شرکت خشکه و فولاد پایتخت

 سنگ معدن های اصلی کبالت شامل کبالتیت، اریتریت، گلوکودوت و اسکوترودیت است. اما بیشتر این نوع عنصر با کاهش محصولات جانبی آن در استخراج و گدازگری نیکل و مس بدست می آید.

از آنجا که این عنصر معمولاً به عنوان محصول جانبی تولید می شود. تأمین این عنصر تا حدود زیادی به امکان اقتصادی استخراج مس و نیکل در یک بازار معین بستگی دارد. پیش بینی شده بود که تقاضا برای این عنصر در سال 2017 به میزان 60% رشد کند.

روش های مختلفی برای جداسازی این عنصر از مس و نیکل وجود دارد. که به غلظت کبالت و ترکیب دقیق سنگ معدن بستگی دارد. یک روش، شناورسازی کف است که در آن سورفاکتانتها به اجزای سنگ متصل می شوند. و منجر به غنی سازی سنگ معدن کبالت می شوند. تف دادن بعدی، سنگ معدن را به سولفات کبالت تبدیل می کند. و مس و آهن به اکسید، اکسایش می یابند. شسته شدن با آب، سولفات را به همراه آرسنات استخراج می کند. باقیمانده ها بیشتر با اسید سولفوریک شسته می شوند. و محلول سولفات مس تولید می شود. کبالت را می توان از سرباره گدازگری مس نیز جدا کرد.

فرآیند های فوق الذکر به اکسید کبالت (Co3O4) تبدیل می شوند. این اکسید در اثر واکنش آلومینومترمی با کاهش در کربن در کوره بلند به فلز تبدیل می شود.

تغییراتی که کنگو در قوانین معدن در سال 2002 ایجاد کرد. سرمایه گذاری های جدید را در پروژه های مس و کبالت کنگو به همراه داشت. معدن موتانا گلنکور در سال 2016 مقدار 24500 تن کبالت، یعنی 40% از تولید کنگو. و تقریباً یک چهارم تولید جهانی را عرضه کرد. پس از عرضه بیش از حد، گلنکور اواخر سال 2019 موتاندا را به مدت دو سال تعطیل کرد. پروژه معدن کاتانگا از گلنکور نیز از سر گرفته شده است.

• ارتباط با ما:
  ۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
  ۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
  تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
  فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶
• ایمیل:davooddalakan@gmail.co

کاربردها

در سال 2016، مقدار 116000 تن cobalt استفاده شد. از Cobalt در تولید آلیاژهای با کارایی بالا استفاده شده است. همچنین میتوان از آن برای ساخت باتری های قابل شارژ استفاده کرد. و ظهور وسایل نقلیه الکتریکی و موفقیت آنها در بازار احتمالاً ارتباط زیادی با تولید فزاینده جمهوری دمکراتیک کنگو دارد. سایر عوامل مهم که باعث تشویق تولید Cobalt در کنگو شده است. قانون استخراج معدن در سال 2002 بود. که سرمایه گذاری شرکت های خارجی و فراملی. مانند گلنکور را افزایش داد و پایان جنگ های اول و دوم کنگو بود.

آلیاژها

در گذشته سوپر آلیاژهای پایه کبالت بیشتر مصرف کبالت تولید شده را به خود اختصاص می دادند. پایداری دمای این آلیاژها آنها را برای ساخت پره های توربین، توربین های گازی. و موتورهای جت هواپیما مناسب می کند. اگرچه آلیاژهای تک کریستال مبتنی بر نیکل از عملکرد آنها پیشی می گیرند

• ارتباط با ما:
  ۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
  ۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
  تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
  فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶
• ایمیل:davooddalakan@gmail.co

فولاد 6580-فولاد vcn، مخفف فولاد vanadium carbide nitride ممی باشد. یکی از ویژگی های این فولاد، قابلیت عملیات حرارتی بسیار خوب آن است. فولاد vcn، در برابر گرما مقاوم بوده. بنابراین در ساخت قطعات و دستگاه هایی که در معرض بارهای کششی، خمشی و پیچشی قرار دارند، کاربرد دارد.Heat treatable steels

فولاد 6580

از دیگر ویژگی های این فولاد به مقاومت بالا در برابر شکست می توان اشاره نمود. از گروه های اصلی فولاد VCn100،VCn150،VCn 200، می باشند. که هرکدام در صنعت کاربردهای خاص خود را دارند. کاربرد فولاد VCn1500 در مقایسه با سایر انواع فولاد VCN گسترده تر است.

فولاد VCN150،مقاومت کمتری نسبت به فولاد VCN200 دارد. فولادهای VCN، در ساخت قطعات بلند ماشین آلاتی که به استحکام کششی و مقاومت به ضربه بالایی احتیاج دارند. در میل لنگ ها، صفحه دیسک، محورهای غیر مرکز، میل سوپاپ، قطعات دندانه دار و شاسی خودرو نیز استفاده می شوند.

فولاد VCN200، که به آن فولاد 6580 نیز گفته می شود، عملیات حرارتی پذیر، کم آلیاژ حاوی نیکل، کروم و مولیبدن است. این فولاد به دلیل چقرمگی و توانایی ایجاد مقاومت بالا هنگام عملیات حرارتی و حفظ مقاومت به خستگی، شناخته می شود. فولاد 6580 بسیار محبوب و متنوع است. این فولادها را می توان از طریق عملیات حرارتی به استحکام کششی مطلوب رساند.

ترکیب شیمیایی فولاد 6580 (بر حسب درصد)

سیلیکون: حداکثر 0.4 درصد

منگنز: 0.65 درصد

کروم: 1.5 درصد

مولیبدن:0.23 درصد

نیکل: 1.5 درصد

فولاد 1645 که به دلیل داشتن درصد کربن بالا، مقاومت و سختی آن بالاست. و مقاوم به استحکاک است -Carbon tool Steels

فولاد 1645

که این دو ویژگی از خواص مثبت آن به شمار می آید. از جمله خواص منفی دمای کاری پایین حداکثر 150 درجه سانتی گراد. احتمال ترک برداشتن و شکسته شدن و ماشین کاری ضعیف به دلیل دارا بودن کربن بالا. (هر چقدر عنصر کربن کمتر باشد، ماشین کاری بهبود می یابد) میتوان نام برد. فولادهای ابزار کربنی به دلیل درصد پایین عناصر آلیاژی از قیمت مناسبی برخوردار هستند.

نام های دیگر فولاد 1645

• C105W2
• 1.1645
• RB10
• PMH100
• K990
• POLDI4
• SK3
• U10-1
• AISC1645

کاربرد فولاد 1645

• مناسب برای ساخت تیغه های برشی
• ابزار سنگ تراشی برای سنگ های تخت
• قالب های برجسته کاری تو خالی و توپُر (قابلیت ماشین کاری بهتر نسبت به فولاد 1.1545)
• ابزار برجسته کاری
• قالب های برش و پانچ
• سنبه حروف و شماره ابزارهای براده برداری نظیر مغار

خواص فیزیکی فولاد 1.1645

• دمای پیش گرم: 150 الی 200 درجه سانتی گراد
• الکترود جوشکاری: W11018-G

عملیات حرارتی فولاد 1.1645

• 1000-800:Forging
• 710-680:Annealing
• 800-770:Hardening
• Quenching:Water

کاربرد: قالب های برشی و برجسته کاری، تیغه برشی، چکش های ضربه ای، رنده تراش، غلطک پرداخت، اره ها، ابزارها

فولادهای ابزار کربنی را با توجه به درصد کربن موجود در آن میتوان به سه گروه فولاد ابزار کربنی تقسیم کرد. فولادهای با کربن کم (سختی پذیری کم) کربن متوسط (استحکاک و سختی پذیری متوسط) و کربن زیاد (سختی بالا) تقسیم بندی کرد که هر کدام مناسب برای ساخت ابزارآلات برای صنایع مختلف می باشند. به طور مختصر می توان به استفاده فولاد ابزار کم کربن در ساخت قطعات مهندسی، ساختمان کشتی و راه آهن (با قابلیت جوش پذیری عالی).

فولاد ابزار کربن متوسط برای ساخت قطعات و اجزاء در صنایع، راه آهن، ماشین آلات و دستگاههای صنایع حمل و نقل. و از فولاد ابزار پر کربن برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت سایشی خوب دارند. مثل غلطک ها، ابزار آلات، ماشین آلات صنعتی اشاره نمود. علاوه بر موارد مذکور از فولادهای ابزار کربنی برای ساخت قطعاتی نظیر ابزار دستی. ابزارآلات کشاورزی، آچار پیچ مهره، مهره، چکش، پیچ گوشتی، آچار فرانسه، قالب های برش و پانچ سرد. قالب های برجسته کاری تو پُر و تو خالی و سایر ابزار آلات ساده استفاده کرد.

ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

فولاد 1.7218 یک فولاد آلیاژی است که برای فرم دهی اولیه بمحصولات فرفورژه فرموله شده است. 1.7218 تعیین عددی EN برای این ماده است. CrMo4 نام شیمیایی EN است.نام های دیگر این فولاد :CM3 – MO25 – V340 – 7218S – IASC7218-30ChM – 708A25 – 4130 2225.707 – SCM420

عملیات حرارتی بر روی فولاد 1.7218

بازپخت 1.7218

عمل جوشکاری فورج های فولادی 4130 می تواند با انتقال مستقیم قطعه از عملیات جعل به کوره ای که در دمای مناسب در حدود 860 درجه سانتی گراد (1575 درجه فارنهایت) برای بازپخت نگهداری می شود. نگه داشتن زمان مناسب و سپس خنک شدن کوره. به این ترتیب ممکن است ساختاری مناسب برای ماشین کاری بدست آید. این روش درمانی بهتر است برای قطعات با اشکال ساده استفاده شود. اگر آهنگری 4130 به گونه ای باشد. که بعضی از بخش ها خیلی سردتر از قسمت های دیگر به پایان برسد. یک ساختار یکنواخت بدست نمی آید و برای بهترین نتیجه ممکن است. از یک گلدان کروی ساز در دمای 750 درجه سانتی گراد (1380 درجه فارنهایت) استفاده شود. به راحتی می توان بیان کرد که تجربه به تنهایی تصمیم می گیرد. بهترین نوع درمان آنیل قبل از ماشین کاری استفاده گردد.

سپس می بایست با سرعت کمتر از 50 فارنهایت در ساعت تا 900 فارنهایت در کوره خنک گردد. و بدنبال آن از 900 درجه فارنهایت هوا خنک شود.

آلیاژ هستلوی چیست؟

هستلوی یکی از آلیاژهای بسیار مقاوم فولاد است که از ترکیب آلیاژهای مختلف تولید می شود. تقریباً ساختاری شبیه به آلیاژ اینکونل دارد. این آلیاژ مقاومت بالایی در دماهای بالا، در برابر خوردگی و اکسیداسیون از خود نشان می دهد. ترکیبات اصلی این محصول فولادی شامل کروم، مولیبدن و نیکل است. عامل اصلی مقاومت بالای این آلیاژ در دماهای بالا نیز وجود مولیبدن می باشد. این عنصر علاوه بر افزایش مقاومت هستلوی، آن را برای جوشکاری هم ایده آل می کند.

محصولات فولادی و فلزی نقش بسیار مهمی در حیات و زندگی روزمره ما دارند. برخی ازاین فلزات مانند مس و آهن از عناصر معدنی اصلی مورد نیاز در بدنمان هستند. و سایر محصولات آهنی نیز دائماً به شکل های مختلف در انواع صنایع کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. به کمک ویژگی هایی که هر کدام از این فلزات و آلیاژهای آهن ایجاد می کنند. میتوان محصولات با کیفیت تر و مقاوم تری به دست آورد. یکی از این محصولات فولادی که کاربردهای متفاوتی در صنعت دارد و خود در گریدهای مختلف تولید می شود، هستلوی می باشد.

ترکیبات شیمایی هستلوی

هستلوی به دلیل عناصری که در خود دارد. یکی از سوپرآلیاژها محسوب می شود. این آلیاژ بیشتر بر پایه نیکل است. و تمامی آلیاژهایی که بر پایه نیکل و بعد از آن ترکیبی از سایر عناصر تشکیل شده اند. مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارند. و از این نظر بسیار محبوب هستند. مهمترین نکته در مورد آلیاژ هستلوی این است که مانند برخی دیگر از محصولات فولادی تنها در شرایط نرمال نسبت به خوردگی مقاوم نیست.

بلکه در برابر شرایط نا متعادل مختلف مانند وجود تنش های شدید و دماهای بالا نیز این مقاومت خود را به خوبی حفظ می کند. و از این نظر در برخی صنایع اهمیت بسیار بالایی دارد. این آلیاژ در کنار مقاومت بالایی که در مقابل عامل خوردگی دارد. برای مصارف شیمیایی نیز بسیار کاربردی است. زیرا در برابر مواد اکسید کننده عملکرد بسیار خوبی را از خود نشان می دهد. به غیر از نیکل عناصری مانند کروم و یا مولیبدن که به پروفیل های این آلیاژ افزوده می شوند. نیز باعث افزایش استحکام هستلوی می شوند.

ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

انواع گريدهاي ورق هستلوي

همانطور که قبلاً هم اشاره شد اين آلياژ در گريدهاي متنوعي توليد مي گردد. که هر کدام خصوصياتي دارند. انواع هستلوي عبارتند از:

هستلوي :B3 ترکيب اصلي اين آلياژ نيکل و موليبدن است. هستلويB3 در برابر هيدروکلريک اسيد بيشترين مقاومت را نسبت به ساير آلياژهاي فولادي از خود نشان مي دهد.

هستلوي: C276 آلياژ هستلويC276 از سه عنصر نيکل، موليبدن و کروم ساخته مي شود. اين آلياژ از نظر مقاومت در برابر خوردگي بسيار معروف است. و جايگاه ويژه اي دارد. به همين دليل پرکاربردترين گريد هستلوي براي مصارف عمومي در برابر عوامل مخرب و خورنده مي باشد. در واقع C276 نوع بهبود يافته هستلوي گريد C است.

