Çfarë është çelik inox?
'Inox' është një term i shpikur herët në zhvillimin e këtyre çeliqeve për aplikimet e takëmeve. Ai u miratua si një emër i përgjithshëm për këto çeliqe dhe tani mbulon një gamë të gjerë të llojeve dhe klasave të çelikut për aplikime rezistente ndaj korrozionit ose oksidimit.
Çeliqet inox janë lidhje hekuri me një minimum prej 10.5% krom. Elementë të tjerë aliazh shtohen për të përmirësuar strukturën dhe vetitë e tyre si formueshmëria, forca dhe qëndrueshmëria kriogjenike.
Kjo strukturë kristalore i bën çeliqet e tillë jomagnetikë dhe më pak të brishtë në temperatura të ulëta. Për fortësi dhe forcë më të lartë, shtohet karboni. Kur i nënshtrohen trajtimit të duhur termik, këta çeliqe përdoren si briskë, takëm, vegla etj.
Sasi të konsiderueshme mangani janë përdorur në shumë kompozime çeliku inox. Mangani ruan një strukturë austenitike në çelik ashtu si nikeli, por me një kosto më të ulët.
Elementet kryesore në çelik inox
Çelik inox ose çeliku rezistent ndaj korrozionit është një lloj aliazhi metalik që gjendet në forma të ndryshme. Ai u shërben nevojave tona praktike aq mirë sa është e vështirë të gjejmë ndonjë sferë të jetës sonë, ku nuk e përdorim këtë lloj çeliku. Përbërësit kryesorë të çelikut inox janë: hekuri, kromi, karboni, nikeli, molibdeni dhe sasi të vogla të metaleve të tjera.
Këto përfshijnë metale të tilla si:
- Nikel
- Molibden
- Titanium
- Bakri
Bëhen edhe shtesa jo metalike, kryesoret janë:
- Karboni
- Azoti
KROMI DHE NIKELI:
Kromi është elementi që e bën çelikun inox. Është thelbësore në formimin e filmit pasiv. Elementë të tjerë mund të ndikojnë në efektivitetin e kromit në formimin ose mirëmbajtjen e filmit, por asnjë element tjetër në vetvete nuk mund të krijojë vetitë e çelikut inox.
Në rreth 10.5% krom, formohet një shtresë e dobët dhe do të sigurojë mbrojtje të butë atmosferike. Duke rritur kromin në 17-20%, që është tipike në serinë e çeliqeve inox austenitike tip-300, rritet qëndrueshmëria e filmit pasiv. Rritjet e mëtejshme të përmbajtjes së kromit do të ofrojnë mbrojtje shtesë.
| Simboli | Elementi |
| Al | Alumini |
| C | Karboni |
| Kr | Kromi |
| Cu | Bakri |
| Fe | Hekuri |
| Mo | Molibden |
| Mn | Mangani |
| N | Azoti |
| Ni | Nikel |
| P | Fosfor |
| S | Squfuri |
| Se | Selenium |
| Ta | Tantalum |
| Ti | Titanium |
Nikeli do të stabilizojë strukturën austenitike (strukturën e kokrrizave ose kristalit) të çelikut të pandryshkshëm dhe do të përmirësojë vetitë mekanike dhe karakteristikat e prodhimit. Një përmbajtje e nikelit prej 8-10% e lart do të zvogëlojë tendencën e metalit për t'u çarë për shkak të korrozionit të stresit. Nikel gjithashtu promovon ripasivimin në rast se filmi është i dëmtuar.
MANGANEZI:
Mangani, në bashkëpunim me nikelin, kryen shumë nga funksionet që i atribuohen nikelit. Ai gjithashtu do të ndërveprojë me squfurin në çelik inox për të formuar sulfite mangani, gjë që rrit rezistencën ndaj korrozionit të gropave. Duke zëvendësuar nikelin me manganin dhe më pas duke e kombinuar me azot, forca rritet gjithashtu.
MOLIBDENI:
Molibden, në kombinim me kromin, është shumë efektiv në stabilizimin e filmit pasiv në prani të klorureve. Është efektiv në parandalimin e korrozionit të çarjes ose gropave. Molibden, krahas kromit, siguron rritjen më të madhe të rezistencës ndaj korrozionit në çelik inox. Edstrom Industries përdor 316 inox sepse përmban 2-3% molibden, i cili jep mbrojtje kur klori shtohet në ujë.
KARBON:
Karboni përdoret për të rritur forcën. Në klasën martensitike, shtimi i karbonit lehtëson ngurtësimin përmes trajtimit termik.
