ورق استیل نگیر – استیل نگیر- کاربرد ورق استیل نگیر.-ورق استیل یکی از پرکاربرد ترین مواد خام برای استفاده در صنایع مختلف است، هزاران نوع ورق استیل با خصوصیات مختلف وجود دارد.

که آلیاژهای به کار رفته در تولیدات آنها تعیین می نماید که از خانواده اصلی آنها خواهند بود.در این متن قصد داریم درباره یکی از پرکاربردترین نوع ورق استیل یعنی ورق استیل نگیر. که به آن ورق استیل غیر مغناطیسی نیز اطلاق می شود.

صحبت نماییم. انواع مختلفی از این ورق استیل در صنعت به کار می رود. که در ادامه به معرفی مختصری از هر کدام و آلیاژهای مورد کاربرد در آنها خواهیم پرداخت. و کاربردهای اصلی هر یک را نیز با هم مرور خواهیم نمود.

ورق استیل نگیر

این نوع از ورق استیل 50 سال پیش کشف شد که با استفاده از 12 درصد کروم در آلیاژ یک ورق استیل. می تواند آن را تبدیل به یک فولاد ضد زنگ نماید. با بالا رفتن درصد کروم رفته در ورق استیل. خاصیت مغناطیسی آن را نیز مختل کرده و منجر به تولید ورقی به ویژگی های این ورق با کاهش و افزایش آلیاژهای مختلف تغییر نموده. و شاهد ساختاری متفاوت از آن خواهیم بود. یکی از عنصرهای دیگر مورد استفاده در ورق استیل نگیر کربن است. که استفاده از این عنصر نیز باعث افزایش سختی این ورق می شود و مقاومت آن در برابر مواد مختلف افزایش می دهد.

انواع ورق استیل نگیر

انواع مختلفی از ورق استیل نگیر در صنعت به کار می رود که هر کدام خصوصیات خاص خود را داراست است. نوع های مختلف ورق استیل نگیر به دلیل آلیاژهایی که در ساختار خود دارد. برای استفاده در دماهای بالا کاربرد زیادی داشته و مقاومت های آنها در این دماها افزایش می یابد. با برخی از مشخصات هر کدام از انواع این ورق به تفکیک آشنا خواهیم شد.

ورق استیل 304

ورق استیل 304 یکی از رایج ترین نوع های ورق استیل نگیر است. که با داشتن 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل مقاومت مناسبی در برابر خوردگی از خود نشان می دهد.

ورق استیل 316 (316 و 316L)

ورق استیل 316 در دو نوع 316 و 316L تولید می شود

علت نام گذاری

ورق استیل 316L

به این خاطر است که تولید این ورق استیل کربن کمتری نسبت به ورق 316 استفاده شده است. و L موجود در انتهای نام آن به عبارت Low Carbon اشاره دارد. هر دو نوع ورق ها دارای مقاومت خوردگی بسیار بالایی بوده است و این مقاومت با افزایش دما در آنها بیشتر نیز می شود. البته در دماهای بالا آنها دچار اندک انبساط در ساختار خود شده و کشیده می شوند. میزان کربن کمتر موجود در ورق استیل 316L موجود می شود. که این ورق برای استفاده در جوشکاری مقاومت بهتری نمایان و دچار پوسیدگی نشود. البته بازپخت کردن ورق استیل 316 نیز می تواند این خاصیت را تا حد بسیار زیادی در آن تقویت نماید.

• ورق استیل 321

این ورق استیل نگیر با افزودن آلیاژ تیتانیوم به ساختار اصلی استیل تولید می شود. مطابق بسیاری دیگر از انواع ورق استیل نگیر، در جوشکاری بسیار مقاوم است و کاربرد زیادی دارد. مقاومت بالا، در برابر خوردگی، فشار جریان آب شرب شهری و رطوبت محیط از خود نشان داده. و در مواجههه با اکسیداسیون نیز ماندگاری خوبی از خود نشان می دهد. مقاومت حرارتی این ورق نیز در حالت استفاده متفاوت 900 درجه سانتیگراد و در حالت استفاده مداوم 925 درجه سانتی گراد است.

• ورق استیل 309s

ورق استیل 309s

با آلیاژهایی که در خود دارد استحکام قابل قبولی در برابر خوردگی در دمای بالا مورد استفاده در صنایع دارد. این استیل در شرایطی که به صورت متناوب از آن استفاده شود. می تواند در برابر اکسیداسیون در دمای 1038 درجه سانتیگراد (1900 درجه فارنهایت) مقاومت داشته باشد. این ورق به دلیل داشتن کروم بالا و نیکل پایین در محیط های گوگردی تا دمای 1000 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می گیرد.