هستلوي: C4 اين آلياژ نيز مانند C276 از نيکل، موليبدن و کروم توليد مي شود. اما تغيير درصد فلزات به کار برده شده باعث ايجاد تفاوت هايي در آنها خواهد شد. اين نوع آلياژ پايداري بسيار خوبي در دماهاي بالا دارد. همچنين در برابر تشکيل رسوبات دانه اي مرزي که تحت تأثير دماي بالا در جوشکاري هستند مقاومت بسيار خوبي از خود نشان مي دهد. به علاوه اين نوع آلياژ مقاومت بسيار بالايي در برابر کرکينگ تنشي و خورندگي در محيط هاي اکسيد کننده دارد. به همين دليل در محيط هاي داراي مواد شيميايي نيز به وفور استفاده مي شود.

هستلوي: G در آلياژ هستلويG علاوه بر نيکل، کروم و موليبدن از نوعي آهن نيز به صورت خالص استفاده مي شود. به همين خاطر هم براي محيط هاي اکسايشي و هم کاهشي جهت افزايش مقاومت در برابر خوردگي مورد استفاده قرار مي گيرد. از جمله مواردي که اين گريد در برابرشان عملکرد خوبي دارد. ميتوان به سولفوريک اسيد و فسفريک اسيد اشاره کرد. يکي از مهمترين مزيت هاي اين نوع هستلوي مقاومت آن در برابر سيالات اسيدي و بازي مي باشد. که در صنايع مختلف بسيار مورد توجه قرار گرفته است.

هستلوي : X آلياژ هستلوي X نيز مانند هستلوي G از نيکل، آهن، کروم و موليبدن توليد مي شود. اما درصد ترکيبي آن متفاوت است. توليدکنندگان از اين آلياژ به دليل ويژگي هاي مقاومت بالا در برابر مواد اکسيد کننده. قابليت ساخت و مقاومت در دماهاي بالا در صنايع گوناگون بهره مي برند. يکي از کاربردهاي اصلي اين گريد، استفاده از آن در صنايع پتروشيمي به دليل مقاومت قابل توجهشي مي باشد.

شرکت خشکه و فولاد پايتخت (( مديريت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزيز، افتخار داريم. که سي سال تجربه گرانبهاي خويش را در زمينه عرضه انواع ورق آلياژي. و انواع فولاد آلياژي براي خدمت رساني به شما هموطنان کشور عزيزمان ايران ارائه مي دهيم. پيشاپيش از اينکه شرکت خشکه و فولاد پايتخت را جهت خريد خود انتخاب مي نماييد سپاسگزاريم.ارتباط با ما:
09121224227
09371901807
تلفن: 02166800251
فکس: 66800546

عملیات حرارتی تولید هستلوی

یکی از مهمترین مکانیسم های مقاومت به خزش هستلوی که آن را نسبت به دماهای بالا مقاوم میکند. قابلیت رسوب سختی یا بعبارت دیگر پیر سختی پذیری آن است. برای ایجاد خواص فوق العاده این آلیاژها محلول فوق اشباع سوپر آلیاژ در زمان مشخص در دمای 1177 درجه سانتی گراد حرارت داده می شود. و سپس در آب سرد آن را غرق می کنند.

همچنین آنیل این سوپر آلیاژ برخلاف تعداد زیادی از فلزات، با خنک سازی در کوره نباید همراه باشد. زیرا باعث رسوب فاز دوم در مرز دانه ها و تردی آن می گردد. لازم به ذکر است که این سوپر آلیاژ قابلیت فرم پذیری و جوش پذیری مناسبی نیز دارد. و به همین دلیل نوع X آن برای ساخت قطعات مناسب است. به یاد داشته باشید که جوشکاری این سوپرآلیاژها با سیم جوش هایی از جنس خودشان انجام می پذیرد.

سایر فلزات صنعتی مانند هستلوی

در کنار آلیاژهای هستلوی، برخی دیگر از آلیاژهای فولاد هستند. که از نظر فنی به دلیل ترکیبات و ویژگی ها فوق العاده شان جزء سوپر الیاژهای فولاد محسوب می شوند. و هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاصی دارند که در اینجا تنها برای آشنایی با نامشان، آنها را به شما معرفی می کنیم.

• مونل
• استنلس استیل
• برنج
• چدن
• آلومینیوم
• فولاد
• اینکونل

• شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
  ۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
  ۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
  تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
  فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

مواد و روش تحقیق

مواد مصرفی

در این پژوهش از ورق فولاد کم آلیاژ AISI 4130 و فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI استفاده شد. آنالیز کوانتومتری جهت تعیین دقیق ترکیب شیمیایی ورق های خریداری شده انجام گردید. ترکیب شیمیایی فلزات پایه در جدول 1 ارائه شده است. جهت اتصال فلزات پایه از دو فلز پرکننده فولاد زنگ نزن ER309L و اینکونل ERNiCr-3 استفاده شد. در تمامی موارد از سیم جوش هایی با قطر 2/4 میلی متر جهت پاس ریشه. و در ادامه جهت رونشانی پاس بعدی استفاده شد.

به منظور ارائه دقیق ترکیب شیمیایی سیم جوش های به کار گرفته شده. از اطلاعات درج شده توسط کارخانه سازنده استفاده شد. در انتخاب فلزات پرکننده در این پژوهش علاوه بر ترکیب شیمیایی. پارامترهای دیگری مانند خواص مکانیکی حاصله، پایداری حرارتی، مقاومت به خوردگی، ضریب انبساط حرارتی. در دسترس بودن و هزینه ها مد نظر قرار گرفت. بر همین اساس از استانداردهای AWS , AWS A5/9 A5/14 و مشخصات ارائه شده از طرف تولید کنندگان استفاده گردید.

آماده سازی نمونه ها و طراحی اتصال

در این پژوههش ده ورق از جنس فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 316L. و فولاد AISI 4130 با ابعاد 6×70×300 میلی متر. به عنوان فلزات پایه تهیه شد و بر اساس استاندارد AWS D1/1 به صورت جناغی یک طرفه لبه سازی گردید. زاویه لبه هر ورق در ناحیه شیار جوش 25 درجه. و در مجموع 50 درجه مطابق شکل (1) در نظر گرفته شد. عملیات لبه سازی توسط ماشین فرز و با کیفیت بالا انجام گردید. سپس مراحل سمباده زنی، چربی زدایی و تمیزکاری قطعات جهت انجام فرایند جوشکاری انجام شد.

جوشکاری نمونه ها

اتصال ورق ها با استفاده از سیم جوش های ER309L. و ERNiCr-3 به قطر 2/4 میلی متر و به روش GTAW. توسط دستگاه با مدل ESAB DTA 300 بدون پیش گرم کردن نمونه ها. و با قطبیت DCEN به صورت 1G انجام گردید. الکترود مصرف نشدنی مورد استفاده، الکترود تنگستنی حاوی دو درصد توریم

به قطر 2/4 میلی متر بود. گاز آرگون با خلوص 99/9 درصد با فشار 4 الی 5 بار به عنوان گاز محافظ استفاده شد. دمای بین پاسی 100 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شد. تا تنش های پسماند ناشی از انقباض و سرد شدن فلز جوش به حداقل مقدار ممکن برسد. در هر پاس مقادیر شدت جریان، ولتاژ و سرعت جوشکاری اندازه گیری و کنترل شد (جدول 2).

بررسی ریزساختار

به منظور مطالعه و بررسی ریزساختار مناطق مختلف در فلزات پایه. فلز جوش و منطقه متأثر از حرارت (HAZ)، و همچنین تحولات ریزساختاری. از روش متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری با بزرگ نمایی مختلف استفاده گردید. بدین صورت که ابتدا نمونه ها توسط اره نواری در ابعاد 15× 30 میلی متر بریده شد.

سپس نمونه ها توسط دستگاه های نیمه اتوماتیک سنباده و پولیش، طبق استاندارد ASTM E3-11 آماده سازی گردید. پس از انجام فرایند آماده سازی، عملیات میکرو اچ نمونه ها. توسط محلول های اچ نایتال (1الی 5 میلی لیتر نیتریک اسید و 95-99 میلی لیتر اتیل الکل). و گلیسرژیا (سه بخش گلیسرول، 5-2 بخش کلرید اسید. یک بخش استیک اسید) و محلول اچ رنگی براها. (5 گرم تیو سدیم سولفید + 3 گرم پتاسیم متابیو سولفید+ 1000 میلی لیتر آب). طبق استاندارد 2015- ASTM E407 انجام شد.

ارزیابی خواص مکانیکی

جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال، برای تعیین استحکام کششی جوش از آزمون کشش طبق استاندارد ASTM E8. توسط دستگاه کشش مدل 4486-INSTRON استفاده شد. مشخصات نمونه برای آزمون کشش طبق استاندارد در شکل (2) نشان داده شده است. جهت تعیین میزان انرژی ضربه از آزمون ضربه شارپی استفاده شد. بدین صورت که از فلز جوش، نمونه هایی با ابعاد 6×10

جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال، برای تعیین استحکام کششی جوش از آزمون کشش طبق استاندارد ASTM E8. توسط دستگاه کشش مدل 4486-INSTRON استفاده شد. مشخصات نمونه برای آزمون کشش طبق استاندارد در شکل (2) نشان داده شده است. جهت تعیین میزان انرژی ضربه از آزمون ضربه شارپی استفاده شد. بدین صورت که از فلز جوش، نمونه هایی با ابعاد 6×10×55 میلی متر. به گونه ای که نقطه اتصال در مرکز نمونه قرار گیرد تهیه شد.

مطابق شکل (3) شیاری به عمق یک میلی متر. و با زاویه 45 درجه بر روی نمونه در فلز جوش ایجاد شد. این آزمون توسط دستگاه سنتام مدل SIT 300 در دمای محیط انجام شد. جهت انجام آزمون های کشش و ضربه، از هر قطعه 3 نمونه برای هر آزمون طبق مشخصات بالا تهیه گردید. همچنین ریزسختی سنجی ویکرز بر روی نمونه ها در راستای پهنای جوش، در سطح مقطع برش عرضی نمونه ها. مطابق با استاندارد ASTM E-92، انجام شد. تصاویر سطح مقطع شکست نمونه های آزمون کشش و ضربه. به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی از نوع VARIABLE PRESSURE SEM – (XMU & LMU) مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج بحث

ریزساختار فلزات پایه

شکل (4) تصویر میکروسکوپی نوری از ریز ساختار فولاد 4130 را نشان می دهد. ساختار شامل بینیت، فریت و نواحی پرلیت می باشد. این آلیاژ معمولاً در حالت آنیل شده یا تمپر شده جوشکاری می گردد. مگر اینکه هدف تعمیر قطعه باشد که در این حالت آنیل یا تمپر قبل از جوشکاری عملی نیست. با انجام عملیات آنیل علاوه بر یکنواختی در ترکیب شیمیایی. در اثر وقوع فرایند تبلور مجدد، ساختاری با دانه های هم محور ایجاد می شود. و با افزایش زمان آنیل، دانه ها فرصت رشد یافته. و در نهایت ساختاری شامل دانه های هم محور نسبتاً بزرگ به وجود می آید.

تصویر میکروسکوپی نوری از ریزساختار فولاد زنگ نزن آستنیتی 316L در شکل (5) آورده شده است. ریزساختار دارای زمینه آستنیتی بوده و از دانه های هم محور تشکیل شده. و همچنین مرزهای دوقولویی آنیل در سرتاسر ساختار به چشم می خورند. چنین ساختاری نتیجه فرایند آنیل پس از عملیات نورد است. این عملیات به منظور بهبود خواص خوردگی و شکل پذیری آلیاژ انجام می گردد.

همچنین طی فرایند آنیل، اکثر رسوبات ایجاد شده. در فرایند تولید فولاد که طی عملیات نورد دچار تغییر شکل شده اند حذف می گردند. در شکل (5) وجود رشته فریت دلتا کاملاً مشخص می باشد. هرچند که مقدار این فاز در ساختار خیلی زیاد نیست. وجود فریت دلتا روند به وجود آمدن فاز سیگما در آلیاژ را، پس از قرار گرفتن طولانی مدت. و محدوده دمایی 600 تا 900 درجه سانتی گراد تسریع می کند. وجود فاز ترد سیگما باعث کاهش انعطاف پذیری و چقرمگی آلیاژ خواهد شد.

میزان رقت فلز جوش

جهت تعیین میزان رقت ابتدا از هر نقطه نمونه ای با مشخصات یک نمونه متالوگرافی تهیه. و سپس منطقه جوش ماکرو اچ گردید. سپس مساحت منطقه جوش محاسبه شد .و با مقایسه این مساحت و مساحت سطح مقطع فرضی لبه سازی انجام شده میزان رقت محاسبه گردید. میزان رقت در هر دو نمونه به طور تقریبی شامل 60 الی 65 درصد فلز پرکننده. و مابقی فلز پایه می باشد.

در نمونه جوشکاری شده توسط ERNiCr-3 به علت میزان بالای نیکل در فلز پرکننده و همچنین میزان قابل توجه این عنصر در فلز پایه 316 مطابق جدول (1)، این میزان رقت اثری در تغییر ساختار قابل پیش بینی جوش ندارد. در مورد نمونه جوش داده شده توسط ER309L، با در نظر گرفتن میزان عناصر آلیاژی در فلزات پایه. به خصوص فولاد 316 مطابق جدول (1) و طبق محاسبات میزان رقت عناصر، میزان عناصر به گونه ای است. که طبق نمودار شیفلر، جوش در همان محدوده فازی ER309L قرار دارد.

ریزساختار فلز جوش

یکی از مواد پرکننده مورد استفاده برای اتصال غیرمشابه در این تحقیق اینکونل 82 (ERNiCr-3) می باشد. ساختار دانه بندی فلز جوش مربوط به این فلز پرکننده در شکل (6) مشخص است. با توجه به شکل (6)، ریزساختار مطابق انتظار کاملاً آستنیتی بوده. و از دانه های تقریباً هم محور متشکل است. درون دانه ها، ساختار دندریتی – سلولی ساختار غالب می باشد. و بازوهای دندریت های هم محور نیز در برخی از دانه ها وجود دارند. جهت گیری رشد دندریت ها در هر دانه متفاوت است. و در واقع یک نوع رشد رقابتی در ساختار قابل مشاهده است. در شکل (6) رسوباتی نمایان هستند. که پس از انجام ارزیابی به روش طیف سنجی تفریق انرژی EDs مطابق شکل (7). این رسوبات غنی از نیوبیوم بودند.

