تفاوت بین فولاد ضد زنگ فریتی (SUS430) و فولاد ضد زنگ مارتنزیتی چیست؟
فولاد ضد زنگ سیستم فریتیک یک فولاد ضد زنگ سیستم کرومی است که آهن و کروم را به عنوان اجزای اصلی شیمیایی آن تشکیل می دهد. این آلیاژی است که در برابر خوردگی، مقاوم در برابر حرارت، قابلیت پردازش عالی و اغلب دارای خواص مغناطیسی است. در مقایسه با فولاد ضد زنگ سیستم آستنیتی، دارای مقاومت در برابر خوردگی، پردازش پذیری و مواد کم استحکام است، اما به دلیل اینکه حاوی نیکل نیست، ارزان است و گاهی اوقات به عنوان یک ماده جایگزین برای فولاد ضد زنگ سیستم آستنیتی استفاده می شود. با این حال، در مقایسه با فولاد ضد زنگ مارتنزیتی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و پردازش پذیری بهتری دارد. انواع مختلفی از فولاد با طیف وسیعی از ویژگی ها وجود دارد. در نتیجه، اجزای بسیار مقاوم در برابر خوردگی که در محیطهای خورنده خشن استفاده میشوند، برای اهداف مختلف، از وسایل خانگی و ماشینهای آشپزخانه تا اجزای ساختمان در فضای باز استفاده میشوند.
فولاد ضد زنگ سیستم فریتی از فولاد ضد زنگ ساختار فلزی "فاز فریت" تشکیل شده است. فاز فریت نرم و قابل تغییر شکل است زیرا به سختی می تواند کربن را در خود حل کند.
مانند فولاد ضد زنگ مارتنزیتی، کروم به عنوان جزء اصلی آن به "فولاد ضد زنگ بر پایه کروم" تقسیم می شود و تقریباً هیچ نیکل ندارد. نماینده انواع فولاد. محتوای کروم در SUS430 حدود 18٪ است. SUS، نوع فولادی نماینده سیستم مارتنزیتی، دارای محتوای کروم بالاتر از 410 است که حدود 13٪ است. اما بسته به نوع فولاد، انواع فولاد کم با محتوای کروم حدود 11 درصد و انواع فولاد پر با محتوای کروم حدود 32 درصد وجود دارد.
ترکیب شیمیایی SUS، یک نوع فولاد نماینده سیستم فریت، بر اساس 430 است و مشخصات JIS (JISG4303:2012) مطابق جدول بالا نشان داده شده است. در سیستم فریتی، این را به عنوان مثال در نظر بگیرید. SUS مبتنی بر 430 است و دارای انواع فولادی زیادی است که کروم، محتوای کربن و عناصر آلیاژی مختلف را تغییر می دهد.
خواص فیزیکی فولاد ضد زنگ فریتی (SUS430) در جدول بالا نشان داده شده است. برای مقایسه، سیستم آستنیتی نیز ثبت شده است. (SUS304) و سیستم مارتنزیتی (SUS410) خواص فیزیکی. در مقایسه با سیستم آستنیتی، سیستم فریتی دارای هدایت حرارتی بالا اما ضریب انبساط حرارتی پایینی است. بنابراین، تغییر ابعاد از دمای معمولی به دمای بالا کم و تغییر انبساط جزئی کوچک است، بنابراین ویژگیهای خستگی حرارتی عالی هستند. علاوه بر این، برخلاف سیستم آستنیتی، همیشه خواص مغناطیسی را نشان می دهد. این به دلیل ساختار کریستالی است، سیستم فریت "ساختار مکعبی بدن - بدن" و سیستم مارتنزیت پارامغناطیس هستند و سیستم آستنیتی "ساختار مکعبی مرکز چهره" غیر مغناطیسی است.
خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ فریتی (SUS430) و خواص مکانیکی استاندارد JIS (JISG4303:2012) در جدول بالا نشان داده شده است. برای مقایسه، آستنیت نیز معرفی شده است. خواص مکانیکی (SUS304) و مارتنزیت (SUS410). در مقایسه با سیستم های آستنیتی، سیستم های فریتی از نظر استقامت و سختی تفاوت چندانی ندارند، اما استحکام کششی و ازدیاد طول آنها ضعیف است. به این معنی که به راحتی تغییر شکل می دهد و با کمترین تغییر شکل می شکند. با این حال، از آنجایی که فریت برای ماشین کاری و سخت شدن دشوار است، ممکن است بدتر از آستنیت نباشد. علاوه بر این، سیستم های فریتی موادی هستند که در حالت آنیل استفاده می شوند و به سختی با عملیات حرارتی جامد می شوند. بنابراین، خواص مکانیکی حالت آنیل شده اساساً پس از پردازش حفظ می شود. از سوی دیگر، سیستم های آستنیتی و مارتنزیتی می توانند استحکام خود را از طریق ماشینکاری و عملیات حرارتی بهبود بخشند. به عبارت دیگر، سیستم های فریتی برای کاربردهای با شدت بالا یا باربر مناسب نیستند.
فولادهای ضد زنگ فریتی می توانند در محیط های با دمای بالا و پایین ترد شوند.
تردی در 475 درجه
سیستم های فریت زمانی که در معرض دماهای 4000 درجه تا 540 درجه در عرض چند ساعت تا ده ها ساعت قرار می گیرند، شکننده می شوند. این پدیده ناشی از جداسازی چند ساختاری آهنی و چند ساختاری کروم است که به سرعت در 475 درجه پیش میرود، بنابراین به آن تردی 475 درجه میگویند. هنگامی که در دمای 475 درجه ترد می شود، سختی افزایش می یابد، اما شکل پذیری افزایش می یابد. چقرمگی کاهش می یابد، به راحتی آسیب می بیند، و مقاومت در برابر خوردگی نیز کاهش می یابد. این شکنندگی را می توان در دمای 600 درجه برای مدت معینی در دمای فوق حفظ کرد تا دوباره کروم در محلول جامد از بین برود.
تردی فاز σ
علاوه بر این، اگر سیستم های فریت در محدوده دمایی 550 درجه تا 800 درجه برای بیش از صدها ساعت نگهداری شوند، شکنندگی را نیز تجربه خواهند کرد. تردی از ترکیبات بین فلزات آهن و کروم تشکیل شده است. تردی فاز σ ناشی از بارش "فاز σ". σ در اثر شکنندگی اجسام سخت عامل ایجاد ترک و ترک می شود. برای از بین بردن شکنندگی فاز باید 800 درجه در دمای فوق برای مدت زمان معینی حفظ شود. تردی فاز σ نه تنها در سیستم فریتی بلکه در سیستم آستنیتی نیز رخ می دهد.
شکنندگی دمای پایین
در سیستم های فریت، به دلیل افت شدید مقاومت ضربه ای زیر یک دمای معین، «دمای انتقال شکل پذیر-شکننده»، در صورت استفاده در دماهای پایین، خطر شکست شکننده وجود دارد. این خاصیت شکست شکننده نامیده می شود. "شکنندگی دمای پایین" در سیستم های مارتنزیتی و سایر فلزات با ساختار مکعبی فیزیکی و ذهنی رایج است. به منظور بهبود شکنندگی در دمای پایین سیستم فریت و کاهش محتوای کربن و نیتروژن، افزودن تیتانیوم و نیوبیم موثر است. علاوه بر این، فولاد ضد زنگ فریتی با محتوای کربن و نیتروژن کمتر از قبل، «فولاد زنگ نزن فریتی با خلوص بالا» نامیده می شود.
پردازش فولاد ضد زنگ فریتی
اگرچه فولاد ضد زنگ فریتی مانند سیستم آستنیتی نیست، اما پردازش آن مانند فولاد معمولی آسان است. در عین حال عملکرد پردازشی بهتری نسبت به سیستم مارکوین دارد. با این حال، سیستم فریتی بهتر از سیستم آستنیتی است. علاوه بر این، سیستم فریت با سیستم آستنیت متفاوت است و پردازش آن دشوار است. ناهنجاری های پردازش (تغییر آستنیت به مارتنزیت) رخ نمی دهد و دشواری پردازش کم است. علاوه بر این، به منظور بهبود کارایی سیستم فریت، کاهش محتوای کربن و نیتروژن و افزودن تیتانیوم و نیوبیم موثر است. در مورد ماشینکاری، مانند ماشینکاری، مانند ماشینکاری. SUS430F با افزودن گوگرد بهبود می یابد.