• ورق استیل 310s

ورق استیل 310s بیشتر برای کار در دماهای بالا تولید شده است. و می تواند در استفاده کردن های متناوب، 1035 درجه سانتیگراد و در استفاده به صورت مداوم 1150 درجه سانتی گراد را تحمل نماید. البته نسخه ورق استیل 310s کربن کمتری نسبت به نسخه معمولی این ورق در خود دارد. استفاده از 25 درصد کروم و 20 درصد نیکل باعث می شود. که ورق استیل 310s مقاومت بسیار بالاتری در برابر خوردگی و اکسیداسیون داشته باشد.

• ورق استیل 4841

اولین ویژگی مهم ورق استیل 4841 این است که این ورق برای کار در دماهای بیش از 550 درجه سانتی گراد تولید شده است. مقاومت این ورق در برابر خمش بسیار بالا بوده است و در دماهای بالا نیز به این میزان مقاومت افزوده می گردد. مقاومت ورق استیل 4841 در برابر اکسیداسیون نیز بسیار عالی است.

هزینه های استفاده از ورق استیل نگیر

ورق استیل نگیر مانند سایر ورق های استیل دیگر با وزن قیمت گذاری شده و معامله می شوند. البته انواع مختلف این ورق با توجه به خصوصیاتی که دارند. قیمت های مختلفی را نیز داراست. البته یکی دیگر از فاکتورهای مهم در تعیین قیمت ورق استیل نگیر ضخامت آنها است. علاوه بر انتخاب نوع ورق استیل نگیر برای کار و تجارت خود باید ضخامت مناسب آن را نیز محاسبه نمایید. دومین عامل تأثیر گذار در قیمت این ورق هم آلیاژهای مورد کاربرد در تولید آن است. آلیاژها ساختار و مقاومت های مختلفی را به انواع ورق استیل نگیر می بخشند. که شما برای استفاده مقرون به صرفه می بایست مورد مناسبی را برای استفاده خود را انتخاب کنید.

کاربردهای ورق استیل نگیر

همانطور که بیان کردیم، ورق استیل نگیر یکی از پرکاربردترین ورقهای استیل در صنایع مختلف است. کاربردهای هر کدام از پر استفاده ترین انواع ورق استیل نگیر را به تفکیک با هم مرور خواهیم نمود.

کاربردهای ورق استیل

• تجهیزات پردازش شیمیایی
• صنایع غذایی
• به کار گیری آن در بسته بندی محصولات لبنی و نوشیدنی ها
• مبدل های حرارتی

کاربردهای ورق استیل 316 (316 و 316L)

• تولید قطعات کوره
• مبدل های حرارتی
• قطعات موتور جت
• تجهیزات دارویی
• تجهیزت عکاسی
• قطعات دریچه و پمپ
• تجهیزات پردازش شیمیایی
• مخازن
• تجهیزات خمیر کاغذ

کاربردهای ورق استیل 321

• منیفود اگزوز هواپیما
• اتصالات انبساطی
• قطعات کوره
• مبدل های حرارتی
• صفحه های یافته شده یا جوش داده شده برای فرآوری مواد معدنی در دمای بالا

کاربردهای ورق استیل 309s

• سیمان سازی
• چرخه های حرارتی
• کوره ها
• مشعل ها
• پنکه
• لوله کشی
• تجهیزات کارخانه کاغذسازی
• پالایشگاه نفت
• صدا خفه کن

کاربردهای ورق استیل 310s

• مشعل ها و محفظه های احتراق
• صدا خفه کن
• روکش های کفشپوش
• بادگیر
• تجهیزات پردازش مواد غذایی
• تجهیزات پردازش مواد غذایی
• ترموژل ها
• لوله های تابشی
• کوره
• دیگ های بخار

کاربردهای ورق استیل 4841

• صنعت سیمان
• صنعت مهندسی
• تجهیزات کوره
• سیستم تعلیق سوپر هیتر
• نیروگاه های تبدیل انرژی
• صنایع فولادی

جمع بندی و نتیجه گیری

ورق استیل نگیر را می توان پرکاربردترین ورق استیل در همه صنایع دانست. این ورق هر چند نسبت به نمونه های ورق استیل بگیر دارای قیمت های بالاتری است. اما مشخصات و مقاومت های آن کاملاً این دلیل این موضوع را روشن خواهد نمود. البته انواع مختلف ورق استیل نگیر نیز دارای هزینه های مختلفی بوده. و صاحبان صنایع می توانند با شناخت جزئیات دقیق این ورق ها بهینه ترین آنها را برای استفاده در صنعت خود انتخاب نمایند.

