فولاد زنگ نزن سوپرآستنیتی (Superaustenitic Stainless Steels) آلیاژی با ساختار fcc و عناصر آلیاژی بالا هستند که معمولا حاوی مقداری از عناصر جانشین مانند کروم، مولیبدن، نیتروژن و مقدار کافی نیکل برای پایدار ساختن ریزساختار کاملا آستنیتی هستند. این فولادها بر اساس مقدار مولیبدن طبقه بندی می شوند و معمولا مقدار مولیبدن این فولادها 4.5 تا 7 درصد است. افزودن 0.3 تا 0.5 درصد نیتروژن استحکام تسلیم دو برابر فولاد زنگ نزن معمولی را ایجاد می کند. درصد بالای نیکل (18 تا 31 درصد) به همراه درصد بالای کروم و مولیبدن به آلیاژها مقاومت به خوردگی تنشی عالی می دهد. مس به برخی از آلیاژها افزوده می شود تا مقاومت به محیط کاهنده مانند اسید فسفریک داغ، اسید استیک و اسید سولفوریک رقیق را افزایش دهد.

آلیاژهای آستنیتی با 4.5 درصد مولیبدن مانند AL 904L ،254SLX و JS700 مقاومت مناسبی را به خوردگی در آب دریا به عنوان سیستم لوله کشی از خود نشان داده اند. این فولادها جوشپذیری و کارپذیری خوبی داشته و به اشکال مختلف مانند لوله، ورق و فورجینگ ها در دسترس هستند. مقدار نیتروژن در محدوده 0.4 تا 0.5 درصد مقاومت خوبی را در برابر حفره دار شدن و خوردگی شیاری دارند. درصد بالای نیکل (25%) و مولیبدن (4.5%) مقاومت خوبی را در برابر خوردگی تنشی کلریدی نشان می دهد. آن ها هم چنین مقاومت به خوردگی بین دانه ای خوبی از خود نشان می دهند. کلر زنی (Chlorination) برای کنترل تخریب میکروبیولوژیکی برای کاهش خوردگی زیر رسوبات ضروری است، سطوح فلنج و واشر دار در آب های شور و دریا در معرض خوردگی شیاری قرار دارند.

فولادهای سوپر آستنیتی با 6% مولیبدن در صنایع شیمیایی به خوبی شناخته شده هستند. آن ها حاوی 20 درصد کروم، 18 الی 25 درصد نیکل و بیش از 0.1% نیتروژن هستند. افزودن نیتروژن منجر به بهبود استحکام، تثبیت ساختار آستنیت و بهبود مقاومت به خوردگی حفره دار شدن است. فولادهای سوپر آستنیتی با 6 درصد مولیبدن چقرمگی و شکل پذیری بسیار خوب فولادهای آستنیتی سری 300 را از خود نشان می دهند. فولادهای زنگ نزن سوپر آستنیتی با 6 درصد مولیبدن، اشکال و کدهای ASTM/ASME آن ها به همراه لیست ترکیبات آن ها در جداول زیر در کنار فولادهای تیپ 304 و 316 آورده شده است.

ترکیب نامی فولادهای زنگ نزن سوپرآستنیتی به همراه 304 و 316
UNS	آلیاژ	C	Cr	Ni	Mo	N	سایر
S30400	304	0.03	18	8	—	—	—
S31600	316	0.03	17	12	2.5	—	—
S31254	254SMO	0.02	20.0	18	6.2	0.2	0.75Cu
N08367	AL-6XN 1925hMo	0.02	21	24.5	6.5	0.2	0.75Cu, max
N08926	25-6 MO	0.01	20	25	6.5	0.2	1.1Cu
N08366	AL-6X	0.018	21	24.5	6.5		1.39Mn, 0.41Si

 

مشخصات ASTM/ASME برای اشکال مختلف AL-6XN N08367
نام آلیاژ	UNS	ورق، پلیت و نوار	لوله مبدل حرارتی	لوله	فورجینگ ها	اتصالات	میله، تیر و سیم
AL-6XN	N08367	A 240, B/ SB688	A/SA 249	A312; B/ SB675, 690, 829	B/SB564, A 182 F62	B462	B/SB691

اگرچه تفاوت ترکیب شیمیایی، سه فولاد سوپر آستنیتی 6% Mo با UNS متفاوت (UNS S31254, N08367, and N08926) را پدید آورده اما این فولادها برای بسیاری از کاربردها، مقاومت به خوردگی مشابهی دارند و به عنوان جانشین یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند. درصد آهن فولادهای سوپرآستنیتی کمتر از 50 درصد است و بنابراین فولادهای این دسته به جز 254 SMO در محدوده فولادها، فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای مربوطه ASTM قرار نمی گیرند. اخیرا  آلیاژهای 6% مولیبدن با فولادهای N08031 ،S32050 و B26(UR B36) متحول شده اند که فولاد سوپرآستنیتی حاوی 25% Ni، 20% Cr و 0.2 درصد نیتروژن هستند. نوعی از فولاد زنگ نزن 6Mo با 25 درصد نیکل مزیت هایی بر فولاد زنگ نزن 6Mo با 18 درصد نیکل دارد. برخی از این مزایا عبارتند از:

