużjoni jew l-ossidazzjoni.
Azzar li ma jsaddadx huma ligi tal-ħadid b'minimu ta '10.5% kromju. Elementi oħra tal-liga huma miżjuda biex itejbu l-istruttura u l-proprjetajiet tagħhom bħall-formabilità, is-saħħa u t-toughness krijoġeniku.
Din l-istruttura tal-kristall tagħmel tali azzar mhux manjetiku u inqas fraġli f'temperaturi baxxi. Għal ebusija u saħħa ogħla, jiżdied il-karbonju. Meta jkunu soġġetti għal trattament tas-sħana adegwat dawn l-azzar jintużaw bħala xfafar tal-leħja, pożati, għodda eċċ.
Intużaw kwantitajiet sinifikanti ta 'manganiż f'ħafna kompożizzjonijiet ta' l-istainless steel. Il-manganiż jippreserva struttura awstenitika fl-azzar bħalma jagħmel in-nikil, iżda bi prezz aktar baxx.
L-elementi ewlenin fl-istainless steel
L-azzar li ma jsaddadx jew l-azzar reżistenti għall-korrużjoni huwa tip ta 'liga metallika li tinsab f'varjetà ta' forom. Taqdi l-bżonnijiet prattiċi tagħna tant tajjeb li huwa diffiċli li ssib xi sfera tal-ħajja tagħna, fejn ma nużawx dan it-tip ta 'azzar. Il-komponenti ewlenin ta 'l-istainless steel huma: ħadid, kromju, karbonju, nikil, molibdenu u kwantitajiet żgħar ta' metalli oħra.
Dawn jinkludu metalli bħal:
- Nikil
- Molibdenu
- Titanju
- Ram
Isiru wkoll żidiet mhux tal-metall, dawk ewlenin huma:
- Karbonju
- Nitroġenu
KROMU U NIKEL:
Il-kromju huwa l-element li jagħmel l-istainless steel stainless. Huwa essenzjali fil-formazzjoni tal-film passiv. Elementi oħra jistgħu jinfluwenzaw l-effettività tal-kromju fil-formazzjoni jew iż-żamma tal-film, iżda l-ebda element ieħor minnu nnifsu ma jista 'joħloq il-proprjetajiet tal-istainless steel.
F'madwar 10.5% kromju, jiġi ffurmat film dgħajjef u se jipprovdi protezzjoni atmosferika ħafifa. Billi żżid il-kromju għal 17-20%, li huwa tipiku fis-serje tip-300 ta 'azzar inossidabbli awstenitiku, tiżdied l-istabbiltà tal-film passiv. Żidiet ulterjuri fil-kontenut tal-kromju se jipprovdu protezzjoni addizzjonali.
| Simbolu | Element |
| Al | Aluminju |
| Ċ | Karbonju |
| Cr | Kromju |
| Cu | Ram |
| Fe | Ħadid |
| Mo | Molibdenu |
| Mn | Manganiż |
| N | Nitroġenu |
| Ni | Nikil |
| P | Fosfru |
| S | Kubrit |
| Se | Selenju |
| Ta | Tantalu |
| Ti | Titanju |
In-nikil jistabbilizza l-istruttura awstenitika (l-istruttura tal-qamħ jew tal-kristall) tal-istainless steel u jsaħħaħ il-proprjetajiet mekkaniċi u l-karatteristiċi tal-fabbrikazzjoni. Kontenut ta 'nikil ta' 8-10% u aktar se jnaqqas it-tendenza tal-metall li jinqasam minħabba l-korrużjoni tal-istress. Nikil jippromwovi wkoll repassivation f'każ li l-film ikun bil-ħsara.
MANGANIŻ:
Il-manganiż, flimkien man-nikil, iwettaq ħafna mill-funzjonijiet attribwiti lin-nikil. Se jinteraġixxi wkoll mal-kubrit fl-istainless steel biex jifforma sulfiti tal-manganiż, li jżid ir-reżistenza għall-korrużjoni tal-pitting. Billi tissostitwixxi l-manganiż għan-nikil, u mbagħad tgħaqqadha man-nitroġenu, is-saħħa tiżdied ukoll.