در مورد جوش پذیری باید به بروز تردی در 475 درجه ناشی از گرما توجه شود. دانه ها در منطقه تحت تأثیر گرما درشت می شوند. شکنندگی در 475 درجه می تواند منجر به شکل پذیری، چقرمگی و کاهش مقاومت در برابر خوردگی شود، اما می توان با افزایش سرعت خنک کننده پس از جوشکاری از آن جلوگیری کرد. از طرف دیگر، درشت شدن دانه ها به طور قابل توجهی شکل پذیری و چقرمگی قسمت متاثر از حرارت را کاهش می دهد. عملیات حرارتی می تواند کاهش شکل پذیری را از بین ببرد، اما چقرمگی بازیابی نمی شود. افزودن تیتانیوم و زیرکونیوم به حداکثر می رسد، افزودن تیتانیوم و زیرکونیوم موثر است. علاوه بر این، در سیستم های فریتی، خوردگی مرز دانه در حین جوشکاری آستنیتی کمتر اتفاق می افتد. مقاومت خوردگی بین دانه ای سیستم های فریتی را می توان با کاهش محتوای کربن و افزودن تیتانیوم و نیوبیم بیشتر بهبود بخشید.
فولادهای زنگ نزن فریتی بسته به ویژگی های نوع فولاد بسیار متفاوت هستند و بنابراین بسته به نوع فولاد کاربردهای متفاوتی دارند. بنابراین، سیستم های فریتی برای مصارف ذکر شده به پنج گروه زیر تقسیم می شوند.
محتوای کروم 10٪ ~ 14٪ است، از جمله SUS405.SUS409.SUS410L و سایر ترکیبات. محتوای کروم کم است و قیمت پایین ترین است. میزان زنگ زدگی به دلیل مقاومت کم در برابر خوردگی مجاز است. برای استفاده در ظروف. . اتوبوس، قطعات غیر خورنده خودرو و غیره.
گروه با محتوای کروم 14 تا 18 درصد مربوط به SUS430 بیشترین استفاده را در سیستم های فریت دارد. به دلیل تناسب SUS304 بسیار ارزان است، بنابراین اغلب به عنوان یک ماده جایگزین جزئی برای SUS304 استفاده می شود. به طور عمده برای پانل های داخلی، محصولات خانگی، درام ماشین لباسشویی، گلدان و سایر اهداف داخلی استفاده می شود.
محتوای کروم 14% ~ 18% Ti.Nb است و سایر عناصر تثبیت کننده شامل SUS430LX·SUS430F و گروه های دیگر است. فرآیند پذیری و جوش پذیری با افزودن عناصر تثبیت کننده بهبود می یابد. بسیاری از گریدهای فولادی نزدیکی را نشان می دهند. از مشخصات SUS304 در جداول جریان، اگزوز، قطعات جوشی ماشین لباسشویی و ... استفاده می شود.
محتوای کروم بیش از 18 درصد مو شامل گروه هایی مانند SUS434، SUS436، SUS444 و غیره است که به دلیل وجود مولیبدن مقاومت به خوردگی بالایی از خود نشان می دهند. کاربردهای اولیه شامل پانل های فضای باز است. .مخزن های مختلف آب.قطعات مایکروفر و غیره.
محتوای کروم 18 تا 30 درصد شامل SUS445 · SUSXM27 · SUS447 و سایر گروهها، افزایش محتوای کروم، افزودن مولیبدن و غیره است. در بین سیستمهای فریتی، مقاومترین گروه در برابر خوردگی است. به طور عمده در کارخانه های شیمیایی با محیط های خورنده خشن مانند آب دریا و تماس با مواد دارویی استفاده می شود.