- بهبود پایداری آستنیت

- بهبود مقاومت به خوردگی تنشی

- بهبود پسیو شدن

- تشکیل آهسته تر رسوبات، حتی در محدوده دمایی 700°C–1000°C

- کاهش سینتیک حساس شدن

ادامه مطلب

طبقه بندی: فولاد زنگ نزن سوپر آستنیتی، فولاد ضد زنگ چیست ؟،
برچسب ها: فولاد، فولاد سوپر آستنیتی،
دنبالک ها: بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی،

این شبكه كه به عنوان لایه نهایی روی فلزات مورد نظر قرار می‌گیرد، دارای دو یا سه لایه است. اولین لایه شبكه‌ای از اتم‌های كربن بوده كه ساختار الماس مانند داشته و با هیدروژن پایدار می‌شوند. لایه دوم شبكه‌ای از جنس سیلیكون بوده و با هیدروژن پایدار می‌گردد و لایه سوم، كه استفاده از آن انتخابی است یعنی می‌توان از آن صرفه‌نظر كرد، شبكه‌ای از عناصر تقویت كننده است كه این عناصر متعلق به گروه‌های 1-7B و 8 جدول تناوبی می‌باشد. درصد وزنی كربن در این لایه‌ها از 40 تا 98 درصد متغیر است و نسبت وزنی كربن به سیلیكون نیز از 1:2 تا 1:8 متغییر است. در مورد نسبت وزنی سیلیكون به اكسیژن مقدار1: 0.5 تا 1:3 گزارش شده است.
كاربرد:
1- صنعت خودروسازی
2- ماشین‌آلات صنعتی
مزایا:
پوشش‌های مبتنی بر سیلیكات، مقاومت به خوردگی دربرابر هوا، قلیا و گازها را افزایش می‌دهند این امر در دماهای بالا با شدت بیشتر اتفاق می‌افتد. با توجه به ضعف پوشش‌های رایج (پوشش‌های سرامیكی در مقابل شكنندگی، پوشش‌های پلیمری؛ آسیب‌پذیری در برابر اشعه UV و دما و پوشش‌های آلی؛ آسیب‌پذیری در برابر سایش و دما) این پوشش در برابر بسیاری از عوامل خارجی مقاوم است.

طبقه بندی: خواص مکانیکی مواد، عیوب قطعات، خوردگی، فلزات گران بها، خوردگی، فولاد ضد زنگ چیست ؟،
برچسب ها: افزایش مقاومت به خوردگی با استفاده از شبكه‌های كربنی الماس مانند:،

اثر سیلیسیم در چدن:

سیلیسیم بین عناصر آلیاژی ، قویترین عامل گرافیت زا بشمار می رود که با نقطه ذوب c1410 است که با ترکیب فروسیلیسیم به چدن اضافه می گردد. حضور سیلیسیم باعث سهولت تجزیه سمنتیت شده و به گرافیت زایی در جریان عملیات حرارتی در چدن مالیبل کمک می کند با افزایش مقدار سیلیسیم در چدن طول مرحله آنیلینگ کوتاه می گردد و افزایش مقدار سیلیسیم باعث جلوگیری از سفید شدن چدن شده و بجای چدن سفید چدن خالدار و چدن خاکستری تولید میگردد بنابراین باید حد معینی از سیلیسیم استفاده کنیم محدودیت دیگر استفاده از سیلیسیم زیاد باعث فریتی کردن زمینه و در نتیجه کاهش استحکام خواهد شد . لازم به تذکر است که سیلیسیم مازاد بر مقدار فوق در فریت حل شده و استحکام و سختی را مجدداً افزایش می دهد میزان افزایش بستگی به درصد سیلیسیم حل شده در فریت دارد و می تواند با سختی 100 الی 140 برینل باشد. در عمل برای اجتناب از تشکیل کاربید در چدنهای خاکستری با استحکام بالا به جای استفاده از سیلیسیم به عنوان عنصر آلیاژی از مواد جوانه زا حاوی سیلیسیم استفاده می شود مواد فوق درست قبل از ریخته گری به مذاب اضافه میگردد و چدنهای باسیلیسیم بالا که مقاوم در برابر خوردگی می باشد حدود 14 تا 17 درصد سیلیسیم دارند. و در مقابل اسید سولفوریک،اسید نیتریک مقاوم هست.

تاثیر سیلیسیم در فولاد :

این عنصر غیر فلزی به شکل فروسیلیسیم توسط فولاد سازان و به عنوان عنصر اکسیژن زدا و سخت کننده فولادهای کربن دار آلیاژی مصرف می شود.در صورتیکه حداکثر درصد سیلیسیم مصرفی فولادی بین 6% تا 2/2 درصد باشد،آنرا فولاد آلیاژی سیلیسیمی گویند.تمام فولادهای استاندارد دیگر،مقدار سیلیسمی بین2% تا35% درصد دارند.

چند اثر مختلف سیلیسیم عبارتند از :

1-سیلیسیم به همراه عناصر آلیاژهای دیگر نظیر کرم،نیکل،تنگستن،سبب افزایش مقاومت فولاد در برابر اکسیداسیون در دمای بالا می شود.
2-در اثر افزودن سیلیسیم به فولاد قابلیت کربن زدایی و گرافیتی شدن افزایش می یابد.
3-وجود سیلیسیم در فولاد،درجه حرارت بحرانی را در عملیات حرارتی افزایش می دهد.

طبقه بندی: تاثیر سیلسیم در فولادها، تاثیر سیلسیم در چدن ها، فولاد ضد زنگ چیست ؟، اصول استخراج فلزات، ریخته گری،
برچسب ها: اثر سیلسیم در چدن و فولاد،