MOLIBDENU:
Il-molibdenu, flimkien mal-kromju, huwa effettiv ħafna fl-istabbilizzazzjoni tal-film passiv fil-preżenza ta 'kloruri. Huwa effettiv fil-prevenzjoni tal-korrużjoni ta 'xquq jew pitting. Il-molibdenu, ħdejn il-kromju, jipprovdi l-akbar żieda fir-reżistenza għall-korrużjoni fl-istainless steel. Edstrom Industries juża 316 stainless minħabba li fih 2-3% molibdenu, li jagħti protezzjoni meta jiżdied il-kloru mal-ilma.
KARBONJU:
Il-karbonju jintuża biex iżid is-saħħa. Fil-grad martensitiku, iż-żieda tal-karbonju tiffaċilita t-twebbis permezz tat-trattament bis-sħana.
NITROĠENU:
In-nitroġenu jintuża biex jistabbilizza l-istruttura awstenitika tal-istainless steel, li ssaħħaħ ir-reżistenza tiegħu għall-korrużjoni tal-pitting u ssaħħaħ l-azzar. L-użu tan-nitroġenu jagħmilha possibbli li jiżdied il-kontenut tal-molibdenu sa 6%, li jtejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni f'ambjenti tal-klorur.
TITANJU U MJOBJU:
It-titanju u l-Mijobju jintużaw biex inaqqsu s-sensitizzazzjoni tal-istainless steel. Meta l-istainless steel huwa sensitizzat, tista 'sseħħ korrużjoni intergranulari. Dan huwa kkawżat mill-preċipitazzjoni tal-karburi tal-kromju matul il-fażi tat-tkessiħ meta l-partijiet jiġu wweldjati. Dan inaqqas iż-żona tal-weldjatura tal-kromju. Mingħajr il-kromju, il-film passiv ma jistax jifforma. It-titanju u n-Nijobju jinteraġixxu mal-karbonju biex jiffurmaw karburi, u jħallu l-kromju f'soluzzjoni sabiex ikun jista' jifforma film passiv.
RAM U ALUMINJU:
Ram u Aluminju, flimkien mat-Titanju, jistgħu jiġu miżjuda ma 'l-istainless steel biex jippreċipitaw it-twebbis tiegħu. It-twebbis jinkiseb billi tixrib f'temperatura ta '900 sa 1150F. Dawn l-elementi jiffurmaw mikrostruttura intermetallika iebsa matul il-proċess ta 'tixrib f'temperatura elevata.
KUBRIT U SELENJU:
Il-kubrit u s-Selenju huma miżjuda ma '304 stainless biex jagħmluha magna liberament. Dan isir azzar li ma jissaddadx 303 jew 303SE, li jintuża minn Edstrom Industries biex jagħmel valvi tal-ħnieżer, ġewż, u partijiet li mhumiex esposti għall-ilma tax-xorb.
Tipi ta 'azzar li ma jissaddadx
L-AISI tiddefinixxi l-gradi li ġejjin FOST OĦRAJN:
Magħruf ukoll bħala azzar li ma jissaddadx "grad marittimu" minħabba l-kapaċità miżjuda tiegħu li jirreżisti l-korrużjoni tal-ilma mielaħ meta mqabbel mat-tip 304. SS316 spiss jintuża għall-bini ta 'impjanti ta' riproċessar nukleari.
AZZAR stainless 304/304L
It-tip 304 għandu saħħa kemmxejn aktar baxxa minn 302 minħabba l-kontenut ta 'karbonju aktar baxx tiegħu.
AZZAR stainless 316/316L
It-Tip 316/316L Stainless Steel huwa azzar tal-molibdenu li jippossjedi reżistenza mtejba għall-pitting permezz ta 'soluzzjonijiet li fihom kloruri u alidi oħra.