بر اساس گزارش های مورد انتشار، تشکیل رسوبات غنی از نیوبیوم به صورت NbC در جوشکاری. با این فلز پرکننده گزارش گردید. ضریب جدایش نیوبیوم در آلیاژهای پایه نیکل کمتر از یک بوده. و در نتیجه این عنصر تمایل زیادی به جدایش در مناطق بین دندریتی دارد. علاوه بر این حضور سایر عناصر آلیاژی، قابلیت انحلال این عنصر در نیکل را کاهش می دهد.

فلز پرکننده دیگری که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت فلز پرکننده ER309L بود. به طور کلی نوع انجماد در فولادهای زنگ نزن آستنیتی. به عواملی همچون ترکیب شیمیایی و فاکتورهای سینتیکی. مانند سرعت سرد شدن بستگی دارد. مهمترین عامل، مقدار کروم و نیکل معادل و نسبت Creq/Nieq در ترکیب شیمیایی است. همچنین با توجه به نمودار شیفلر که برای فرایندهای غیرتعادلی جوشکاری طراحی گردید.

ساختار مورد حاصل آستنیتی-فریتی خواهد بود. مطابق شکل (8) ترکیب این فلز جوش به نحوی است. که در بخش غنی از نیکل و و در سمت راست مثلث یوتکتیک سه فازی قرار می گیرد. و بنابراین فاز اولیه در انجماد آستنیت می باشد. حالت انجماد در این شرایط شامل فریت در بین دندریت ها. یا سلول های آستنیت و یا به صورت آستنیت اولیه همراه با فریت به عنوان فاز دوم (AF) خواهد بود. در ساختار مورد حاصل مطابق شکل (9)، فریت دلتا نمایان است.

در منطقه ای در مرکز حوضچه مذاب نرخ سرد شدن به اندازه ای پایین می باشد. که زمان کافی برای جدایش عناصر پایدار کننده فریت، ایجاد شده و در مناطق بین دندریتی فریت تشکیل می شود. در شکل (9) سلول ها و دندریت های آستنیت به رنگ روشن و فریت دلتا. به عنوان فاز دوم با رنگ تیره در ساختار مشاهده می شود.

ساختار فلز جوش پایه نیکلی عمدتاً به صورت دندریتی. همراه با دندریت های ثانویه قابل مشاهده می باشد. در صورتی که در فلز جوش 309L دندریت های ثانویه به سختی نمایان می گردد. و در قسمت هایی از آن، ساختار سلولی وجود دارد. تفاوت در میزان تحت انجماد در جبهه انجماد به دلیل وجود عناصر آلیاژی مختلف به ویژه عناصر آلیاژی. نظیر مولیبدن و نیوبیوم می باشد. که ضریب توزیع تعادلی انجماد آنها به اندازه کافی کوچک تر از یک است.

این عامل سبب ایجاد ریزساختار دندریتی می شود. و فازهای ثانویه در مناطق بین دندریتی و بین دانه ها شکل می گیرد. علاوه بر این، اندازه ریزساختارها نیز با یکدیگر یکسان نبوده. که این پارامتر بر روی خواص جوش مانند استحکام کششی، چقرمگی و حساسیت به ترک انجمادی تأثیرگذار می باشد.

بررسی فصل مشترک جوش

در شکل (10) و (11) فصل مشترک مربوط به نمونه مورد جوشکاری توسط ER309L مشخص است. در فصل مشترک سمت AISI 4130 همان گونه که در شکل (10) نمایان است. رشد به دو صورت مسطح (رونشینی) و هم غیر مسطح قابل مشاهده می باشد. رشد مسطح به علت شیب حرارتی بالا در حوضچه جوش ایجاد می شود. در ادامه جوانه زنی و رشد به صورت سلولی و ستونی در داخل ناحیه که ذوب است نمایان است. که این ساختارها تابع شرایط انتقال حرارت و ترکیب شیمیایی می باشد. در فصل مشترک 316 (شکل (11)) تمرکز فریت در فصل مشترک به خوبی قابل مشاهده است. رشد به صورت غیر مسطح بوده و دانه ها به صورت ستونی در فصل مشترک رشد نموده اند. همچنین رشد دانه های آستنیت در HAZ قابل مشاهده است.

فصل مشترک نمونه مورد جوشکاری توسط ERNiCr-3 در دو شکل (12) و (13) آورده شده است. در فصل مشترک سمت AISI 4130 همان گونه که در شکل (12) مشخص است. رشد به صورت مسطح (رونشینی) قابل مشاهده می باشد. جوانه زنی و رشد به صورت سلولی و ستونی در داخل ناحیه که ذوب می شود مشخص می گردد. و افزایش اندازه ستون ها و سلول ها در این نمونه نسبت به نمونه مورد جوشکاری. توسط ER309L مشخص می گردد. در فصل مشترک 316 (شکل (13)) تمرکز فریت در فصل مشترک به خوبی قابل مشاهده است. علاوه بر آن یک ناحیه ترکیب نمی شود در فصل مشترک مشخص می گردد. که به احتمال زیاد به علت تفاوت زیاد در ترکیب شیمیایی بین فاز پایه و پرکننده ایجاد می شود. رشد به صورت غیر مسطح است و دانه ها به صورت سلولی در ناحیه که ذوب است رشد کردند.

نتایج آزمون کشش

بررسی نمونه های آزمایش کشش (شکل (14)) نشان داد که نمونه مورد جوشکاری با فلز پرکننده ER309L. از فلز پایه 316L دچار شکست گردید. بررسی نتایج موجود در جدول 3 نیز نشان دهنده نقطه تسلیم در محدوده 350 مگاپاسکال. و استحکام نهایی حدود 630 مگاپاسکال می باشد. نمونه مورد جوشکاری با فلز پرکننده ERNiCr-3 مطابق شکل (14) از محل جوش دچار شکست گردید. بررسی نتایج آزمون کشش در جدول 3 نشان دهنده نقطه تسلیم در حدود 370 مگاپاسکال. و استحکام نهایی در حدود 610 مگاپاسکال می باشد. این بدان معناست که ضعیف ترین مناطق در قطعات مورد جوشکاری. به ترتیب فلز پایه 316L و فلز پرکننده ERNiCr-3 می باشد. محل شکست در نمونه های مورد جوشکاری به استحکام اجزای مختلف نمونه در اتصال بستگی خواهد داشت.

به طور معمول فولادهای زنگ نزن آستنیتتی در شرایط کار سرد، نورد گرم و آنیل می شود جوشکاری می شوند. در اکثر موارد پس از عملیات جوشکاری، مقداری نرم شدگی. در منطقه متأثر از حرارت (HAZ) این نوع فولادها رخ می دهد. که به تبلور مجدد و رشد دانه در منطقه متأثر از حرارت (HAZ) مربوط می باشد. این تغییرات در شکل های (11) و (13) قابل مشاهده است. در نتیجه زمانی که آزمون کشش بر روی نمونه های مورد جوشکاری. با فلز یا فلزات پایه از جنس فولاد زنگ نزن آستنیتی انجام میشود. احتمال شکست نمونه در منطقه HAZ افزایش می یابد.

در پژوهش حاضر حضور فریت در منطقه HAZ. و در نزدیکی مرز ذوب هر دو نمونه مطابق شکل های (11) و (13) باعث افزایش استحکام گردیده. همچنین و یا به عبارت دیگر فریت به عنوان یک عامل استحکام دهنده ثانویه عمل نموده. و مقدار استحکام منطقه HAZ را افزایش می دهد و مانع از شدت نمونه ها در منطقه HAZ می گردد. این در حالی است که در مواردی که افزایش اندازه دانه های آستنیت بدون حضور فریت رخ می دهد. احتمال شکست در منطقه HAZ زیاد می باشد.

نتایج آزمون کشش نشان می دهد که از نظر خواص مکانیکی انتخاب فلز پر کننده ER309L. برای این اتصال به علت وجود فریت در ساختار فلز جوش مناسب تر بوده و دارای استحکام کافی می باشد. و اتصال مناسبی ایجاد می نماید. با بررسی دیتاها حاصل از آزمون کشش و انرژی شکست در جدول 3 می توان مشاهده نمود. چقرمگی شکست در نمونه مورد جوشکاری توسط فلز پرکننده ER309L. به میزان قابل توجهی بیشتر از نمونه مورد جوشکاری. توسط فلز پرکننده ERNiCr-3 می باشد. این مسأله را می توان به حضور فریت در ساختار جوش فلز پرکننده ER309L. و ساختار انجمادی نسبتاً متفاوت آن نسبت داد.

نتایج آزمون ضربه

در جدول 3 نتایج آزمون ضربه شارپی برای فلز جوش گزارش گردید. و نتایج انرژی شکست بالایی به میزان 105 ژول را برای فلز پرکننده ER309L نشان می دهد. این میزان انرژی ضربه نسبت به نمونه مورد جوشکاری. با فلز پرکننده ERNiCr-3 در حدود 40 ژول بالاتر می باشد.

تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی مربوط به سطح شکست نمونه ضربه ER309L مورد بررسی قرار گرفت. و در شکل (15) ارائه گردید. در این شکل، خطوط سیلان کاملاً مشخص است و حالت متداوم دارد. مشاهده دیمپل ها و حفرات قیفی شکل و کروی در سطح شکست در شکل (15-الف) نشان می دهد. که نوع شکست در نمونه مورد جوشکاری با فلز پرکننده ER309L کاملاً نرم می باشد. در نمونه مورد جوشکاری با فلز پر کننده ERNiCr-3 مطابق شکل (15-ب) علاوه بر دیمپل ها صفحات تورق. در نقاطی از نمونه قابل مشاهده می گردد. که نشان دهنده شکست نیمه ترد است.

آزمون میکروسختی سنجی

پروفیل سختی معیار مناسبی برای پیش بینی ریزساختار متشکل می باشد. شکل (16) پروفیل سختی افقی از فلز پایه فولاد AISI 316L. تا فلز پایه فولاد AISI 4130 را نشان می دهد. بررسی نمودار سختی در شکل (16) نشان می دهد. دو نمونه در سمت فولاد 316، رفتار کاملاً متفاوتی از هم در منطقه جوش از خود نشان می دهند. سیم جوش ER309L باعث افزایش سختی و سیم جوش ERNiCr-3 باعث کاهش سختی میشود. علت این موضوع را می توان با عنایت به تصاویر متالوگرافی شکل (11) و (13). به تفاوت میزان فریت موجود در نمونه ها و ساختار آنها نسبت داد.

در سمت فولاد AISI 4130 رفتار یکسانی بر دو نمونه حاکم می باشد. و در این سمت یک روند افزایش سختی از سمت فلز پایه به سمت منطقه HAZ. در هر دو فلز پرکننده مشاهده می گردد. که این روند با عنایت به تغییر ساختار از پرلیت و بینیت به مارتنزیت که تمپر است. و بینیت در منطقه HAZ شکل (17) و (18) قابل انتظار می باشد.

در ادامه در منطقه جوش نسبت به فلز پایه 4130. و منطقه HAZ مربوط به آن کاهش سختی مشاهده می شود. که این موضوع به دیل ایجاد ساختار با زمینه آستنیتی می باشد. بازه تغییرات سختی در نمونه بین 150 تا 480 ویکرز می باشد. حداکثر میزان سختی در هر دو نمونه در منطقه HAZ فولاد AISI 4130 مشاهده می شود. که این مسأله به علت وجود مارتنزیت که تمپر است در این منطقه می باشد (شکل 17 و 18).

نتیجه گیری

نتایج حاصل از این پژوهش را می توان در بخش های زیر خلاصه نمود:

1-جوش حاصل از فلز پرکننده اینکونل 82 دارای ریزساختار کاملاً آستنیتی با دانه هایی هم محور بود. و ساختار دندریتی در آن قابل مشاهده بود.

2- رشد سلولی و دندریتی در فلز جوش ER309L همراه با فریت در ساختار مشاهده شد. ریزساختار فلز جوش به صورت زمینه آستنیتی همراه با فریت دلتا در مرز دانه های آستنیت بود.

3- آزمون ضربه نشان دهنده وقوع شکست نرم درتمامی نمونه ها بود. مقدار انرژی شکست اتصالات در فلز پر کننده 309L به میزان قابل ملاحضه ای بالاتر از اتصال با ERNiCr-3 بود. که این موضوع به دلیل وجود فریت در ساختار فلز پرکننده 309L می باشد.

4- نتایج آزمون کشش نشان داد که انتخاب فلز پر کننده ER309L برای این اتصال به علت وجود فریت بیشتر. در ساختار فلز جوش مناسب بوده و دارای استحکام کافی می باشد. چقرمگی شکست در نمونه جوش می دهند توسط فلز پرکننده ER309L. به میزان قابل توجهی بیشتر از نمونه جوش می دهند توسط فلز پر کننده ERNiCr-3 بود.

5- حداکثر میزان سختی در هر دو نمونه در منطقه HAZ فولاد AISI 4130 مشاهده شد. که این مسأله به علت وجود مارتنزیت که تمپر است. و بینیت دراین منطقه می باشد.

دانشگاه فنی و مهندی-دانشگاه اراک

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

فولاد 4140-Mo40-در این تحقیق، ابتدا نمونه فولاد 4140. در دمای 850 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت حرارت داده شدند. سپس در دمای 720 درجه سانتی گراد به مدت سه دقیقه نگهداری و به حمام نمک. با دماهای متفاوت 380-400-420- و 450 درجه سانتیگراد به مدت 4 دقیقه منتقل و در نهایت در آب کوئنچ گردیدند. بر اساس نتایج تست کشش با افزایش دمای حمام نمک. (دمای آستمپرینگ) مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی. و ازدیاد طول کاهش می یابد. شکست نگاری نمونه های تست کشش با میکروسکوپ،. استریو نشان داد که با افزایش دمای حمام نمک،. سطح شکست از نرم به ترد تغییر می کند.