Azoti:
Azoti përdoret për të stabilizuar strukturën austenitike të çelikut të pandryshkshëm, i cili rrit rezistencën e tij ndaj korrozionit me gropa dhe forcon çelikun. Përdorimi i azotit bën të mundur rritjen e përmbajtjes së molibdenit deri në 6%, gjë që përmirëson rezistencën ndaj korrozionit në mjediset e klorurit.
TITANI DHE MIOBIUM:
Titani dhe Miobium përdoren për të reduktuar sensibilizimin e çelikut inox. Kur çeliku inox sensibilizohet, mund të ndodhë korrozioni ndërgranular. Kjo shkaktohet nga reshjet e karbiteve të kromit gjatë fazës së ftohjes kur pjesët janë salduar. Kjo e varfëron zonën e saldimit të kromit. Pa krom, filmi pasiv nuk mund të formohet. Titani dhe niobium ndërveprojnë me karbonin për të formuar karbide, duke e lënë kromin në tretësirë kështu që mund të formohet një film pasiv.
BAKRI DHE ALUMINI:
Bakri dhe alumini, së bashku me Titanin, mund të shtohen në çelik inox për të përshpejtuar forcimin e tij. Forcimi arrihet duke njomur në një temperaturë prej 900 deri në 1150F. Këta elementë formojnë një mikrostrukturë të fortë ndërmetalike gjatë procesit të njomjes në temperaturë të ngritur.
SQUFUR DHE SELENI:
Squfuri dhe Seleni i shtohen 304 inox për ta bërë atë të përpunohet lirshëm. Ky bëhet çelik inox 303 ose 303SE, i cili përdoret nga Edstrom Industries për të bërë valvulat e derrit, arra dhe pjesë që nuk janë të ekspozuara ndaj ujit të pijshëm.
Llojet e çelikut inox
AISI PËRCAKTON NDËR TË TJERA KALAT E MËPOSHTME:
I njohur gjithashtu si çelik inox "detare" për shkak të aftësisë së tij të shtuar për t'i rezistuar korrozionit të ujit të kripur në krahasim me tipin 304. SS316 përdoret shpesh për ndërtimin e impianteve të ripërpunimit bërthamor.
304/304L INOK
Lloji 304 ka forcë pak më të ulët se 302 për shkak të përmbajtjes më të ulët të karbonit.
INOK 316/316L
Çeliku i pandryshkshëm i tipit 316/316L është një çelik molibden që posedon rezistencë të përmirësuar ndaj gropave nga solucionet që përmbajnë kloride dhe halogjene të tjera.
çelik inox 310S
Çeliku inox 310S ka rezistencë të shkëlqyer ndaj oksidimit në temperatura konstante deri në 2000°F.
çelik inox 317L
317L është një çelik nikel austenitik i kromuar me molibden i ngjashëm me tipin 316, përveç se përmbajtja e aliazhit në 317L është disi më e lartë.
321/321H INOK
Lloji 321 është tipi bazë 304 i modifikuar duke shtuar titan në një sasi të paktën 5 herë më të madhe se përmbajtja e karbonit plus azotit.
410 INOK
Lloji 410 është një çelik inox martensitik i cili është magnetik, i reziston korrozionit në mjedise të buta dhe ka duktilitet mjaft të mirë.
DUPLEX 2205 (UNS S31803)
Duplex 2205 (UNS S31803), ose Avesta Sheffield 2205 është një çelik inox ferrito-austenitik.
ÇELIKET INOK KLASIFIKohen GJITHASHTU NGA STRUKTURA E TYRE KRISTALINE:
- Çeliqet inox austenitikë përbëjnë mbi 70% të prodhimit total të çelikut të pandryshkshëm. Ato përmbajnë një maksimum prej 0,15% karbon, një minimum prej 16% krom dhe nikel dhe/ose mangan të mjaftueshëm për të mbajtur një strukturë austenitike në të gjitha temperaturat nga rajoni kriogjen deri në pikën e shkrirjes së aliazhit. Një përbërje tipike është 18% krom dhe 10% nikel, i njohur zakonisht si inox 18/10 përdoret shpesh në enët e sheshtë. Në mënyrë të ngjashme 18/0 dhe 18/8 janë gjithashtu të disponueshme. Çeliqet inox ¨Superaustenitikë, të tillë si aliazh AL-6XN dhe 254SMO, shfaqin rezistencë të madhe ndaj gropave të klorurit dhe korrozionit të çarjeve për shkak të përmbajtjes së lartë të molibdenit (>6%) dhe shtesave të azotit dhe përmbajtja më e lartë e nikelit siguron rezistencë më të mirë ndaj plasaritjes nga korrozioni i stresit. mbi seritë 300. Përmbajtja më e lartë e aliazhit të çeliqeve "superaustenitikë" do të thotë se ato janë jashtëzakonisht të shtrenjta dhe performanca e ngjashme zakonisht mund të arrihet duke përdorur çeliqe dupleks me kosto shumë më të ulët.