AZZAR stainless 310S
310S Stainless Steel għandu reżistenza eċċellenti għall-ossidazzjoni taħt temperaturi kostanti għal 2000 ° F.
AZZAR stainless 317L
317L huwa azzar tan-nikil tal-kromju awstenitiku li jġorr il-molibdenu simili għat-tip 316, ħlief il-kontenut ta 'liga f'317L huwa kemmxejn ogħla.
321/321H AZZAR stainless
Tip 321 huwa tip bażiku 304 modifikat billi żżid titanju f'ammont mill-inqas 5 darbiet il-kontenut tal-karbonju flimkien ma 'nitroġenu.
410 AZZAR stainless
It-tip 410 huwa azzar li ma jissaddadx martensitiku li huwa manjetiku, jirreżisti l-korrużjoni f'ambjenti ħfief u għandu duttilità pjuttost tajba.
DUPLEX 2205 (UNS S31803)
Duplex 2205 (UNS S31803), jew Avesta Sheffield 2205 huwa azzar inossidabbli ferritiku-awstenitiku.
L-AZZAR INOX HUMA WKOLL KLASSIFIKATI MILL-ISTRUTTURA KRISTALLINA TAGĦHOM:
- Azzar li ma jissaddadx awstenitiku jinkludi aktar minn 70% tal-produzzjoni totali tal-istainless steel. Fihom massimu ta '0.15% karbonju, minimu ta' 16% kromju u nikil u/jew manganiż biżżejjed biex iżommu struttura awstenitika fit-temperaturi kollha mir-reġjun krijoġeniku sal-punt tat-tidwib tal-liga. Kompożizzjoni tipika hija 18% kromju u 10% nikil, komunement magħrufa bħala 18/10 stainless ħafna drabi tintuża fil-platti. Bl-istess mod 18/0 u 18/8 huma wkoll disponibbli. Azzar li ma jissaddadx ¨Superaustenitic〃, bħal liga AL-6XN u 254SMO, juru reżistenza kbira għall-pitting tal-klorur u l-korrużjoni tal-xquq minħabba kontenut għoli ta 'Molibdenu (> 6%) u żidiet ta' nitroġenu u l-kontenut ogħla ta 'nikil jiżgura reżistenza aħjar għall-qsim tal-korrużjoni mill-istress. fuq is-serje 300. Il-kontenut ogħla ta 'liga ta' azzar "Superaustenitic" ifisser li huma fearsomely għaljin u prestazzjoni simili normalment tista 'tinkiseb bl-użu ta' azzar duplex bi spiża ħafna aktar baxxa.
- Azzar li ma jissaddadx ferritiku huma reżistenti ħafna għall-korrużjoni, iżda ferm inqas durabbli minn gradi awstenitiċi u ma jistgħux jiġu mwebbsa bi trattament bis-sħana. Fihom bejn 10.5% u 27% kromju u ftit li xejn nikil, jekk ikun hemm. Ħafna mill-kompożizzjonijiet jinkludu molibdenu; xi wħud, aluminju jew titanju. Gradi ferritiċi komuni jinkludu 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo, u 29Cr-4Mo-2Ni.
- Azzar li ma jissaddadx martensitiċi mhumiex reżistenti għall-korrużjoni daqs iż-żewġ klassijiet l-oħra, iżda huma estremament b'saħħithom u iebsa kif ukoll li jistgħu jinħadmu ħafna, u jistgħu jiġu mwebbsa permezz ta 'trattament bis-sħana. L-istainless steel martensitiku fih kromju (12-14%), molibdenu (0.2-1%), l-ebda nikil, u madwar 0.1-1% karbonju (li jagħtiha aktar ebusija iżda tagħmel il-materjal daqsxejn aktar fraġli). Huwa mkessaħ u manjetiku. Huwa magħruf ukoll bħala azzar "serje-00".