فولاد 4140-مقدمه

فولادهای سه فازی شامل کسر حجمی مشخصی از فازهای با استحکام بالا. مانند مارتنزیت و بینیت بوده که در زمینه نرم فریتی توزیع شده اند. زمینه نرم فریتی در این فولادها منجر به انعطاف پذیری بالا میشود،. در حالیکه استحکام و چقرمگی آنها به حضور جزایر سخت مارتنزیت. و بینیت در زمینه یاد شده بر میگردد. ترکیب استحکام و چقرمگی مناسب به همراه فرآیند تولید ساده این دسته از فولادها. آنها را بعنوان گزینه ای مناسب برای کاربرد در صنایع خودرو سازی و هوافضا مطرح کرده است. علاوه بر این، برخی دیگر از خواص مکانیکی مانند رفتار تسلیم پیوسته و نرخ کار سختی بالا،. این فولادها را نسبت به سایر فولادها متمایز می نماید.

اگرچه فولادهای کم آلیاژ استحکام بالا HSLA دارای استحکامی بالاتر از فولادهای فریتی – پرلیتی هستند اما شکل پذیری آنها. با مشکلات فراوانی رو به رو است، لذا انعطافپذیری مورد نیاز در طراحی قطعات با اشکال پیچیده،. استفاده از این فولادها را شدیداَ با محدودیت مواجه می کند. نتیجه این امر افزایش روز افزون کاربردهای فولادهای دو و سه فازی است.

بختیاری و اکرامی طی تحقیقی تأثیر مورفولوژی بینیت را بر خواص مکانیکی فولاد 4340. دو فازی فریتی-بینیتی بررسی و گزارش کردند مورفولوژی بینیت تابعی از دمای آستمپرینگ است. در دماهای بالا آستمپرینگ و نزدیک به دمای تشکلیل پرلیت،. ریز ساختار بینیت شامل بینیت بالا و توفال شکل است. و در دماهای پایین و نزدیک به دمای تشکیل مارتنزیت،. ریز ساختار بینیت شامل بینیت پایین و سوزنی شکل است که ترکیبی ا بهترین خواص (استحکام تسلیم،. استحکام کششی، ازدیاد طول، چقرمگی شکست و سختی) با مورفولوژی بینیت پایین. در دمای آستمپرینگ 350 درجه سانتیگراد حاصل می شود.

زارع و اکرامی با بررسی اثر کسر حجمی مارتنزیت بر خواص کششی فولادهای سه فازی. در دماهای پایین آستمپرینگ، نتیجه گرفتند که افزایش کسر حجمی مارتنزیت استحکام را افزایش میدهد.

وارشنی و همکارانش انعطافپذیری و استحکام فولادهای سه فازی شامل فریت، بینیت و آستنیت باقی مانده. را بررسی کردند و نتیجه گرفتند که با افزایش دمای آستمپرینگ. و همچنین افزایش سرعت کوئنچ کردن، استحکام تسلیم و استحکام کششی کاهش می یابد.

هاوران و همکارانش رابطه بین ریز ساختار بینیت و خواص مکانیکی فولادهای سه فازی کم آلیاژ. را بررسی کردند و گزارش دادند که ابا افزایش دمای کوئنچ،. از حجم فازهای بینیت و مارتنزیت کاسته و در نتیجه استحکام تسلیم و استحکام کششی کاهش می یابد.

تحقیق حاضر تأثیر دمای آستمپرینگ بر خواص کششی فولاد سه فازی فریت – بینیت-مارتنزیت. از جنس 4140 را مورد بررسی قرار میدهد.

مواد و روش انجام آزمایش

ماده اولیه مورد استفاده در این تحقیق بصورت میل گرد فولادی با قطر 10 میلی متر بود. آنالیز کوانتومتری این فولاد نشان میدهد که ترکیب آن مطابق با فولاد ASIS 4140 است. بررسی های متالوگرافی این فولاد با میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی مدل XMU mira 3 ساخت آلمان. و اچ شده با محلول تایتال 2 درصد نشان داد که ریز ساختار آن فریتی – پرلیتی می باشد.

برای ایجاد ریز ساختار فریت – بینیت – مارتنزیت

برای ایجاد ریز ساختار فریت – بینیت – مارتنزیت، ابتدا نمونه ها در دمای 850 درجه سانتیگراد. بمدت 60 دقیقه نرماله و سپس در 720 درجه سانتیگراد به مدت 3 دقیقه نگهداری شدند. پس از آن برای تشکیل مورفولوژی های مختلف بینیت، در حمام نمک با دماهای متفاوت 380، 400،420،450 درجه سانتیگراد. به مدت 4 دقیقه نگهداری و در آب کوئنچ شدند.

دماها و زمان های مذکور بر اساس نمودار دما – زمان – استحاله T-T-T فولاد 4140 انتخاب گردیده است. برای مثال در دماهای بالاتر از 720 درجه سانتیگراد، زمان اتمام استحاله در منطقه دوفازی فریت – آستنیت بسیار طولانی است. در دماهای کمتر از آن زمان استحاله خیلی کوتاه است و امکان تشکیل ریز ساختار کاملا فریتی وجود دارد. در نتیجه بهترین دما برای دو فازی کردن، دمای 720 درجه سانتیگراد می باشد.

که در این دما طبق نمودار T-T-T با گذشت زمان 3 دقیقه، در منطقه دو فازی هستیم. انتخاب محدوده دمایی 380 تا 450 درجه سانتیگراد به این دلیل است که. این محدوده دمایی، پایین تر از دمای تشکیل پرلیت و بالاتر از دمای تشکیل مارتنزیت می باشد. انتخاب زمان 4 دقیقه در این دما برای اطمینان از تشکیل بینیت است. در این تحقیق، از کوره عملیات حرارتی الکتریکی مدل AZAR 1250 ساخت ایران. و کوره حمام نمک مدل SAMIN 1250 ساخت ایران. و نمک مذاب AS140 استفاده گردید. با انتخاب نمک مناسب از تغییر ترکیب شیمیایی قطعه در حمام نمک جلوگیری میشود حمام نمک. موجب تغییر دمای کل قطعه با سرعت یکسان می گردد. نمونه های تست کشش با استاندارد ASTM E8/E8M آماده سازی. و توسط دستگاه یونیورسال با سرعت 1 میلیمتر بر دقیقه تحت آزمون قرار گرفتند.

نتایج و بحث

مطالعه ریز ساختار نمونه های عملیات حرارتی شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی. (تصویر برداری توسط الکترون های ثانویه نشان داد با توجه به انتخاب دماهای مختلف آستمپرینگ. 380، 400، 420 و 450 درجه سانتیگراد، بینیت تشکیل شده در ساختار سه فازی، مورفولوژی های مختلفی دارد. دو فاز مارتنزیت و بینیت به صورت تیغه های روشن و فاز فریت (فاز زمینه) به رنگ تیره دیده میشود.

مشاهده ریز ساختار نمونه های عملیات حرارتی شده

مشاهده ریز ساختار نمونه های عملیات حرارتی شده و استفاده از نرم افزار. آنالیز تصویری MIP 4 student نشان داد که حجم فریت در تمامی آنها مقدار ثابت 33/4 درصد است. در نتیجه حجم فازهای سخت مارتنزیت و بینیت 66/6 درصد می باشد.

فولاد 4140

تصاویر میکروسکوپ الکترونی با بزرگنمایی یکسان از فاز بینیت در نمونه های آستمپرینگ شده در دماهای مختلف را نشان میدهد. الف- وجود تیغه های موازی سوزنی شکل بینیت در نمونه آستمپرینگ شده. در دمای 380 درجه سانتیگراد قابل مشاهده است این ساختار با توجه به دمای آستمپرینگ. نزدیک به Ms، ساختار بینیت پایین است. ب-تیغه های موازی سوزنی شکل به همراه صفحات ضخیم از سمنتیت و فریت را نشان میدهد. که نشانگر مخلوط بینیت بالا و بینیت پایین در نمونه عملیات حرارتی شده. در دمای آستمپرینگ 400 درجه سانتی گراد است.

ج- مورفولوژی بینیت در دمای آستمپرینگ 420 درجه سانتیگراد را نشان می دهد. در این تصویر فقط بینیت بالایی که متشکل از لایه های ضخیم سمنتیت و فریت می باشد قابل مشاهده است. د- نشان میدهد که مورفولوژی بینیت در دمای آستمپرینگ 450 درجه سانتیگراد. همانند دمای 420 درجه سانتیگراد است با این تفاوت که صفحات سمنتیت موجود در بینیت بالایی. در دمای 450 درجه سانتیگراد، ضخیم تر می باشند.

مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و ازدیاد طول نسبی نمونه ها ارائه شده است. الف و ب نشان میدهد که استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی با افزایش دمای آستمپرینگ. در اثر تغییر مورفولوژی از بینیت پایین با مورفولوژی سوزنی شکل به بینیت بالا با مورفولوژی توفال شکل. شامل لایه های ضخیم سمنتیت، کاهش می یابد. ج- افزایش دمای آستمپرینگ، درصد ازدیاد طول نسبی را کاهش میدهد. که این مطلب در توافق با تغییر مورفولوژی بینیت پایین به بینیت بالا میباشد.در واقع یکی از ویژگیهای خوب مورفولوژی بینیت پایین، علاوه بر استحکام بالای آن، بالا بودن چقرمگی آن است.

سطح زیر نمودار تنش- کرنش معیار خوبی برای مقایسه چقرمگی مواد از طریق تست کشش می باشد. افزایش سطح زیر منحنی تنش-کرنش، گویای چقرمگی بالاتر و رفتار نرم تر ماده در مقابل شکست است. نمودار تنش – کرنش نمونه های آستمپرینگ شده در دماهای مختلف مشخص است. همانطور که مشخص است، مساحت زیر نمودار با افزایش دمای آستمپرینگ کاهش می یابد،. لذا میتوان نتیجه گرفت که بینیت پایین علاوه بر استحکام بالا دارای چقرمگی بالاتری نیز است.

تصاویر میکروسکوپ استریو از سطوح شکست

تصاویر میکروسکوپ استریو از سطوح شکست نمونه های تست کشش آستمپرینگ شده در دماهای مختلف. را نشان میدهد سطح شکست نمونه آستمپرینگ شده در دمای 380 درجه سانتیگراد. دارای علائم شعاعی با الگوی ستاره ای شکل به همراه لبه برشی می باشد. که مشخصه سطح شکست نرم است. این شکل دارای بزرگترین لبه برشی می باشد که نشان دهنده آن است که در این نمونه. بیشترین باریک شدگی (حالت گلویی در تست کشش) و در نتیجه. بیشترین تغییر شکل پلاستیک قبل از شکست رخ داده است. هرچقدر عمق و ضخامت علائم شعاعی زیادتر باشد، رفتار شکست، نرم تر خواهد بود.

حجم برآمدگی الگوهای ستاره ایی -الف-کمتر شده و منطقه لبه برشی آن نیز کوچکتر شده است. که نشان از رفتار ترد تر نمونه آستمپرینگ شده در دمای 400 درجه سانتیگراد. نسبت به دمای 380 درجه سانتیگراد دارد. ج و د، الگوی ستاره ای شکل و همچنین مناطق لبه برشی حذف شده است. که گویای وقوع شکست ترد و عدم گلویی شدن این نمونه ها است. این مشاهده ها با نتایج ازدیاد طول نسبی به دست آمده از تست کشش مطابقت دارد.

نتیجه گیری

در این تحقیق چند سیکل عملیات حرارتی با دمای آستمپرینگ مختلف. 380،400،420 و 450 درجه سانتیگراد بر روی نمونه فولاد 4140 برای ایجاد ساختار سه فازی. فریت-بینیت-مارتنزیت مورد بررسی قرار گرفت

نتایج مشاهده ریزساختاری و تست کشش نشان دادند که:

1- در بازه دمایی 380 تا 450 درجه سانتیگراد، مورفولوژی بینیت از بینیت پایین سوزنی شکل. به بینیت بالا لایه ای و توفال شکل تغییر می یابد.

2- با افزای دمای آستمپرینگ، مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی. و ازدیاد طول نسبی کاهش می یابند که متأثر از تغییر مورفولوژی بینیت است.

3- سطح زیر منحنی تنش – کرنش نمونه آستمپرینگ شده در دمای 380 درجه سانتیگراد. بیش از سایر نمونه ها است که نشان از چقرمگی بالاتر این نمونه دارد. و بررسی های شکست نگاری نیز رفتار شکست نرم تر این نمونه نسبت به سایر نمونه ها را تأیید کرد.

آموزشکده فنی و حرفه ای سماد دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

شرکت خشکه و فولاد پایتخت صنعتگران عزیز، افتخار داریم که سالها تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

مونل – آلیاژ مونل -Monel-آلیاژ ضد خوردگی-آلیاژ ضد اسید-آلیاژ ضد محیط های قلیایی – آلیاژ مقاوم به آب-آلیاژ دریایی

مونلها (Monel) گروهی از آلیاژهای نیکل اند که از دو فلز نیکل و مس تشکیل شده اند. سوپر آلیاژ مونل همچنین مقادیر کمی از آهن، منگنز، کربن و سیلیسیم نیز در آنها یافت می شود. این آلیاژها از نیکل خالص سخت تراند. و در برابر خوردگی توسط بسیاری عوامل از جمله جریان سریع آب دریا مقاومت نشان می دهند. مونل ها را می توان به راحتی به کمک کار سرد، کار گرم. ماشین کاری و جوشکاری به شکل مورد نظر در آورد.

مونل اولین بار در سال 1901 توسط رابرت کروسکی استنلی. که در کارخانه بین المللی نیکل (INCO) کار می کرد، ایجاد شده است.