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 تندبر (High Speed Tool Steels).
فولاد سرد كار (Cold Work Tool Steels).
فولاد مقاوم به شوك (Shoch Resisting Tool Steels).
فولاد كم آلياژ (Low Alloy Special-purpose Steels).
فولاد قالب سازی (Mold Steels).
فولادهاي سخت شونده با آب ( water-hardening tool steels). فولاد گرم كار (Hot Work Tool Steels)

خصوصیات ورق مخزنی – حرارتی A285

مقاوم در برابر خوردگی – ابعاد دقیق – ضد زنگ – فشار و درجه حرارت بالا را تحمل میکند.- توزیع عالی تنش

کاربرد ورق مخزنی

• مخازن تحت فشار راکتور هسته‌ای
• دیگ بخار و مبدل حرارتی
• توربین‌های گازی و بخار
• نیروگاه‌های حرارتی
• نوار نقاله کشویی
• صنایع شیمیای

 شمش مهمترین کالای زنجیره فولاد

تیر ماه 1394 وزیر محترم صمت (صنعت، معدن و تجارت) مصوبه بسیار مهمی را وضع کردند. که هدف از ابلاغ آن تلاش برای پایداری سود در کل زنجیره فولاد بود. که با اذعان برخی از کارشناسان این حوزه با موفقیت هم همراه بود. بر اساس این مصوبه که به اذعان دبیر محترم انجمن تولیدکنندگان فولاد کشور اعم از تولید کنندگان شمش و میلگرد. حدود 2 سال مطالعات کارشناسی صورت گرفته بود. ملاک تبعیین قیمت گندله آهن و آهن اسفنجی بر اساس درصدی از قیمت شمش فولاد خوزستان تعیین شده است. با توجه به مطالب بالا این طور استنباط می شود. که نرخ شمش از یک موقعیت ویژه د این زنجیره برخوردار بوده. و سایر قیمت گذاری های زنجیره فولاد. تابعی از این کالای فولاد نیمه ساخته باشد.

https://www.foolad-paytakht.ir

زمانی نه چندان دور، کشف قیمت شمش، این کالای نیمه ساخته و مهم. در سطح بازار، کاری بسیار دشوار و طاقت فرسا بود. و برای همگان و به خصوص لایه های پایین تر زنجیره فولاد، به راحتی میسر و امکان پذیر نمی شد. خوشبختانه به مدد و همت برخی از فعالان این حوزه و ابزار نوین اطلاعاتی و ارتباطی. در بستر اینترنت، سامانه های گوناگونی در این خصوص وجود دارند. که امکان تقریبی کشف قیمت شمش را به راحتی ممکن و میسر می سازد.

تفاومت شمش بیلت و بلوم

ظاهراً در استفاده از کلمات و اصطلاحات شمش بلوم و بیلت در بازار و مستندات بورس کمی تفاوت وجود دارد.

1- شمش به اصطلاح بلوم بیشتر مصرف میلگردهای صنعتی دارد.

در ضمن در بعضی از کشورها مانند چین و اکراین و به دلیل تولید بالای فولاد. و عدم توازن تولید و ظرفیت دستگاه CCM. و در بعضی از موارد بنا به درخواست مشتری، شمش بلوم یعنی در سایزهای 180 به بالا تولید می گردد. و بعداً طی یک مرحله نورد به ابعاد شمش بیلت 160 به پایین تبدیل می گردد.

شمش های بیلت مذکور دارای چگالی بیشتر بوده و بیشتر در مصارف صنعتی کاربرد فراوانی دارند.

2- شمش SP3 یا St44-2 بار کربن حداکثر 22، اصولاً بیشتر در تولید نبشی و ناودانی. و یا در بعضی موردها در سایزهای میلگردهای ریز استفاده می شود.

3- اصولاً شمش SP5 بیشتر برای تولید میلگرد تا سایز 25 مورد استفاده قرار می گیرد.

برای تولید میلگرد سایز 25 به بالا از شمش با گرید Gr60 استفاده می شود.

4- برای تولید کلاف نیز از شمش با گرید SP5 – Rst34-1006-1008 استفاده می گردد.

بطورکلی زنجیره فولاد کشور را می توان مشتمل بر چهار لایه به صورت زیر طبقه بندی نمود.:

1- تولیدکنندگان تراز اول مرتبط با صنایع معدنی.

ورودی: مواد معدنی.

خروجی : سنگ آهن، گندله آهن، آهن اسفنجی و کنسانتره.

2- تولید کنندگان شمش.

ورودی: خروجی سطح 1 و قراضه.

خروجی: انواع شمش شامل بیلت و بلوم و تختال یا اسلب.

3- تولیدکنندگان محصولی نهایی.

ورودی: خروجی سطح 2.

خروجی: محصول نهایی آماده توزیع مثل مقاطع طویل شامل میلگرد، تیرآهن و ناودانی و…

4- فروشندگان نهایی و صاحبان انبار (آهن فروشان).