- L-istainless steel duplex għandhom mikrostruttura mħallta ta 'austenite u ferrite, l-għan huwa li jipproduċi taħlita 50:50 għalkemm f'ligi kummerċjali t-taħlita tista' tkun 60:40. L-azzar duplex tejbet is-saħħa fuq l-azzar inossidabbli awstenitiku u tejbet ukoll ir-reżistenza għall-korrużjoni lokalizzata partikolarment il-pitting, il-korrużjoni tal-xquq u l-qsim tal-korrużjoni tal-istress. Huma kkaratterizzati minn kromju għoli u kontenut ta 'nikil aktar baxx minn azzar inossidabbli awstenitiku.
Storja ta 'Stainless Steel
Ftit artifacts tal-ħadid reżistenti għall-korrużjoni jibqgħu ħajjin mill-antikità. Eżempju famuż (u kbir ħafna) huwa l-Pilastru tal-Ħadid ta 'Delhi, imwaqqaf b'ordni ta' Kumara Gupta I madwar is-sena AD 400. Madankollu, b'differenza mill-istainless steel, dawn l-artifacts għandhom id-durabilità tagħhom mhux għall-kromju, iżda għall-kontenut għoli ta 'fosfru tagħhom, li flimkien ma 'kundizzjonijiet tat-temp lokali favorevoli jippromwovi l-formazzjoni ta' saff ta 'passivazzjoni protettiv solidu ta' ossidi tal-ħadid u fosfati, aktar milli s-saff tas-sadid mhux protettiv u maqsum li jiżviluppa fuq il-biċċa l-kbira tal-ħadid.
Ir-reżistenza għall-korrużjoni tal-ligi tal-ħadid-kromju ġiet rikonoxxuta għall-ewwel darba fl-1821 mill-metallurgist Franċiż Pierre Berthier, li nnota r-reżistenza tagħhom kontra l-attakk minn xi aċidi u ssuġġerixxa l-użu tagħhom fil-pożati. Madankollu, il-metallurgists tas-seklu 19 ma setgħux jipproduċu l-kombinazzjoni ta 'karbonju baxx u kromju għoli misjuba fil-biċċa l-kbira ta' l-istainless steel moderni, u l-ligi ta 'kromju għoli li setgħu jipproduċu kienu fraġli wisq biex ikunu ta' interess prattiku.
Din is-sitwazzjoni inbidlet fl-aħħar tas-snin 90, meta Hans Goldschmidt tal-Ġermanja żviluppa proċess aluminotermiku (termite) għall-produzzjoni ta 'kromju mingħajr karbonju. Fis-snin 19041911, diversi riċerkaturi, partikolarment Leon Guillet ta’ Franza, ippreparaw ligi li llum kienu jitqiesu bħala azzar li ma jissaddadx. Fl-1911, Philip Monnartz tal-Ġermanja rrapporta dwar ir-relazzjoni bejn il-kontenut tal-kromju u r-reżistenza għall-korrużjoni ta 'dawn il-ligi.
Harry Brearley tal-laboratorju tar-riċerka Brown-Firth f'Sheffield, l-Ingilterra huwa l-aktar komunement ikkreditat bħala l-"inventur" tal-istainless steel
azzar. Fl-1913, waqt li kien qed ifittex liga reżistenti għall-erożjoni għal btieti tal-pistoli, skopra u sussegwentement industrijalizza liga ta 'l-istainless steel martensitiku. Madankollu, żviluppi industrijali simili kienu qed iseħħu kontemporanjament fil-Krupp Iron Works fil-Ġermanja, fejn Eduard Maurer u Benno Strauss kienu qed jiżviluppaw liga awstenitika (21% kromju, 7% nikil), u fl-Istati Uniti, fejn Christian Dantsizen u Frederick Becket kienu qed jindustrijalizzaw ferritic stainless.
Jekk jogħġbok innota li tista' tkun interessat fl-artikoli tekniċi l-oħra li ppubblikajna:
Ħin tal-post: Ġunju-16-2022