آلیاژ مونل – 400 یک آلیاژ دو جزئی نیکل و مس است که به طور طبیعی در سنگ معدن نیکل در معادن سودبری (اونتاریو، کانادا) یافت می شود. این معادن 1.849 میلیارد سال پیش در اثر برخورد یک شهاب سنگ به قطر 10 – 15 کیلومتر ایجاد شده اند.

مونل در سال 1906 ثبت اختراع شد. نام این آلیاژ از نام خانوادگی رئیس شرکت امبروز مونل (Ambrose Monell) گرفته شده است. در آن دوره زمانی استفاده از نام خانوادگی اشخاص جهت نامگذاری علامت تجاری مجاز نبوده. به همین جهت یکی از دو L از انتهای نام خانوادگی حذف شده است. این نام هم اکنون یک علامت تجاری متعلق به شرکت Special Metals است.

این آلیاژ گران قیمت است به همین دلیل استفاده از آن تنها محدود به مواردی است. که امکان بکارگیری جایگزین های ارزان تر وجود نداشته باشد. به عنوان مثال استفاده از مونل به جای فولاد کربنی. برای لوله کشی هزینه ای سه برابری در پی خواهد داشت.

خواص

مونل یک محلول جامد دو جزئی است. با توجه به اینکه نیکل و مس با هر نسبتی در یکدیگر حل می شوند. مونل یک آلیاژ تک فاز است. در مقایسه با فولاد، ماشین کاری مونل بسیار دشوار است. زیرا در اثر کار سختی بسیار سریع سخت می شود. به همین علت ماشین کاری بایت با سرعت چرخش و نرخ قید کمتری انجام شود.

این آلیاژ در برابر خوردگی و اسیدها مقاوم است. و برخی آلیاژهای آن می توانند در برابر آتش اکسیژن خالص مقاومت کنند. عموماً از این آلیاژ در شرایط به شدت خورنده استفاده می شود. افزودن مقادیر کمی از آلومینیوم و تیتانیوم منجر به ایجاد مونل K-400 می شود. که علاوه بر مقاومت به خوردگی ذکر شده دارای استحکام بالاتری است. این استحکام بالاتر به علت استحاله فاز گاما پرایم در فرآیند پیرسختی بدست می آید. بطور معمول مونل از فولاد ضد زنگ بسیار گران تر است.

مونل -400 دارای وزن مخصوص 8.80،دمای ذوب 1300-1350 درجه سانتیگراد. رسانایی الکتریکی 34% IACS و سختی 65 راکوول بی در حالت آنیل شده است. یکی از ویژگی های قابل توجه مونل -400 حفظ چقرمگی آن در بازه وسیع دمایی است.

مونل-400 دارای خواص مکانیکی عالی در دمای زیر صفر است. با کاهش دما استحکام و سختی این آلیاژ افزایش پیدا کرده شکل پذیری آن دچار اختلال جزئی می شود. این آلیاژ حتی در دمای هیدروژن مایع نیز دچار تغییر شکست نرم به ترد نمی شود. این ویژگی باعث ایجاد تضادی قابل توجه میان مونل و بسیاری از فلزات فریتی شده است. که در مای پایین با وجود استحکام بالا شکننده اند.

کاربرد در هوافضا

در دهه 1960 آلیاژ مونل کاربرد عمده ای در ساخت هواپیما پیدا کرد. این آلیاژ به علت حفظ استحکام در برابر گرمای زیاد تولید شده توسط اصطکاک آیرودینامیکی در هنگام پرواز. با سرعت بسیار بالا به طور ویژه در ساخت قاب و پوسته هواپیماهای موشکی آزمایشی مانند North American X-15. مورد استفاده قرار می گرفت. البته استفاده از مونل برای حفظ شکل آیرودینامیکی منجر به افزایش وزن این هواپیماها شده بود.

در تعمیر و نگهداری هواپیما نیز از مونل برای سیم کشی ایمنی. چفت و بست هایی که در معرض حرارت بالایی قرار دارند استفاده می شود. به جهت کاهش هزینه ها از سیم های فولاد ضد زنگ در نواحی با حرارت کمتر استفاده می شود.

تولید و تصفیه روغن

از مونل در بخش های آلکیلاسیون که در تماس مستقیم با اسید هیدروفلوئوریک هستند استفاده می شود. مقاومت مونل در برابر غلظت های متفاوت هیدروفلوئوریک اسید در دماهای متفاوت فوق العاده است. و شاید بتوان گفت مونل مقاوم ترین آلیاژ در میان آلیاژهای مهندسی است. همچنین این آلیاژ در برابر کاهش به وسیله انواع مختلف اسیدهای سولفوریک و هیدروکلریک مقاومت می کند.

کاربردهای دریایی

مقاومت مونل در برابر خوردگی آن را به گزینه ای ایده آل برای کاربردهایی مانند سیستم لوله کشی، شفت پمپ. دریچه های آب دریا، سیم های ماهیگیری و سبدهای صافی تبدیل کرده است. از برخی آلیاژهای مونل که کاملاً غیر مغناطیسی هستند برای ساخت کابل لنگر مین روب ها. و محفظه نگهداری تجهیزات اندازه گیری میدان مغناطیسی استفاده می شود. در قایقرانی تفریحی از سیم مونل برای گرفتن قیدهای طناب لنگر استفاده می شود. از آلیاژ مونل در کاربردهای زیر دریا و همچنین برای ساخت مخازن آب و سوخت استفاده می شود. از این آلیاژ برای ساخت شفت ملخ ها و پیچ و مهره ها نیز استفاده می شود.

در قایق های معروف هابی کت (Hobiecat). از پرچ های مونل به جای پرچ های فولاد ضد زنگ استفاده می شود. تا از مشکلات خورذگی ناشی از مجاورت آب شور، فولاد و آلومینیوم به کار رفته در دکل. بوم و قاب قایق جلوگیری شود.

به دلیل مشکلات الکترولیتی در آب شور در صورت استفاده از مونل در بدنه کشتی. باید فلزات دیگر به خصوص فولاد را در برابر آن به دقت عیاق بندی کرد. نیویورک تایمز در 12 اوت 1915 مقاله ای دربارۀ یک کشتی بادبانی 215 فوتی. با عنوان «اولین کشتی با بدنه ای کاملاً از جنس مونل» منتشر کرد. که به دلیل تجزیه کف کشتی و خراب شدن اسکلت فولادی کشتی در اثر فعل و انفعالات الکتریکی با مونل فقط در عرض شش هفته قطعه قطعه شد و صاحبان آن مجبور به اسقاط کشتی شدند.

در برنامه های تحقیقاتی انجام گرفته روی پرندگان دریایی. از حلقه یا پلاک هایی از جنس مونل برای نشانه گذاری پرندگانی مانند آلباتروس. که در محیط خورنده آب دریا زندگی می کنند استفاده می شود.

آلات موسیقی

از مونل به عنوان ماده سازنده پیستون سوپاپ یا روتور در برخی آلات موسیقی با کیفیت. مانند ترومپت، توپا و کر استفاده می شود.

در سال 1962 شرکت روتوساند (Rotosound) از مونل برای ساخت تارهای گیتار بیس الکتریکی استفاده کرد. و این گیتارها توسط هنرمندان متعددی مانند استیو هریس (Steve Harris)، آیرن میدن (Iron Maiden)، د هو (The Who). استینگ (Sting)، جان دیکن (John Deacon)، جان پاول جونز (John Paul Jones). و کریس اسکوایر (Chris Squire) به کار گرفته شده است.

مونل از اویل دهه 1930 توسط دیگر سازندگان تارهای موسیقی نیز مورد استفاده قرار می گرفت. به عنوان مثال شرکت گیتار گیبسون (Gibson Guitar Corporation) که ساز ماندولین (Mandolin). خود را با امضای سام بوش به فروش می رساند.یا به عنوان نمونه ای دیگر شرکت سی.اف. مارتین (C.F.Martin) که از مونل در ساخت رشته های گیتارآکوستیک مارتین رترو (Martin Retro) استفاده کرده است. شرکت پیرامید (Pyramid) نیز تارهایی با نام (مونل کلاسیک) برای گیتارهای الکتریکی تولید می کند. که روی یک هسته گرد پیچیده می شوند.

در سال 2018 شرکت D Addario از ویولنی رونمایی کرد. که از سیم پیچ های مونل برای ساخت تارهای D و G آن استفاده شده بود.

دیگر استفاده ها

مقاومت خوب مونل در برابر خوردگی توسط اسیدها و اکسیژن. آن را به ماده ای مناسب برای صنایع شیمیایی تبدیل کرده است. این آلیاژ توانایی مقاومت در برابر فلورایدهای خورنده را نیز دارد. به همین دلیل به شکل گسترده برای غنی سازی اورانیوم در کارخانه Oak Ridge مورد استفاده قرار گرفت. در این کارخانه بیشتر لوله های قطور که برای انتقال هگزافلوراید اورانیوم. مورد استفاده قرار می گیرند از مونل ساخته شده اند.

مثالی دیگر از کاربردهای مونل در صنایع شیمیایی ساخت رگولاتور برای محفظه گازهای واکنش پذیر مانند هیدروژن کلرید است. از این رگولاتور در مواردی استفاده می شود که نیاز به فشار انتقال بالایی داریم. که در این صورت استفاده از تفلون (یا همان PTFE) امکان پذیر نمی باشد. بعضی از اوقات برای محافظت بیشتر از رگولاتور آن را با استفاده از گاز خشک بی اثر. که به وسیله یک مانیفولد از جنس مونل تأمین می شود شستشو می دهند.

در اوایل قرن 20، هنگامی که نیروی بخار به طور گسترده استفاده می شد. مونل به عنوان گزینه مطلوب برای استفاده در سیستم های بخار بسیار داغ مورد تبلیغ قرار گرفت. در طول جنگ های جهانی، ارتش آمریکا از مونل برای نشانه گذاری سگهای ارتش استفاده می کرد.

معمولاً از مونل برای ساخت سینک ظرفشویی آشپزخانه و فریم عینک استفاده می شود. از این آلیاژ برای نگه داشتن محفظه احتراق در دیگ بخار لوله آتشینن (Fire -Tube Boiler) استفاده شده است.

قسمت هایی از ساعت Long NOw؛ که قرار است تا 10000 سال دیگر کار کند. از جنس آلیاژ مونل ساخته شده است. تا بدون استفاده از فلزات گرانبها از خوردگی محافظت شوند.

از مونل برای ساخت بیشتر قطعات داخلی کلیسای جامع Bryn Athyn واقع در پنسیلوانیا استفاده شده است. این قطعات شامل صفحات بزرگ تزئینی، دستگیره های در و غیره است. همچنین از این آلیاژ برای ساخت سقف ایستگاه پنسیلوانیا (یک ایستگاه قطار در نیویورک) استفاده شده است.

خودرو آکورا ان اس ایکس 1991 – 1996 با کلیدی از جنس مونل به مشتریان عرضه شد.

در میدان های نفتی از تجهیزاتی مانند مغناطیس سنج و قطب نما برای جهت یابی استفاده می شود. برای جلوگیری از ایجاد خطا در نتایج این تجهیزات توسط ابزارهای حفاری. آنها را در یقه های غیر مغناطیسی قرار می دهند. که امروزه به نام «یقه مونل» شناخته می شود. چرا که مونل اولین ماده ای بود که به این منظور مورد استفاده قرار گرفت.

monel توسط شرکت Arrow Fastener Co برای منگنه های T50 ضد زنگ استفاده می شود.

از این آلیاژ در یخچال های کلویناتور (Kelvinator) نیز استفاده شده است.

این آلیاژ در دهه 1930 در دستگاهیی به نام Baby Alice Thumb Guard که برای جلوگیری از مکیدن انگشت شست اختراع شده بود مورد استفاده قرار گرفت.

آلیاژ 400

مونل 400 در طیف وسیعی از محیط های اسیدی و قلیایی. از استحکام و مقاومت به خوردگی بسیار بالایی برخوردار است. همچنین دارای شکل پذیری و هدایتت حرارتی مناسبی است. مونل 400 معمولاً در صنایع دریایی، صنایع شیمیایی و فرآوری هیدروکربنها. ساخت مبدل گرمایی و ساخت دریچه ها و پمپ ها کاربرد دارد.

این آلیاژ تحت پوشش استانداردهای زیر است:

Bs-3075-3076 NA 13-DTD 2048 and ASTM B164

بخش های عمده ای از آلیاژ 400 در واحدهای آلکیلاسیون استفاده می شود. این آلیاژ در قسمت هایی که در تماس مستقیم با هیدروفلوئوریک استید است به کار می رود.

آلیاژ 401

مونل 401 برای استفاده در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی تخصصی طراحی شده است. این آلیاژ به راحتی توسط جوشکاری تنگستن گاز خنثی. (در ایران بیشتر با نام اختصاری جوش آرگون شناخته می شود) جوش داده می شود. همچنین این آلیاژ باری لحیم کاری نیز مناسب است.

آلیاژ 401 تحت پوشش استاندارد UNS N04401 قرار دارد.

آلیاژ 404

مونل 404 در درجه اول در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی تخصصی استفاده می شود. ترکیب و نسبت عناصر داخل این آلیاژ با دقت بالایی تعیین شده. تا دمای نقطه کوری پایین، نفوذپذیری کم و ویژگی لحیم کاری مناسبی را فراهم کند.

آلیاژ 404 را میتوان با تکنیک های رایج جوشکاری جوش داد. و جعلی کرد اما امکان اعمال کار گرم روی آن وجود ندارد. برای رسیدن به نتیجه نهایی بهتر می تواند با استفاده از ابزار استاندارد کار سرد بر قطعه اعمال کرد.

این آلیاژ تحت پوشش استانداردهای UNS N04404 و ASTM F96 قرار دارد.

آلیاژ 405

مونل 405 نسخه دیگری از آلیاژ 400 است که برای ماشینکاری بهینه سازی شده است. مقادیر نیکل، کربن، منگنز، آهن، سیلیسیم و مس در این آلیاژ مشابه آلیاژ 400 است. اما مقدار گوگرد آن از حداکثر 0.024 درصد به 0.025 – 0.060 درصد رسیده است. این آلیاژ عمدتاً برای تراشکاری استفاده می شوند. و استفاده از آنها در موارد دیگر توصیه نمی شود. گوگرد در این آلیاژ نقش براده شکن را ایفا می کند. اما کیفیت نهایی سطح ایجاد شده مانند آلیاژ 400 بالا نیست.