ورودی: خروجی سطح 3.

خروجی: تسهیل و روان سازی جریان فروش با تزریق سرمایه و ارتباط با مشتری و بازار مصرف.

فرق شمش محصول کوره القایی و قوس الکتریکی؟

شمش حاصل از کوره به روش قوس الکتریکی از کیفیت بهتری نسبت به کوره الکتریکی برخوردار است. زیرا در آن یک مرحله آنالیز بیشتر انجام می شود.

در بین نوردکاران کدام مبادی تمایل بیشتری به استفاده از شمش قوس الکترکی هستند؟

برخ از تولیدکنندگان بزرگتری مثل فولاد کویر کاشان که میلگرد آنها هم در بازار همان طوری که شاهد هستید. از فاصله قیمتی بیشتری به با بقیه تولیدی هایی که شمش القایی مصرف می کنند، دارد.

نرخ اعلامی شمش به صورت روزانه چگونه تعیین می شود؟

قبلاً روال بر این بود ملاک و میزان تعیین قیمت شمش، شمش فولاد خوزستان باشد. اما به سبب مشکلاتی این نوع قیمت گذاری برای زنجیره فولاد ایجاد کرده بود. از جمله دولتی بودن و خیلی از مواقع شفاف نبودن قیمت این واحد تولید. در آخرین جلسه با ذوبی ها، قرار بر این شد که ملاک قیمت گذاری شمش سایر تولید کنندگان خصوصی شمش. از جمله: کیان، ارفع و پاسارگاد باشد.

 لوله (Pipe) یک مقطع توخالی استوانه ای است که عمدتاً از آن برای انتقال مواد قابل جریان. مانند مایعات، گازها، دوغاب ها و پودرها استفاده می شود. از لوله ها همچنین برای ساخت سازه ها استفاده می شود. مقاطع توخالی لوله ای، به مراتب سفتی بر اساس وزن واحد بیشتری نسبت به مقاطع توپر دارند. لوله از مواد مختلفی از جمله سرامیک، شیشه، فایبرگلاس، بسیاری از فلزات، بتن و پلاستیک ساخته می شود. در گذشته لوله های چوبی و سربی نیز مرسوم بودند.

لوله های فلزی به طور معمول از فولاد آلیاژهای آهن ساخته می شوند. مانند فولاد کربنی، فولاد زنگ نزن، فولاد گالوانیزه و چدن نشکن. لوله های پایه آهنی، در صورت استفاده در جریان آب اکسیژن دار در معرض خوردگی قرار دارند. از لوله های آلومینیوم ممکن است در مواردی استفاده شود که آهن با مایع سرویس ناسازگار باشد. با وزن یک پارامتر مشکل ساز باشد.

از لوله های مسی بیشتر برای سیستم های لوله کشی آب خانگی (قابل شرب). و لوله های سیستم های تبرید و کویل های انتقال حرارت (برای مثال در کندانسورها و رادیاتورها) استفاده میشود. از لوله هایی با جنس آلیاژهای اینکونل . فولاد کروم مولی و تیتانیوم برای دماها و فشارهای بالا در تأسیسات کارخانجات فرآیندی و نیروگاه ها استفاده میشود. ارزش بازار جهانی لوله های فولادی در سال 2019 برابر 142.4 میلیارد دلار بوده. و انتظار می رود از سال 2020 تا 2027 با نرخ رشد مرکب سالانه 6.2% رشد کند. و به 54.68 میلیارد دلار برسد.

لوله بدون درز – لوله یکپارچه

لوله بدون درز – Seamless pipe- که به مانیسمان نیز مشهور است. یکی از پرکابردترین محصولات فولادی است. که در صنعت نفت-پتروشیمی- گاز و همچنین در قطعه سازی مصارف فراوانی دارد. لوله های بدون درز در بازار همچنین به عنوان مقاطع ضخیم و بسیار مقاوم تحت فشار شناخته می شود. زیرا به دلیل یکنواخت بودن و نداشتن درز جوش. دارای مقاومت بسیار بالایی در مقابل فشار و تنش های فیزیکی است. به طوری که به خوبی خود را در هر نوع شرایط آب و هوایی مطابقت می دهد. پروسه تولید مانسمان برای ساخت لوله مانسمان از استاندارد ASTM. – به شماره A106 – A53. و همچنین استاندارد نفت و گاز API 5L استفاده می شود.

پروسه تولید لوله های مانیسمان نیز بدین گونه است که در آن یک شمش فولادی تحت کشش و نورد. افزایش طول یافته و سپس با وارد شدن میله جامد نوک تیز به مرکز شمش گذاخته شده. لوله ای بدون درز را ایجاد می کند.

