فولادهاي ضدزنگ دوبلكس داراي مخلوطي از بلورهاي فريتي و آستنيتي در ريزساختار خودشان هستند از اين رو آنها داراي يك ساختار دوبلكس هستند. اين اثر توسط افزودن نيكل كمتر از مقدار موردنياز براي ساخت فولاد ضدزنگ آستنيتي كامل به دست مي‌آيد.
بخش مربوط به ريزساختار به دليل اينكه اعضاي اين بخش در يك خانواده هستند و گرايش به داشتن خواص فيزيكي و مكانيكي مشابه دارند، مفيد است. به هر حال، اين خواص براي يك خانواده از فولاد بسيار متفاوت از خواص خانواده ديگر فولاد است. براي مثال
خانواده هاي ضدزنگ آستنيتي غيرمغناطيسي هستند در حالي كه فولادهاي فريتي و دوبلكس مغناطيسي هستند.
تفاوت بين خانواده‌ها در مقدار اتمي مهم است بنابراين ترتيب آنها در بلور فريتي با ترتيب اتم‌ها در بلور آستنيتي متفاوت است.
در فولاد ضدزنگ فريتي، اتم‌هاي آهن و كروم در گوشه‌ها و مركز مكعب قرار مي‌گيرند. در فولادهاي ضدزنگ آستنيتي، اتم‌هاي آهن، كروم و نيكل در گوشه‌هاي مكعب و در مركز هر يك از وجه‌هاي مكعب قرار مي‌گيرند. اين تفاوت به ظاهر كوچك تاثير قابل ملاحظه‌اي بر خواص اين فولادها مي‌گذارد.
به دليل خواص مكانيكي خوب و سهولت در ساخت، فولادهاي ضدزنگ آستنيتي بسيار بيشتر از فولادهاي ضدزنگ فريتي استفاده مي‌شوند. حدود 75 درصد از تمام فولادهاي ضدزنگ مورد استفاده در دنيا آستنيتي و 25 درصد آنها فريتي است. بقيه فولادهاي ضدزنگ مثل مارتنزيتي، دوبلكس و فولادهاي ضدزنگ رسوب سخت هر كدام كمتر از يك درصد كل بازار فولادهاي ضدزنگ را در اختيار دارند.
علاوه بر نيكل، عناصر ديگري نيز وجود دارند كه تمايل به ساختار آستنيتي دارند. اين عناصر سازندگان آستنيتي ناميده مي‌شوند. عناصر آلياژي كه تمايل به ساختار فريتي دارند، سازندگان فريتي ناميده مي‌شوند.
فولادهاي دوبلكس تركيبي از دانه‌هاي فريتي و آستنيتي در ريزساختارهايشان دارند از اين رو آنها داراي يك ساختار دوبلكس هستند. اين اثر از طريق اضافه كردن نيكل كمتر از مقدار لازم براي فولاد ضدزنگ آستنيتي كامل لازم است.
با اضافه كردن هشت درصد نيكل به فولاد ضدزنگ كروم فريتي، فولاد ضدزنگ نيكل- كروم آستنيتي ساخته مي‌شود. براي مثال فولاد ضدزنگ نوع 304، اگر نيكل كمتري به فولاد كروم اضافه شود، حدود چهار يا پنج درصد، ساختار دوبلكس، تركيبي از فريت و آستنيت، فولاد ضدزنگ دوبلكس به وجود مي‌آيد.
فولادهاي ضدزنگ دوبلكس (فريتي- آستنيتي) شامل مقدار زيادتري از كروم (18 تا 28 درصد) و مقدار كمتري از نيكل در مقايسه با فولادهاي آستنيتي (5/4 تا 8) درصد به عنوان عناصر آلياژي مهم هستند. در برخي از فولادهاي دوبلكس موليبديم عنصر آلياژي اضافي نيز استفاده مي‌شود.
به دليل اينكه مقدار نيكل براي ساخت ساختار آستنيتي كامل فولادهاي دوبلكس كامل، ساختار فولادهاي تركيبي از آستنيتي- فريتي است، خواص فولادهاي دوبلكس حدودا بين خواص فولادهاي فريتي و آستنيتي هستند. فولادهاي دوبلكس مقاومت بالايي در برابر ترك‌خوري خوردگي تنشي و حمله يون‌هاي كلريد دارند. اين فولادها شكل‌پذيري و قابليت جوشكاري دارند و از استحكام بالايي برخوردارند.