این آلیاژ تحت استانداردهای زیر قرار دارد:

Military MIL-N-894 and NACE MR-01-75,SAE AMS 4674,Federal QQ-N-281, ASTM B-164,ASME SB-164,UNS N04405

آلیاژ 450

مونل 450 مقاومت به خستگی خوبی از خود نشان می دهد و هدایت گرمایی نسبتاً بالایی دارد. از این آلیاژ برای کندانسورهای آب دریا، صفحات کندانسور، لوله های تقطیر. لوله های مبدل حرارتی و لوله کشی آب شور استفاده می شود.

مونل K-500

آلیاژ K-500 علاوه بر ارث بردن مقاومت به خوردگی عالی از آلیاژ 400 دارای استحکام و سختی بسیار بالایی است. ویژگی های تقویت شده این آلیاژ ناشی از افزودن آلومینیوم و تیتانیوم به دو فلز پایه نیکل ومس است که با عملیات حرارتی در شرایط کنترل شده باعث پیدایش ذرات میکروسکوپی (Ti,Al)Ni3 در سراسر ماتریس می شود.

آلیاژ K-500 که عملیات پیرسختی روی آن انجام شده است. دارای گرایش بیشتری به ترک خوردن در تحت تنش-خوردگی در بعضی از محیط ها است. اما دیگر ویژگی های مقاومت به خوردگی آن درست مشابه آلیاژ 400 است. این آلیاژ در برابر گاز ترش نیز از خود مقاومت نشان می دهد.

وجود ویژگی هایی از جمله مقاومت به خوردگی بالا. در برابر جریان سریع آب دریا و استحکام بالا در این آلیاژ باعث شده. که به گزینه مناسبی برای شفت پمپ های گریز از مرکز در صنایع دریایی بدل شود.

کاربردهای متداول این آلیاژ عبارتند از : پروانه ها و شفت پمپ. Doctor Blade و تراشنده ها، یقه مته چاه نفت و قطعات الکترونیکی

مونل R-405

آلیاژ R-405 نسخه دیگری از آلیاژ 400 است که برای ماشین کاری بهینه سازی شده است. این آلیاژ نیکل و مس دارای مقدار کنترل شده ای از گوگرد است. تا اجزائی مانند براده شکن در ماشین کاری عمل کنند.

این آلیاژ مانند مونل 400 دارای مقاومت خوبی در برابر آب دریا. بخارهای داغ و محلول های نمکی و سوزاننده از خود نشان می دهد. همچنین این آلیاژ نیکل دارای ویژگی هایی مانند قابلیت جوشکاری مناسب و استحکام بالا است. مونل R-405 یک محلول جامد است که تنها با مکانیزم های بر پایه کار سرد سخت می شود.

میزان کم خوردگی این فلز در جریان سریع اب شور، مقاومت عالی در برابر تنش- خوردگی. در آب شیرین و مقاومت آن در برابر اکثر مواد خورنده استفاده گسترده از آن را. در صنایع دریایی توجیه می کند.

مونل 502

آلیاژ 502 مقاومت خوبی در برابر خزش و اکسیداسیون از خود نشان می دهد. امکان ایجاد اشکال متفاوت با این آلیاژ وجود دارد و قابلیت ماشین کاری آن همانند فولادهای آستنیتی است. شماره این آلیاژ UNS برابر N05502

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

فولاد کم آلیاژ پر استحکام که گاه «ریز آلیاژ» نیز نامیده می شود. نوعی فولاد آلیاژی است که با افزودن مقدار اندکی از عناصر آلیاژی. مانند وانادیم، کلمبیم و تیتانیم تهیه می شود و برتری هایی بر فولاد کربنی معمولی دارد.

فولاد کم آلیاژ

به سبب استحکام زیاد ریزآلیاژها، این گونه فلزات را می توان در ساخت قطعات باریک به کار برد. در صنایعی که کاهش وزن در درجه اول توجه قرار دارد. (مانند صنایع خودرو) استفاده از ریز آلیاژها رونق بیشتری دارد. استحکام محصولی که با این مواد ساخته می شود بدون عملیات حرارتی از 415 تا 825 مگاپاسکال تغییر می کند.

با توجه به اینکه ریزآلیاژ در قطعه های فلزی باریک تر به کار می رود. خوردگی باعث کاهش چشمگیر استحکام در این گونه فلزات می شود. اما، می توان با افزودن عناصری همچون، مس، سیلیکون، نیکل، کروم و فسفر. بر مقاومت قطعه در برابر خوردگی جوی افزود که این امر خود مستلزم صرف هزینه است. گالوانیزه کردن. پوشش با روی و آبکاری های ضد زنگ دیگر می تواند ریز آلیاژها را در برابر خوردگی محافظت نماید.

ریزآلیاژها معمولاً محتوی 0.15 تا 0.55 درصد کربن، 0.6 تا 1.65 درصد منگنز، 0.15 تا 0.65 درصد سیلیکون. و مقادیر اندکی از وانادیم، کلمبیم (نیوبیم)، تیتانیم یا نیکل و مولیبدن هستند. وانادیم، کلمبیم و تیتانیم کاربید /یا نیتریدهایی تولید می کنند. که در اکثر دماهای فورجینگ در محلول جامد باقی می مانند. اما در فرآیند سرد کردن که در سرعت های کنترل شده انجام می شود رسوب می شوند. پدیده رسوب سبب افزایش قدرت این فلزات پس از عملیات فورجینگ و سرد کردن کنترل شده می شود.

فولاد کم آلیاژ

گروه هایی از ریزآلیاژها با نام «شکل پذیری بهبود یافته». (تولید شده با ASTM AV15 و ASTM A656) استحکامی معادل با 80000 psi دارند. در حالی که تنها با مصرف 24% هزینه بیشتر از فولاد کربنی غیر آلیاژی که استحکام برابر 34000 Psi دارد . به این نیرو دست می یابیم. چون ریز آلیاژها باید با فلزات دیگر سازه ای مانند AISI 1010 و آلومینیم رقابت کنند. باید تا حد امکان ارزان باشند. اما ساختن چنین محصولی تا حد زیادی رؤیایی است. در محصول نهایی با افزایش و کاهش های متعددی روبرو می شویم. که با توجه به نیاز خود باید مورد مناسب را استفاده کنیم.

برای مثال، افزایش قدرت از 35000 تا 80000 به کاهش 30 تا 40 درصدی شکل پذیری می انجامد.

ریزآلیاژهای عنوان شده در بالا اصولاً برای استفاده در صنعت خودرو و به خصوص در قسمت هایی ساخته شده اند. که کاهش وزن بدون از دست دادن قدرت اهمیت دارد. مثلاً قطعات شاسی، سیستم هدایت کننده و تعلیق. سپر و لاستیک نمونه هایی از استفاده ریزآلیاژها در اتومبیل های سواری است.

در دستگاه هایی همجون جرثقیل، مخلوط کن بتن، ماشین های کشاورزی، کامیون ها، تریلرها برج های انتقال قدرت. میل های ریزآلیاژی با حداقل قدرت 50000 تا 70000 استفاده می شوند. شکل دادن، کنده کاری، اره کردن و انجام ماشین کاری های دیگر. بر روی ریزآلیاژها 25 تا 30 درصد بیشتر از فولادها انرژی می برد.

فولاد کم آلیاژ

ریزآلیاژها بر خلاف اکثر فولادهای کربنی در مقابل خوردگی مقاومت زیادی دارند. برای مثال در انگلستان (که به طور عمده از آلیاژی با نام COR-TEN. که از مقدار اندکی مس تشکیل شده است.ساخته شده) نمونه بارزی از ریزآلیاژهای بی رنگ است. چگالی ریزآلیاژها معمولاً 7800kg/m3 است.

فولادهای کم آلیاژ مستحکم High-Strengh Low-Alloy به اختصار HSLA نوعی از آلیاژهای فولادی می باشد که خواص مکانیکی بهتر و مقاومت در برابر خوردگی بیشتری نسبت به فولادهای آلیاژی کربن دارند. HSLA با سایر فولادها متفاوت می باشند. بدین صورت که آنها صرفاً جهت دارا بودن ترکیب شیمیایی خاصی تولید نمی شوند. بلکه برای برخورداری از خاصیت مکانیکی بهتری ساخته می شوند.

به سبب استحکام زیاد فولادهای کم آلیاژ با مقاومت بالای HSLA. این گونه فلزات در ساخت قطعات باریک کاربرد گسترده ای دارند. در صنایعی که کاهش وزن قطعه در درجه اول اهمیت قرار دارد. مانند صنایع خودروسازی، استفاده از HSLA کاربرد بیشتری دارد. استحکام محصولاتی که با فولادهای کم آلیاژ HSLA ساخته می شوند. بدون عملیات حرارتی 415Mpa تا 825Mpa متغیر می باشد.

HSLA دارای ترکیب کربن به مقدار 0.5 تا 0.25 درصد می باشد. تا شکل پذیری و جوش پذیری بهتری داشته باشد. از آلیاژهای دیگر می توان به 2.0 درصد مگنز و مقدار کمی کمی از مس، نیکل، نوبیوم، نیتروژن، وانادیوم. کروم، مولیبدنیوم، تیتانیوم، کلسیم، عناصر کمیاب در زمین و زیر کنیوم اشاره کرد. مس، تیتانیوم، وانادیوم و نوبیوم برای قوی تر کردن فولاد به آن افزوده می شوند. این عناصر میکروساختار فولاد کربنی را بهبود می بخشند. که معمولاً مجموعۀ آلیاژ آهن و کربن لایه ای می باشد تا پراکندگی آلیاژ کاربید خوبی تولید کند. این ویژگی باعث از بین رفتن تأثیر کاهش سختی و شکست حجمی آلیاژ آهن و کربن شده. و باعث افزایش قدرت ماده به وسیلۀ تصحیح کردن اندازه دانه می شود. که در مورد آلیاژ آهن و کربن باعث افزایش قدرت تسلیم آن به میزان 50 درصد. در تمامی نیم قطر دانه متوسط می شود.

افزایش قدرت به وسیلۀ ته نشینی تأثیر کمی در افزایش تسیلم دارد. قدرت شکست HSLA بین 250 الی 590 مگاپاسکال می باشد. به دلیل قدرت و سختی زیاد HSLA ساخت آنها نیازمند 25 تا 30 درصد. قدرت بیشتر در مقایسه با فولادهای کربنی می باشد.

مس، نیکل، سیلیکون، کروم و فسفر جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی افزوده می شوند. زیرکونیوم، کلسیم و عناصر کمیاب در زمین به کنترل شکل به وسیلۀ افزودن سولفید افزوده می شوند. تا شکل پذیری HSLA را افزایش دهند. این عناصر به این دلیل افزوده می شوند که -HSLA دارای خواص مختلف در جهات مختلف را دارد. به عنوان مثال، شکل پذیری و مقاومت در برابر ضربه. در طول و در جهت متقاطع بر آن دانه تغییرات شدیدی دارد. خم هایی که به صورت موازی در طول دانه ایجاد می شوند. معمولاً در لبه بیرونی باعث شکست می شوند. زیرا باعث بار کششی می شوند. این تغییرات متناسب با جهت در -HSLA کاهش می یابند زیرا بوسیله ای کنترل شکل با سولفید ساخته شده اند.

HSLA در خودروها، کامیون ها، جرثقیل ها، ترن هوایی ها و سایر وسایلی که باید نیروهای شدیدی را تحمل کنند. یا نسبت قدرت به وزن زیادی داشته باشند، استفاده می شود. مقطع و ساختار HSLA معمولاً 20 تا 30 درصد کم وزن تر از فولاد کربنی با همان قدرت است.

HSLA همچنین در برابر زنگ زدگی مقاومت بیشتری نسبت به فولادهای کربنی دارد. زیرا آنها ترکیب آهن و کربن کمتری دارند. معمولاً چگالی -HSLA در حدود 7800 کیلوگرم بر متر مکعب است.

در دستگاه هایی مانند چرثقیل، مخلوط کن بتن، ماشین های کشاورزی. کامیون ها، تریلرها، برج های انتقال قدرت. میل های -HSLA با حداقل قدرت 50000 تا 70000 مورد استفاده قرار می گیرند.

همچنین در مورد فولادهای کم آلیاژ با قدرت زیاد -HSLA می توان این نکته را متذکر شد. که شکل دادن، کند کاری، اره کردن و انجام سایر ماشین کارها بر روی این فولادها. نیازمند 25 الی 30 درصد انرژی بیشتر در مقایسه با سایر آلیاژهای فولادی می باشد.

طبقه بندی فولادهای کم آلیاژ HSLA

• فولادهای مقاوم در برابر آب و هوا (Weathering steels)

فولاد هایی که مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند. مانند COR-TENT، این نوع آلیاژها در ترکیب ساخت خود مقدار کمی فسفر و مس دارند. تا میزان مقاومت آنها در برابر فرسایش های آب و هوایی افزایش یابد.

• فولادهای رول شده با کنترل (Control -rolled steel)

رول های داغ فولاد که ساختار بسیار گسیخته آستنیت دارند. که به ساختار آهن و کربنی مکعبی خوبی ضمن فرآیند سرد کردن تبدیل می شوند.

• فولاد های کم پرلیت (Pearlite -reduced steel)

فولادهای با کربن کم یا بدون کربن که ساختار دانه ای آهن و کربن خوبی دارند. که به وسیله ته نشینی افزایش قدرت می یابند.

• فولادهای فریت (Acicular ferrite steel)

این فولادها به وسیله ساختار آهن و کربنی سوزنی. مقدار بسیار کمی کربن و سخت سازی خوبی افزایش قدرت داده می شوند. درصد کربن در این نوع فولادها بسیار اندک است و خواصی همچون جوش پذیری و شکل پذیری خوبی را دارند.