تولید این نوع از سایزهای بزرگتر به کوچکتر است. و سایزهای 2/1 و 4/3 و 1 اینچ معمولاً به روش سرد است. در تولید این مقاطع عمدتاً از شمش های فولادی گرد استفاده می کنند. البته تولید لوله مانیسمان از مقاطع چهارگوش نیز امکان پذیر است. اما به دلیل اینکه این مقاطع حتماً باید به صورت دایره ای و یکنواخت باشند. گرد کردن شمش های زاویه دار مستلزم صرف هزینه و وقت خواهد بود.

در مجموع پروسه تولید لوله های مانسمان شامل مراحل برش. پیش گرم، مرحله Piercing، عبور از دستگاه الانگاتور، شلیک سمبه. تاب گیری، جداسازی سمبه، کروی سازی، مرحله کشش، خنک سازی، مرحله اندازه گیری. مرحله آزمایش، مرحله کونیک کردن، پولین و در پایان باندل کردن است.

تاریخ ابداع و ساخت لوله های بدون درز به اواخر قرن 19 بر می گردد. و این روش نخستین بار توسط مهندسی آلمانی بنام ((مانسمان))به کار رفت.

کاربرد لوله مانیسمان

از کاربردهای این نوع لوله میتوان به موارد زیر اشاره نمود.

• خطوط فشار قوی
  • خطوط ولتاژ بالا – واژه ولتاژ بالا یا فشار قوی به مدارهای الکتریکی ای اطلاق میگردد. که بخاطر میزان ولتاژ بالای موجود در آنها نیازمند تدبیرات ایمنی ویژه یا عایقبندی مناسب هستند. مدارهای ولتاژ بالا در انتقال انرژی الکتریکی,لامپ اشعه کاتد,اشعه ایکس بکار میروند.
  • ولتاژ بالا بمعنی ولتاژی بیش از 1000 ولت است. بدین معنی که ولتاژهای بیش از هزار ولت را ولتاژ بالا و زیر هزار ولت را ولتاژ پایین مینامند.
  • تأثیرات خطوط فشار قوی بر سلامتی : گفته میشود زندگی در نزدیکی خطوط فشار قوی احتمال بیماریهای نظیر سرطان,. ناباروری و برخی بیماریهای روانی را افزایش میدهد. یک راه حل مبارزه با این مشکل استفاده از خطوط زیر زمینی انتقال برق فشار قوی است.
  • حریم خطوط فشار قوی : برای حفظ مردم از اثرات سوء میدانهای مقناطیسی ناشی از خطوط فشار قوی, برای حفظ برق 20 کیلوولت 5 متر< 63کیلووت 13 متر, 132 کیلوولت 15متر, 230 کیلوولت 17متر و 400 کیلوولت 20 متر حریم در نظر گرفته شده است.

• خطوط هیدرولیکی
• خطوط صنایع دارویی و غذایی
• خطوط نفت و گاز

لوله های پلاستیکی

لوله های پلاستیکی به دلیل خواصی از قبیل وزن سبک، مقاومت شیمیایی بالا. خواص غیر خورنده و سهولت در ایجاد اتصالات. بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. مواد پلاستیکی مورد استفاده عبارتند از : پلی وینیل کلراید (PVC). پلی وینیل کلرید کلر دار (CPVC)، پلاستیک تقویت شده با الیاف (FRP). ملات پلیمر تقویت شده (RPMP), پلی پروپیلن (PP), پلی اتیلن (PE), پلی اتیلن چگالی بالا اتصال – عرضی (PEX). پلی پوتیلن (PB), و آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS). در بسیاری از کشورها. لوله های پی وی سی بیشترین لوله های مورد استفاده برای لوله های دفنی توزیع آب آشامیدنی. و شبکه های فاضلاب هستند. محققان بازار پیش بینی می کنند. که کل درآمد جهانی لوله های پلاستیکی در سال 2019 بیش از 80 میلیارد دلار باشد. بازار اروپا در سال 2020 نزدیک به 12.7 میلیارد یورو خواهد بود.

فولاد فنر چیست؟

عناصر مختلفی از جمله سیلیسیم، منگنز، کرُم. وانادیوم و مولیبدن با مقادیر و درصد های مختلف. و مناسبی در فولاد فنر به کار رفته اند. این آلیاژ دارای پایداری در کشش می باشد. و این ویژگی در فولاد فنر بسیار حائز اهمیت می باشد.

فولاد فنر

با توجه به وجود عناصری همچون سیلیسیم و کروم در فولاد فنر. خواصی همچون الاستیسیته و مقاومت پایداری در مقابل خوردگی پدید آمده است.