- Çeliqet inox ferrit janë shumë rezistent ndaj korrozionit, por shumë më pak të qëndrueshëm se klasat austenitike dhe nuk mund të ngurtësohen nga trajtimi termik. Ato përmbajnë midis 10.5% dhe 27% krom dhe shumë pak nikel, nëse ka. Shumica e përbërjeve përfshijnë molibden; disa, alumini ose titan. Notat e zakonshme ferritike përfshijnë 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo dhe 29Cr-4Mo-2Ni.
- Çeliqet inox martensitike nuk janë aq rezistent ndaj korrozionit sa dy klasat e tjera, por janë jashtëzakonisht të fortë dhe të fortë, si dhe shumë të përpunueshëm, dhe mund të ngurtësohen nga trajtimi termik. Çelik inox martensitik përmban krom (12-14%), molibden (0.2-1%), pa nikel dhe rreth 0.1-1% karbon (duke i dhënë më shumë fortësi, por duke e bërë materialin pak më të brishtë). Është i shuar dhe magnetik. Njihet gjithashtu si çeliku "seri-00".
- Çeliqet inox dupleks kanë një mikrostrukturë të përzier të austenitit dhe ferritit, qëllimi është të prodhohet një përzierje 50:50 edhe pse në lidhjet komerciale përzierja mund të jetë 60:40. Çeliku i dyfishtë ka një forcë të përmirësuar ndaj çeliqeve inox austenitikë dhe gjithashtu ka përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit të lokalizuar, veçanërisht ndaj gërryerjes, korrozionit të çarjes dhe plasaritjes nga korrozioni i stresit. Ato karakterizohen nga përmbajtja e lartë e kromit dhe nikelit më të ulët se çeliqet inox austenitikë.
Historia e çelikut inox
Disa objekte hekuri rezistente ndaj korrozionit mbijetojnë nga lashtësia. Një shembull i famshëm (dhe shumë i madh) është Shtylla e Hekurt e Delhit, e ngritur me urdhër të Kumara Gupta I rreth vitit 400 pas Krishtit. Megjithatë, ndryshe nga çeliku inox, këto objekte i detyrohen qëndrueshmërisë së tyre jo kromit, por përmbajtjes së lartë të fosforit. i cili së bashku me kushtet e favorshme të motit lokal nxit formimin e një shtrese të fortë pasivuese mbrojtëse të oksideve dhe fosfateve të hekurit, në vend të shtresës së ndryshkut jombrojtëse, të plasaritur që zhvillohet në shumicën e punimeve të hekurit.
Rezistenca ndaj korrozionit të lidhjeve hekur-krom u njoh për herë të parë në 1821 nga metalurgu francez Pierre Berthier, i cili vuri në dukje rezistencën e tyre kundër sulmit nga disa acide dhe sugjeroi përdorimin e tyre në takëm. Megjithatë, metalurgët e shekullit të 19-të nuk ishin në gjendje të prodhonin kombinimin e karbonit të ulët dhe kromit të lartë që gjenden në shumicën e çeliqeve inox moderne, dhe lidhjet me shumë krom që ata mund të prodhonin ishin shumë të brishta për të qenë me interes praktik.
Kjo situatë ndryshoi në fund të viteve 1890, kur Hans Goldschmidt i Gjermanisë zhvilloi një proces aluminotermik (termit) për prodhimin e kromit pa karbon. Në vitet 19041911, disa studiues, veçanërisht Leon Guillet nga Franca, përgatitën lidhje që sot do të konsideroheshin çelik inox. Në vitin 1911, Philip Monnartz i Gjermanisë raportoi për marrëdhënien midis përmbajtjes së kromit dhe rezistencës ndaj korrozionit të këtyre lidhjeve.
Harry Brearley i laboratorit kërkimor Brown-Firth në Sheffield, Angli vlerësohet më së shumti si "shpikësi" i inoksit.
çeliku. Në vitin 1913, ndërsa kërkonte një aliazh rezistent ndaj erozionit për tytat e armëve, ai zbuloi dhe industrializoi më pas një aliazh çeliku inox martenzitik. Megjithatë, zhvillime të ngjashme industriale po ndodhnin njëkohësisht në Krupp Iron Works në Gjermani, ku Eduard Maurer dhe Benno Strauss po zhvillonin një aliazh austenitik (21% krom, 7% nikel) dhe në Shtetet e Bashkuara, ku Christian Dantsizen dhe Frederick Becket po industrializonin inox ferrit.
Ju lutemi vini re se mund të jeni të interesuar për artikujt e tjerë teknikë që kemi publikuar:
Koha e postimit: Qershor-16-2022