منبع: انجمن علمی متالورژی دانشگاه آزاد کرج
بخش مربوط به ريزساختار به دليل اينكه اعضاي اين بخش در يك خانواده هستند و گرايش به داشتن خواص فيزيكي و مكانيكي مشابه دارند، مفيد است. به هر حال، اين خواص براي يك خانواده از فولاد بسيار متفاوت از خواص خانواده ديگر فولاد است. براي مثال
خانواده هاي ضدزنگ آستنيتي غيرمغناطيسي هستند در حالي كه فولادهاي فريتي و دوبلكس مغناطيسي هستند.
تفاوت بين خانواده‌ها در مقدار اتمي مهم است بنابراين ترتيب آنها در بلور فريتي با ترتيب اتم‌ها در بلور آستنيتي متفاوت است.
در فولاد ضدزنگ فريتي، اتم‌هاي آهن و كروم در گوشه‌ها و مركز مكعب قرار مي‌گيرند. در فولادهاي ضدزنگ آستنيتي، اتم‌هاي آهن، كروم و نيكل در گوشه‌هاي مكعب و در مركز هر يك از وجه‌هاي مكعب قرار مي‌گيرند. اين تفاوت به ظاهر كوچك تاثير قابل ملاحظه‌اي بر خواص اين فولادها مي‌گذارد.
به دليل خواص مكانيكي خوب و سهولت در ساخت، فولادهاي ضدزنگ آستنيتي بسيار بيشتر از فولادهاي ضدزنگ فريتي استفاده مي‌شوند. حدود 75 درصد از تمام فولادهاي ضدزنگ مورد استفاده در دنيا آستنيتي و 25 درصد آنها فريتي است. بقيه فولادهاي ضدزنگ مثل مارتنزيتي، دوبلكس و فولادهاي ضدزنگ رسوب سخت هر كدام كمتر از يك درصد كل بازار فولادهاي ضدزنگ را در اختيار دارند.
علاوه بر نيكل، عناصر ديگري نيز وجود دارند كه تمايل به ساختار آستنيتي دارند. اين عناصر سازندگان آستنيتي ناميده مي‌شوند. عناصر آلياژي كه تمايل به ساختار فريتي دارند، سازندگان فريتي ناميده مي‌شوند.
فولادهاي دوبلكس تركيبي از دانه‌هاي فريتي و آستنيتي در ريزساختارهايشان دارند از اين رو آنها داراي يك ساختار دوبلكس هستند. اين اثر از طريق اضافه كردن نيكل كمتر از مقدار لازم براي فولاد ضدزنگ آستنيتي كامل لازم است.
با اضافه كردن هشت درصد نيكل به فولاد ضدزنگ كروم فريتي، فولاد ضدزنگ نيكل- كروم آستنيتي ساخته مي‌شود. براي مثال فولاد ضدزنگ نوع 304، اگر نيكل كمتري به فولاد كروم اضافه شود، حدود چهار يا پنج درصد، ساختار دوبلكس، تركيبي از فريت و آستنيت، فولاد ضدزنگ دوبلكس به وجود مي‌آيد.
فولادهاي ضدزنگ دوبلكس (فريتي- آستنيتي) شامل مقدار زيادتري از كروم (18 تا 28 درصد) و مقدار كمتري از نيكل در مقايسه با فولادهاي آستنيتي (5/4 تا 8) درصد به عنوان عناصر آلياژي مهم هستند. در برخي از فولادهاي دوبلكس موليبديم عنصر آلياژي اضافي نيز استفاده مي‌شود.
به دليل اينكه مقدار نيكل براي ساخت ساختار آستنيتي كامل فولادهاي دوبلكس كامل، ساختار فولادهاي تركيبي از آستنيتي- فريتي است، خواص فولادهاي دوبلكس حدودا بين خواص فولادهاي فريتي و آستنيتي هستند. فولادهاي دوبلكس مقاومت بالايي در برابر ترك‌خوري خوردگي تنشي و حمله يون‌هاي كلريد دارند. اين فولادها شكل‌پذيري و قابليت جوشكاري دارند و از استحكام بالايي برخوردارند.
منبع: انجمن علمی متالورژی دانشگاه آزاد کرج
نظرات
ارسال یک نظر