خاصیت الاستیسیته باعث می شود. هنگامی که این آلیاژ تحت فشار بسیار زیادی قرار می گیرد. بتواند به مقدار کافی تغییر شکل بدهد. و همچنین باعث می شود که دارای استحکام قابل توجهی در مقابل کشش داشته باشد. بنابراین وجود عنصر سیلیسیم در این آلیاژ نقش بسیار مهم و کلیدی را داراست. لازم به ذکر است که وجود عنصر تیتانیوم در فولاد فنر. باعث ایجاد مقاومت در مقابل مواد و محیط اسیدی میشود. و اگر مقدار و یا درصد عنصر موجود در فولاد فنر افزایش یابد. مقدار این مقاومت نیز افزایش می یابد. و اگر مقدار آن در این آلیاژ کم شود. طبیعتاً میزان مقاومت نیز کاهش می یابد.

فولاد فنر دارای معایبی نیز می باشد. از جمله ی این معایب می توان به قابلیت بسیار پایین جوش کاری. و همچنین احتمال بالای ترک خوردگی می باشد.

انواع فولاد فنر CK

https://www.foolad-paytakht.ir

فولاد فنر ck از انواع فولادهای قابل عملیات حرارتی می باشند. که انواع مختلفی دارند. که از جمله ی آنها می توان به ck70,ck75,ck60,ck45,ck35 اشاره کرد. که دارای ویژگی و ساختار متفاوتی نسبت به یکدیگر می باشند. این فولاها در صنعت بسیار پُرکاربرد و پُر مصرف می باشند.

فولادهای فنر ck70 و ck60 از جمله ی فولادهای فنر بسیار پرکاربرد در صنعت می باشند. که در ساخت تولید تسمه های فنر از آن ها استفاده می شود.

مقدار و درصدهای عناصر به کار رفته در این آلیاژها با یکدیگر متفاوت می باشد. ولی تا حدودی مقدار این درصدها در فولادهای فنر ck60 و ck70 به یکدیگر نزدیک می باشد.

ا فولاد فنر ck75 در موارد بسیار زیادی استفاده می شود. و دامنه ی کاربرد بسیار زیادی دارد. که از جمله ی آن می توان به استفاده در مهندسی مکانیک، قطعات موتورها – پیچ ها، شفت ها. محورها، بازوی اکسل ها، قطعات فرران، قطعات دنده ها کردن پین، میل لنگ ها اجزای فرران. چرخ دنده ها، پیستوله ها، رینگ ها، متصل ها، میل لنگ، مهره ها، چرخ های محرک، میل محور اشاره کرد. بنابراین این فولاد فنر در صنایع خودرو، نفت و گاز و پتروشیمی، جنگ افزار سازی، معدن، غذایی و دارویی. تجهیزات آزمایشگاه، ساختمان، کشاورزی و غیره دامنه ی کاربرد بسیار گسترده ای دارد.

کاربرد و دلایل استفاده از فولاد در صنعت فنر سازی

کاربرد فولاد در فنرسازی بسیار متعدد می باشد. اما از اصلی ترین دلایل استفاده از آن در صنعت فنرسازی. می توان به خاصیت ارتجاعی آن که به دلیل شکل پذیری الاستیک است اشاره کرد. این خاصیت باعث می شود. تا بعد ا برداشتن و یا رفع فشار از روی فولاد فنر دوباره این قطعه به حالت اول خود بازگردد. که همین ویژگی باعث شده است به کار بردن آن در تولید فنر لازم و ضروری باشد.

فولاد فنر به کار رفته برای ساخت و تولید فنر باید دارای خصوصیاتی باشد. که از جمله ی آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• قابلیت شکل پذیری خوبی داشته باشد.
• هیچگونه ایراد و نقصی را نداشته باشد.
• هزینه و قیمت ان ارزان باشد.
• امکان دسترسی و تهیه ی آن سهل و راحت باشد.

صنعت فنر سازی در ایران

در حال حاضر کشور ما در صنعت فنر سازی. پیشرفت به سزایی داشته و توانسته در این صنعت رشد و ترقی داشته باشد. فنر از با اهمیت ترین قطعات مکانیکال سیستم های دینامیکی می باشد. که دامنه ی کاربرد و استفاده از آن در صنایع بسیار گسترده می باشد.

فنرها انواع متفاوتی دارند. که از جمله ی آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• فنر کششی
• فنر فشاری
• فنر پیچشی
• فنر دیسکی
• فنر بشقابی
• فنر دیاگرامی
• و…

این فنرها در عین حال که ظاهری بسیار ساده ای دارند. اما کاربرد و رفتاری پیچیده و غیر ساده دارند که این موضوع جالبت توجه می باشد. بنابراین ساخت و تولید هر یک از این فنر ها نیز با یکدیگر متفاوت بوده. و نیاز به اصول و قوانین علمی متفاوتی می باشد.