• فولادهای دو فازی (Dual-Phase steel)

این فولادها میکرو ساختار آهن و کربنی متشکل از مقدار کم و یکنواخت مارتنزیت دارند. این میکروساختار باعث کاهش قدرت تسلیم، افزایش درجه سختی و شکل پذیری خوب می شود. فولادهای دو فاز شکل پذیری خوب را دارند و همچنین استحکام کششی آنها بالاست.

فولاهای میکروآلیاژی (Micro-alloyed steel)

فولادی که دارای مقدار کمی نوبیوم، وانادیوم و/یا تیتانیوم می باشد. که باعث بهبود اندازه دانه و/یا سخت شدن به وسیله ته نشینی می شود.

نوع معمول از Micro – alloyed steel بهبود یافته از نظر شکل پذیری HSLA می باشد. این نوع، قدرت تسلیم تا 80000 (550Mpa)psi دارند ولی تنها 24 درصد بیشتر از فولاد A360 با 36000 (250Mpa)psi هزینه دارند. یکی از نقاط منفی این نوع فولاد این است که 30 تا 40 درصد کمتر شکننده می باشند. در ایالات متحده این نوع فولاد براساس استاندارد ASTM. در دسته های A1008/A1008M و A1011/A1011M برای ورق های فلزی و A656/A656M برای صفحات فلزی تقسیم می شوند. این فولادها برای خودروسازی جهت حفظ قدرت در عین کاهش وزن تولید شده اند. برای نمونه: میله های استحکام در، شاسی، تقویت ترمز، سیستم هدایت و تعلیق، ضربه گیری و چرخ ها.

کاربرد آلیاژهای HSLA

آلیاژهای HSLA در صنایع سنگین هم چون لوله های نفت و گاز، تولید تجهیزات و ماشین آلات صنعتی کشاورزی. ماشین های چمن زنی، جرثقیل، مخلوط کن بتن، کامیون ها، تریلرها، برج های انتقال قدرت و… می باشد.

فولادهای HSLA به دلیل وزن کم و مقاومت بسیار بالا، در صنایع خودروسازی بسیار پرکاربرد هستند.

طبقه بندی SAE

Society of Automotive Engineers به اختصار SAE (انجمن مهندسان خودروسازی) استانداردهای فولادهای کم آلیاژ HSLA را تعیین می کند. زیرا HSLA به دلیل دارا بودن خواص مطلوب برای استفاده در خودروها معمولاً در این حوزه به کار می رود.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

فولاد سیلیکونی – ورق فولاد سیلیکونی -ساخت و بررسی میکروسکوپی و مغناطیسی ورق آلیاژ فاینمت با ورق فولاد سیلیکونی

فولاد سیلیکونی چیست؟ این فولادها حاوی مقدار بسیار پایین کربن و عمدتاً بین 2.8 تا 4.8 درصد سیلیسیوم (معمولاً به همراه آلومینیوم) می باشد. بدلیل حضور سیلیسیوم که پایدار کننده فریت می باشد. این آلیاژ تبدیل به یک ماده نرم مغناطیسی میشود و نفوذپذری مغناطیسی در آن افزایش می یابد. این ورق ها در موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها استفاده می شوند. این مواد به دو صورت ورق های جهت دار مغناطیسی (oriented) و غیر جهت دار (non-oriented) وجود دارند. که با توجه به حساسیت کاربرد و خواص مورد نیاز استفاده می شوند.

فولاد سیلیکون آلیاژ آهن و سیلیکونی است که دارای خواص مغناطیسی مهم است. این نوع فولاد همچنین به عنوان فولاد الکتریکی معروف است. آلیاژ کربن بسیار کم است که در لمینیت موتور و ترانسفورماتور استفاده می شود. این ویژگی ها با ویژگی های خسارت پایین هسته و نفوذ پذیری مغناطیسی بالاتر نسبت به فولادهای کربن مشخص می شود. تعدای از نمرات وجود دارد که حاوی نسخه های غلط گرا “NGO” (non-grain-oriented) هستند. ضخامت های استاندرد آن شامل 007، .014، .0185 و .025 اینچ می باشد. فولاد سیلیکون اغلب با یک پوشش الکتریکی عایق تولیدی به نام coreplate شناخته می شود. که نیاز به لایه بندی بین لایه ها را با مواد دی الکتریک حذف کند.

فولاد الکتریکی دانه گرایی یک جهت و یکنواخت از دانه ها در ساختار آن دارد که اجازه می دهد. تا چگالی شار و اشباع مغناطیسی بیشتر باشد. بطور معمل، فولاد الکتریکی دانه گرانشی برای ترانسفورماتورهایی که جهت میدان مغناطیسی قابل پیش بینی و مشخص دارند استفاده می شود.

فولادهای الکتریکی بر روی گرا (GOES) آلیاژ آهن سیلیکونی هستند. که برای ایجاد ضریب خستگی پایین و نفوذ پذیری بالا مورد نیاز برای ترانسفورماتورهای الکتریکی کارآمد و اقتصادی مورد طراحی قرار می گیرد. GOES بیشترین انرژی الکتریکی کارآمد است و در ترانسفورماتورهایی استفاده می شود که حفظ انرژی حیاتی است.

فولادهای الکتریکی غیر گرا، آلیاژ آهن سیلیکون هستند که در آن خواص مغناطیسی عملاً در هر جهت در سطح مواد مشابه هستند.

ساخت و بررسی میکروسکوپی و مغناطیسی ورق آلیاژ فاینمت با ورق فولاد سیلیکونی هسته ترانسفورماتور

مسعود یوسفی – خسرو رحمانی (دانشگاه مکانیک و انرژی – دانشگاه شهید بهشتی

در تحقیق حاضر، نوارهای آمورف از آلیاژ نرم مغناطیسی فاینمت با استفاده از روش ریخته ریسی نواردهای عریض تولید شدند. نوارهای فولاد سیلیکونی نیز با ابعاد مشابه تهیه گردیدند. به منظور دستاورد به ساختار نانوبلوری، عملیات حرارتی در دمای 560 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت بر روی نوارهای آمورف انجام گردید. و منجر به تشکیل فازهای نانومتری Fe3Si با ابعاد بین 10 تا 17 NM و کاهش اتلاف مغناطیسی به میزان 33% نسبت به نمونه اولیه، بدلیل کاهش جدایش فازی گردید. اتلاف مغناطیسی ورق آمورف نسبت به ورق فولاد سیلیکونی 99/85% کمتر و پس از عملیات حرارتی 99/90% کمتر گردید.

بعد از تولید اولین ترانسفورماتورها، تلاش های فراوانی در راستای بهبود مواد مورد استفاده در آنها با هدف افزایش کیفیت و بازده ترانسفورماتور می شود. از آنجایی که هسته ترانسفورماتور نقش حساسی در عملکرد آن دارد. لذا در سالیان گذشته سعی فراوانی در جهت بهبود خواص ورق هسته مورد استفاده در ترانسفورماتور می شود.

از اولین مواد مغناطیسی که برای ساخت ورق هسته ترانسفورماتور با ساختار نانو استفاده گردید. میتوان به آلیاژ فاینمت ( Nb-Cu-Fe-Si-B-Finemet) اشاره نمود، که این آلیاژ در سال 1998 توسط یوشیزاوا (Yoshizawa) و همکارانش معرفی شد. در آلیاژ فاینمت در اثر سریع سرد کردن مذاب، یک فاز آمورف ایجاد می شود. که با عملیات حرارتی مناسب می توان به ساختاری با ابعاد دانه 10-20 nm رسید. فاز اصلی در این آلیاژ (si-) Fe با شبکه bbc بوده و باقی ساختار فاز آمورف اطراف دانه های کریستالی (si-) Fe است.

این آلیاژها با این ابعاد دانه، نسبت به ورق های فولاد سیلیکونی و آمورف اتلاف هیستزیس (Hystersis loss). بسیار کمتر و نفوذ پذیری مغناطیسی (Magnetic Permeability) بالاتری را دارا می باشند. در زمینه ساخت آلیاژ فایمنت در داخل کشور در جهاد دانشگاهی دانشگاه صنعتی شریف این آلیاژ از نظر سرعت شکل دهی. و عملیات حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. اما از نظر ارتباط ریزساختار با خواص مغناطیسی تاکنون پژوهشی صورت نگرفته است.

در پژوهش حاضر، پس از عملیات حرارتی بر روی ورق های آلیاژ فاینمت تولیدی به روش مذاب ریسی نوارهای عریض (PFC-Planar Flow Casting). با نمونه هایی از ورق هسته ترانسفورماتور 250KVA ساخت شرکت جنرال الکتریک مقایسه شدند.

نوارهای نانوساختار مهیا و ورق فولاد سیلیکنونی. توسط دستگاه های پراش پرتو ایکس (XRD) میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM). و مغناطیس سنج با نمونه نوسانی (Vibtation Sampling Magnetometer) مورد بررسی قرار گرفتند.

مواد و روش های آزمایش

در این قسمت به مواد و تجهیزات مورد استفاده جهت مذاب ریسی نوارهای مغناطیسی آلیاژ فاینمت. عملیات حرارتی آنها و همچنین چگونگی انجام آزمون های به کارمی گیرد جهت بررسی ریزساختاری. مغناطیسی این ورق ها با ورق های سیلیکونی مهیا شد. هسته ترانسفورماتور پرداخت می شود.

جدول (1) میزان خلوص و درصد جرمی عناصر که بکار رفت برای تهیه آلیاژ فاینمت را نشان می دهد.

جدول1: میزان خلوص و درصد اتمی عناصر مورد کاربرد برای تهیه آلیاژ فاینمت

در اینجا جهت اختصار از نام گذاری های زیر برای نمونه های مهیا و به کار می رود.

F1: ورق فاینمت ریخت ریسی شده توسط روش PFC

F2: ورق فاینمت ریخته ریسی شده توسط روش PFC بعد از عملیات حرارتی

GE: ورق فولد سیلیکونی با 3% سیلیسیم

بمنظور ریخته ریسی نوارهای آمورف از دستگاه ریخته ریسی نوارهای عریض به کار رفت. در شکل (1) تصویر شماتیک مذاب ریخته ریسی نوارهای عریض و اجزاء و تجهیزات جانی آن نشان داده شده است.

در جدول (2) شرایط ریخته ریسی و ویژگی های نوارهای تولیدی در دستگاه ریخته ریسی نوارهای عریض نمایان است.

جدول 2: شرایط ریخته ریسی اعمال شده برای تهیه نوارها و ویژگی های آنها.

بمنظور عملیات حرارتی نوارهای آمورف، همانطور که در شکل (2) مشخص هست عمل گردید.

بمنظور عملیات حرارتی، نوارهایی به طول 10cm را درون لوله کوارتزی قرار می دهند. سپس این لوله کوارتزی روی درب کوره به نحوی نصب گردید. که در حین گرمایش در معرض گاز آرگون باشد. به منظور آب بندی لوله کوارتزی از خمیز نسوز و میکا استفاده گردید. برای شروع فرآیند عملیات حرارتی از پمپ خلاء استفاده گردید و خلائی به میزان 0/013Pa اعمال گردیده. سپس بعد از تنظیم دمای کوره بر روی 560 درجه سانتی گراد، گاز آرگون با فشار 50KPa از در کوره داخل لوله کوارتزی دمیده شد.

فرآیند عملیات حرارتی تحت این شرایط به مدت 1 ساعت ادامه داشته و سپس نمونه در کوره خنک گردید. ذکر این نکته ضروری است که دمای 560 درجه سانتی گراد و زمان 1 ساعت بر اساس نتایج آنالیزهای حرارتی و روبشی کالریمتری. انجام شد و بر روی آلیاژ فاینمت انتخاب گردید. چرا که در این دما و زمان هیچ گونه فاز نامطلوب مغناطیسی نظیر Fe3B گزارش نشده است.

نوارها قبل و پس از عملیات حرارتی و همچنین نوار فولاد سیلیکونی توسط دستگاه پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفتند. دستگاه مورد استفاده برای این آنالیز ساخت شرکت فیلیپس با مدل PW3040/60 بود. میزان آمورف بودن نمونه ها، فازهای کریستالی متشکل و اندازه دانه آنها مورد بررسی قرار گرفتند.

به منظور تهیه نوارهای فولاد سیلیکونی، از ورق های که به کار رفت در هسته ترانسفورماتور 250KVA ساخت شرکت جنرال الکتریک به کار رفت. به منظور ارزیابی و مقایسه خواص مغناطیسی نوارهای تولیدی قبل و پس از عملیات حرارتی و نوارهای فولاد سیلیکونی. از دستگاه مغناطوسنج نمونه ارتعاشی استفاده گردیده است. در جدول (3) علایم پارامترهای مغناطیسی مشخص است. شایان ذکر است که اطلاعات مورد جمع آوری از آزمون مغناطیسی توسط نرم افزاز اوریجین Origin مورد تحلیل قرار گرفتند.

جدول 3: علایم پارامترهای مغناطیسی

به منظور بررسی ریزساختاری ورق های مورد مهیا از میکروسکوپ الکترونی روبشی با مدل VEGA/TESCAN-LMV برای ورق GE و از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی با مدل Miria3-XMU برای ورق های F1 و F2 به کار رفت. نوارهای مذکور، از نظر جدایش فازی و توزیع عناصر آلیاژی مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور مهیا نمودن ورق های آمورف از پولیش استفاده گردید. سپس نمونه ها به منظور بررسی توسط این میکروسکوپ ها با محلول نایتال 2% به مدت 1 ثانیه اچ شدند.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

فولاد ضد زنگ داپلکس- جوشکاری فولاد ضد زنگ به روش ESAB. طیف کاملی از مواد مصرفی برای تمام گریدهای داپلکس و فرآیند جوشکاری مواد مصرفی داپلکس با کیفیت بالاو پشتیبانی فنی

فولاد ضد زنگ داپلکس

طیف (دسترسی) کاملی از مواد مصرفی برای همه گریدهای داپلکس و فرآیندهای جوشکاری

فولادی ضد زنگ داپلکس (آستنیتی/فریتیک) یک خانواده بزرگ را شامل میشود. که از درجه های آلیاژ پایین تر. از طریق درجه های 22% cr به طور گسترده ای برای گیردهای فوق آلیاژی فوق العاده داپلکس و هترو داپلکس. برای کاربردهای بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

همه آنها به لطف ریزساختار دو فازی متشکل از تقریباً ترکیبی جذاب از مقاومت بالا. و مقاومت در برابر خوردگی مناسب را ارائه می دهد. که شامل 50% فریت و 50% آستنیت است.

فولادهای ضد زنگ داپلکس به طور معمول در مقایسه با فولادهای زنگ نزن آستنیتتی با مقاومت در برابر خوردگی. دو برابر قدرت تسلیم دارند.

گریدهای داپلکس ناب

در طول سالهای اخیر تعدادی از فولادهای ضد زنگ داپلکس ناب بعنوان گزینه های مقرون به صرفه. برای گریدهای آستنیتی استاندارد مانند L304 معرفی شده اند. ( 1.4307) و L316 – (1.4401)

از فولادهای داپلکس در بسیاری پروژه ها برای ساخت نیروگاه های آب شیرین کن. لوله ها، مخازن ذخیره سازی، مخازن تحت فشار،پل های دریایی، پل های متحرک و… بکار گرفته می شوند.

هیچ تعریف روشنی از فولادهای ضد زنگ لاغر داپلکس وجود ندارد. اما این اصطلاح معمولاً برای گیردهای بدون Mo با محتوای (حجم) کم Ni استفاده میشود.

بعضی از Ni در فولادهای ضد زنگ داپلکس اغلب با ترکیبی از Mn و N جایگزین می شود. تا ضمن حفظ مقاومت، مقاومت در برابر خوردگی و تعادل فاز مناسب، هزینه آلیاژ را به حداقل خود نگه دارد.

طیف کاملی از مواد مصرفی برای همه گریدهای داپلکس و فرآیندهای جوشکاری

همچنین گریدهایی با محتوای Mo متوسط با افزودنیهای قابل توجهی چون مس وجود دارد. که غالباً به عنوان درجه های لاغر توصیف می شوند. همانطور که در جدول شماره 1 مشاهده می شود. گریدهای داپلکس به طور معمول دارای مقاومت در برابر خوردگی حفره ای بهتر با هم تراز. با درجه های استاندارد آستنیتتی هستند.

مواد مصرفی ESAB توصیه شده

مواد مصرفی داپلکس، داپلکس و سوپر داپلکس به گونه ای طراحی شده اند. که حداقل خواص مکانیکی منطبق و مقاومت در برابر خوردگی را می توان تضمین کرد. بنابراین تقویت کننده آستنیت در مقایسه با درجه فولاد مربوطه، از عناصر بیشتری برخوردار هستند. تا از محتوای (حجم مقدار) فریت فلز جوش زیاد جلوگیری کنند.

به استثنای موارد کمی، تمام گیردهای لاغر (ناب) داپلکس را می توان با مواد مصرفی نوع 2209 جوش داد. که خصوصیات مکانیکی عالی و مقاومت در برابر خوردگی دارند.

به این حال، مواد مصرفی داپلکس ناب، مقرون به صرفه تر هستند. و از نظر متالورژی برای ایجاد خواص جوشکاری مشابه مواد پایه طراحی شده اند.

همچنین برخی از کاربردها وجود دارد که Mo تأثیر منفی بر مقاومت در برابر خوردگی دارد. و باعث می شود. مواد مصرفی از نوع 2209 کمتر مناسب شوند.

با این وجود تراز نازک آلیاژ MO S32003 ترجیحاً جوش داده می شود. با مواد مصرفی نوع 2209 برای اطمینان از تطابق مقاومت در برابر خوردگی.

جوشکاری فولاد ضد زنگ داپلکس به روش ESAB

قبل از جوشکاری

• برای دستیابی به نفود خوب باید از شکاف ریشه (پایه). و زاویه اتصال کمی وسیعتر از آنچه برای فولاد ضد زنگ استاندارد استفاده می شود، استفاده کرد.
• برای تسهیل جوشکاری ریشه زدن (پایه) از پشت سرامیک استفاده کنید.
• اتصال و فلز پایه مجاور باید کاملاً تمیز شود.
• فقط باید از برس ضد زنگ برای تمیز کردن استفاده شود.
• پیش گرمایش به طور معمول توصیه نمی شود.
• همیشه باید از الکترودهای خشک استفاده شود.

ESAB می تواند الکترودهای داپلکس ار در ESAB VacPac تهیه کند.

یک سیستم مؤثر برای اداره الکترودهای جوشکاری است.

مصرف متناسب دو بسته در هنگام یک شیفت کاری عادی است.

این روشهای خشک کردن مجدد پر هزینه را از بین می برد.

ورودی گرما و واسطه

توصیه های دما

• ورودی گرما 0.5 – 1.5 کلیوژول بر میلی متر و Timax = 150 درجه سانتی گراد برای گریدهای داپلکس بدون چربی. به عنوان مثال : UNS S32101 ورودی های گرما به بالا تا kj/mm 2.5 در بیشتر موارد می تواند باشد. اعمال می شود.
• ورودی گرما kj/mm 2.5-0.5 و Timax = 200 درجه سانتیگراد برای درجه های داپلکس. به عنوان مثال UNS S31803، EN 1.4462.
• ورودی گرما: 1.5-0.2 کلیوژل بر میلی متر و Timax = 150 درجه سانتی گراد برای درجه های فوق العاده داپلکس. به عنوان مثال: UNS S32750.

گازهای محافظ و پشتیبان

• مخلوط TIG Ar یا Ar-He.
• MIG Ar-O2.

Ar-CO2، (1-3) یا Ar-He-O2 مخلوط (1-3).

• FCAW Ar-CO2 مخلوط (25%) یا CO2 خالص.

هنگام جوشکاری ورودی گرما باید مربوط به ضخامت صفحه و روش جوشکاری باشد. از ورود حرارت خیلی کم یا خیلی زیاد باید خودداری شود.

فولادهای سوپر داپلکس به ویژه در برابر گرمای زیاد ورودی و دمای بین دنده حساس هستند.

گرمای ورودی

هنگام جوشکاری صفحه نازک نباید بیش از 1 کیلو ژول بر میلی متر باشد.

از زدن قوس خارج مفصل خودداری کنید. ضربات قوس می تواند به عنوان نقاط شروع برای خوردگی و ترک خوردگی حفره ها عمل کند.

• برای جلوگیری از جمع شدن نیتروژن، طول قوس و بیرون کشیدن مناسب را حفظ کنید.

• محافظ صحیح گاز ریشه مهم است. گازهای پشتیبان مناسب Ar با خلوص بالا و مخلوط حاوی N2 و H2 هستند. باید از بافت بیش از حد خودداری شود. این می تواند منجر به ورود بیش از حد گرما شود.

بعد از جوشکاری

تمیزکاری کامل بعد از جوشکاری برای دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی بسیار ضروری است. تمام سرباره ها و اکسیدهای موجود در جوش و اطراف آن باید از بین بروند.

• برس زدن باید به صورت دستی و فقط برس ضد زنگ انجام شود. برس های دوار (چرخشی) می توانند باعث ایجاد شکاف های ریز در فلز جوش شوند.
• عملیات حرارتی بعدی به طور معمول مورد نیاز نیست. با این وجود، فولادهای داپلکس و فلزات جوشکاری می توانند از راه حل حرارتی استفاده شوند.
• باید از کاهش استرس خودداری کرد. زیرا این امر می تواند باعث خرد شدن فولاد و فلز جوش شود.

اگر از روش توصیه شده از طرف تأمین کننده فولاد دنبال شود. می توان از شعله ور شدن صفحات تغییر شکل یافته استفاده کرد.

جوشکاری یک طرفه برای ساخت صفحه تولیدی ESAB

یک گزینه بسیار پربازده ، به استاندارد دو طرفه اتصال پانل ها در تانکرهای شیمیایی. با استفاده از یک طرفه SAWOSW روش های جوشکاری. با پشتوانه ویژه شار و با پشتیبانی از پشتی مس.

با استفاده از این روش، پنل ها نیازی به این کار ندارند . از ایستگاه جوشکاری منتقل شوند. چرخانده و قبل از اتمام جوشکاری جایگزین شده است. در عوض، مفصل (بند) رای می توان از یک طرف تکمیل کرد.

گفته می شود، این یک گزینه مقرون به صرفه است. که می تواند با هزینه کم، کار به راحتی اجرا شود.

پیش بینی محتوای فریت

تعادل فاز فلز جوش و گرما

منطقه آسیب دیده (HAZ) حیاتی است. که نوبت به آن می رسد. بدست آوردن خواص خوب در جوش فولاد ضد زنگ داپلکس.

فریت بیش از حد بالا باعث شکنندگی می شود. در حالی که کمبود فریت باعث از بین رفتن مقاومت در برابر ترک خوردگی در برابر تنش می شود.

محتوای فریت فلز جوش

باید به طور معمول در محدوده FN 30-100 باشد. (تقریباً 22-70%)

نمودار WCR – 92 ابزاری مفید برای محاسبه محتوای فریت فلزات جوشکاری است.

در فعالیت انجام شده

1- مواد پایه، SAF 2205 (EN 1.4462)، دوباره ذوب شده است.

2- فلز جوش MMA داپلکس، با OK 67.50 رسوب داده شده است.

3- فلز جوش MG داپلکس، با OK Autrod 16.86 رسوب داده شده است.

4- فلز جوش Super Duplex MMA، با OK 68.53 نهشته شده است.

X محل جوشکاری در SAF 2205 (EN 1.4462) جوش داده شده با OK 67.50 الکترود MMA با فرض رقت 30%.

نمودار وضوح WRC 1992 Crew و Nieg فولاد و فلز تمام جوشکاری از ترکیبات شیمیایی آنها محاسبه شده. روی نمودار رسم شده و توسط یک خط به هم متصل شده اند.

این خط تمام ترکیب ممکن را از فلز جوش برای درجات مختلف محلول نشان می دهد.

در مثال حاضر، 30% محلول بوده است. و استفاده شده و محتوای فریت پیش بینی شده. از جوش تقریباً FN 45 است.

راهنمای جهانی در زمینه جوشکاری و برشکاری

فن آوری و سیستم ها ESAB در خط مقدم فناوری جوشکاری و برشکاری فعالیت می کند.

بیش از صد سال پیشرفت مداوم در محصولات و فرآیندها. این شرکت را قادر می سازد تا در هر بخشی که ESAB فعالیت کند. با چالش های پیشرفت فن آوری روبرو شویم.

کیفیت و محیط

استانداردها

کیفیت، محیط زیست و ایمنی سه حوزه اصلی تمرکز هستند. ESAB یکی از معدود شرکت های بین المللی است که به استانداردهای ISO 14001 و OHSAS 18001 دست یافته است.

محیط زیست، بهداشت و ایمنی

سیستم های مدیریتی در کل امکانات تولید جهانی ما.

در ESAB کیفیت مداوم است. فرآیندی که در قلب تما فرآیندها و امکانات تولید ما در سراسر جهان قرار دارد. تولید چند ملیتی، محلی، نمایندگی و بین المللی. شبکه توزیع کنندگان مستقل مزایای کیفیت ESAB را به همراه دارد. و تخصص بی نظیر در زمینه مواد و فرآیند ها در دسترس همه مشتریان ما در هر جایی که. ساکن هستند.

ESAB مواد مصرفی جوش را به عنوان بخشی از طیف گسترده ای از سیمها و الکترودهای سیم جوشکاری. از جنس استنلس استیل، داپلکس- از جمله فولاد ضد زنگ لاغر و فوق العاده داپلکس – ارائه می دهد.

با انتخاب ESAB برای استفاده ، مشتریان می دانند. که از پشتیبانی فنی یکی از بزرگترین تأمین کنندگان مواد مصرفی جوشکاری در جهان برخوردار هستند.

ESAB تخصص و تجربه کاربردی را برای به اشتراک گذاشتن با شما دارد. هرگونه خطر از نظر مشکلات کیفیت، گران بودن را به حداقل می رساند.

ESAB از طروق گسترده خود قادر به تأمین مشتریان خود در سراسر جهان است.

اطمینان از عملکرد یکسان و با کیفیت بالا. با مشخصات کنترل شده مرکز از نظر : مواد اولیه – روش های آزمایش – سیستم های مدیریت کیفیت: ISO 14001/OHSAS 18001

ESAB : طیف کاملی از تجهیزات جوش و برش، مواد پرکننده و لوازم جانبی. برای هر نوع بخش صنعتی که در آن از فولاد ضد زنگ داپلکس استفاده شده است.

ما در سراسر جهان شبکه ای از دفاتر فروش و توزیع کنندگان را در اختیار شما قرار داده ایم. تا در هر کجا که باشید به شما خدمات و پشتیبانی بدهیم. همه اینها برای کمک به شما در افزایش بهره وری جوشکاری است. همه از یک منبع قابل اعتماد می توانید استفاده کنید.

با همکاری نزدیک با تیم های اصلی، ما از توانایی خود برای مهارت و نوآوری. برای ارائه طیف کاملی از محصولات برش و جوشکاری و لوازم سفارشی مناسب با نیازهای بازار محلی استفاده می کنیم.

راه حل های جهانی ما با سطح اطمینان بخشی از آگاهی از محیط زیست. در مورد مسائل مربوط به بهداشت و ایمنی در هر بخش. و آگاهی کامل از آن چالش های پیش روی جهان گسترده تر است.

طیف گسترده ای مواد مصرفی برای فولادهای ضد زنگ داپلکس

• عملکرد مطابق با کیفیت بالا.
• پشتیبانی فنی.
• طیف کاملی از تجهیزات جوشکاری و برشکاری.
• شبکه جهانی.
• دفاتر فروش و توزیع کنندگان.
• آگاهی زیست محیطی در فن آوری جوشکاری.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )). صنعتگران عزیز، افتخار داریم که سی سال تجربه گرانبهای خویش را. در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی. برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