بنابراین برای ساخت فنر و تولید آن باید اصول و قوانین علمی را به کار برد. که کار بسیار پیچیده ای بوده. و نیاز به یک صنعت توسعه یافته دارد. تا بتوان فنری اصولی و مطابق با قوانین علم مکانیک تولید کرد.

در گذشته کشور ایران در این صنعت کیفیت بسیار پایینی در تولیدات و ساخت فنرها داشت. زیرا برای تولید این قطعه ی مهم و پرکاربرد هیچ توجهی به علم روز دنیا نمی شد. و بر اساس دانسته های تجربی و بدون متد اصول جهانی نسبت به تولیدات فنر اقدام می کردند. که نتیجه ی آن تولیداتی با کیفیت و راندمان بسیار پایین بود.

اما امروزه برخی از شرکت ها به خصوص شرکت های دانشگاهی فعال در حوزه ی ساخت. به دلیل استفاده از جدیدترین نرم افزارهای شبیه سازی مهندسی توانسته اند. کیفیت تولیدات خود را در حد زیادی افزایش دهند. و در کوتاه ترین زمان کیفیت خوبی از فنرها را تولید نمایند.

کاربرد های فولاد فنر

هر فولاد فنر دارای خاصیت و ویژگی های مختص به خود است. که از انواع کاربردهای فولاد فنر می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• فنرهای لوله ای فشاری: فاصله ی میان دایره های این نوع از فنر از یکدیگر زیاد می باشد. تا هنگامی که به آن فشار اعمال می شود بتواند آن را تحمل کند.
• فنر کششی : این نوع از فنرها عملکردی برعکس فنرهای لوله ای فشاری دارند. در این نوع از فنرها فاصله ی دایره ها کمتر بوده و برای اعمال فشار مناسب می باشد.
• فنرهای پیچشی: از این نوع فنرها هنگامی استفاده می شود. که ملاک ما تحمل و ایجاد گشتاور می باشد.
• فنرهای تخت: این فنرها برای جذب نیروهایی از جمله نیروی خمشی مورد استفاده قرار می گیرد.
• فنرهای مخروطی : این فنرها می توانند ضریب سختی غیر برابر را تحمل کنند. بدین صورت که اگر نیروی کمی بر آن وارد شود . به صورت نرم عمل می کند. ولی اگر نیروی بسیار زیادی به آن اعمال شود به صورت سخت عمل می کند.

• پس از این که فولاد در ساخت فنر استفاده شد. ویژگی هایی را در فنر ایجاد می کند. که از مهم ترین این ویژگی ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • در مقابل شکنندگی مقاومت بسیار زیادی دارد.
  • دارای خاصیت الاستیکی است.
  • در مقابل خوردگی مقاومت زیادی پیدا می کند.

  مهم ترین خواص بوجود آمده در فولاد فنر به علت وجود سیلیسیم و کروم می باشد. کم و یا زیاد شدن مقدار عناصر در فولاد فنر. می تواند کاربرد و رفتار آن را به کل تغییر بدهد.

فولاد ضد زنگ استیل-روکش های استیل ضد زنگ – مروری بر کاربرد کلینیکی روکش های ضد زنگ در دندانپزشکی کودکان یک مطالعه مروری ساده

فولاد ضد زنگ استیل

پوسیدگی از شایع ترین بیماریهای عفونی دوران کودکی است. که درمان آن ها در کودکان برحسب گسترش ضایعه و رفتار کودک متفاوت است. در میان درمان های مختلف استفاده از روکش های پیش ساخته فلزی یا SSC ها جایگاه خاصی دارد. لذا در مطالعه حاضر به بررسی کاربردهای این دسته از روکش ها و مزایا و معایت آنها پرداخته ایم. مقالات به کار رفته در این مطالعه مروری، از بین مقالاتی بوده. که در پایگاه های، Google Scholar و Pubmed، Scopus منتشر شدند.

پس از بررسی خلاصه مقالات، متن کامل مقالات مرتبط به موضوع و عنوان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. با توجه به شیوع بالای پوسیدگی ها در دندان های شیری و پیشگیری. از بروز عوارض ناشی از، از دست دادن زودرس دندان های شیری. امروزه استفاده از روکش های استنلس استیل که دوام و ماندگاری بالایی دارند، بسیار گسترش یافته است. اکثر مقالات بالینی استفاده از این روکش ها را با توجه به کارایی. و مقرون به صرفه بودن آن توصیه کرده اند.

پوسیدگی شایع ترین بیماری مزمن در کودکان است. که عدم درمان مناسب و به موقع آن موجب از دست رفتن. دندان های شیری پیش از زمان رویش دندان های دائمی می شود. بروز پوسیدگی نه تنها بر سلامت دهانی اثر گذاشته. بلکه بر روی سلامت کلی و کیفیت زندگی نیز اثرات منفی دارد. اگرچه پوسیدگی در تمامی گروه های سنی ایجاد می شود. اما شیوع آن در کودکان بیشتر از بزرگسالان است. بر اساس گزارش های WHO شیوع پوسیدگی در بین کودکان 90-60 درصد و در بین بزرگسالان 100 درصد می باشد. به طوری که میزان بالای پوسیدگی نه تنها میان مردم مناطق محروم. بلکه در شهرهای صنعتی و پردرآمد نیز دیده شده است.

روکش های استیل ضد زنگ

علی رغم پیشرفت بهداشت جوامع، پوسیدگی دندانی مشکل دنیا خصوصاً در جمعیت های فقیر است. مکانیسم ایجاد پوسیدگی برای تمام انواع پوسیدگی یکسان است. باکتری هایی (بیشتر استرپتوکوک موتانس و لاکتوباسیل) اسید ضعیت ارگانیکی را به تخمیر کردن کربوهیدرات ها به وجود می آورند. علاوه بر حضور باکتری ها وجود میزبان مستعد و استفاده از رژیم غذایی نامناسب. (مصرف بیش از حد کربوهیدرات ها) از عوامل مؤثر در ایجاد پوسیدگی هستند.

با توجه به شیوع بالای پوسیدگی در کودکان و تأثیر پوسیدگی دندان های شیری بر سلامت دندان های دائمی درآیند. حفظ سلامتی این دندان ها ضروری است. زیرا که از دست دادن زودرس دندان های شیری می تواند در تکلم و جویدن کودک اختلال ایجاد کند. و مشکلات زیبایی را نیز به دنبال دارد. جهت ترمیم تمام دندان های خلفی بیماران خردسال با احتمال بروز بالای پوسیدگی که ضایعات متعدد پروگزیمالی دارند. روکش های استیل ضد زنگ به کار می روند. در غیر این صورت این دندان ها با آمالگام یا مواد ترمیمی زیبایی بازسازی می شوند.

SSC

SSC به طور گسترده در دندانپزشکی کودکان برای بازسازی دندان های شیری تحت پوسیدگی. پالپوتومی، پالپکتومی، نقایص ساختاری وسیع و پوسیدگی های چند سطحی مورد استفاده قرار می گرد. این روکش ها ابتدا توسط کمپانی Rocky Mountain معرفی و در سال 1950 توسط Rj Engel و Humphery محبوب گردیدند. و از آن هنگام به عنوان یک انتخاب برجسته برای درمان دندان های شیری استفاده می شوند. روکش های استیل ضد زنگ از جمله تأثیر گذارترین و بادوام ترین ترمیم ها برای نگهداری مولرهای شیری. در تمام دنیا محسوب می شوند. بعضی مطالعات گذشته نگر، دوام و ماندگاری SSC ها در مقایسه با آمالگام مقایسه کرده اند. و همه آنها برتری SSC را بر آمالگام چند سطحی نشان داده اند. به طور کلی روکش های استنلس استیل جدا از روش آماده سازی و نوع آنها موفقیت بالایی دارند.

مواد ترمیمی

در میان مواد ترمیمی فراوانی که در دندانپزشکی کودکان استفاده می شوند. بدون شک روکش های پیش ساختۀ فلزی جایگاه خاصی دارند. نه تنها در ترمیم دندان های پوسیده. بلکه استفاده از این روکش های پیش ساخته، به منظور حفظ اکلوژن در بازسازی دندان های شیری. با تاج های به شدت آسیب دیده، ضروری و لازم است. گزارش شده است. که استفاده از یک روکش پیش ساخته، ریتم جویدن را دارای ثبات نموده. و تأثیر مطلوبی روی رفلکس فکی ماهیچه ای داشته است. اما با وجود دوام بالای این روکش ها و کاربردهای گسترده آن در دندانپزشکی کودکان. از آنجایی که در ذهن بسیاری از دندانپزشکان این روکش ها مشابه روکش های ریختگی در نظر گرفته می شوند. بعنوان روش ترمیمی تهاجمی به آن نگریسته شده و لذا کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

مشکلات زیبایی

همچنینن از جمله نگرانی ها در این روکش ها مشکلات زیبایی است. که امروزه اهمیت بیشتری پیدا کرده است. از جمله دیگر مشکلات این روکش ها می توان به مشکلات پریودنتال. و آزاد سازی یون هایی همچون نیکل اشاره کرد. با توجه به کارایی و عیوب گزارش شده در مورد روکش های استیل ضد زنگ. بررسی مروری در زمینه کاربردهای مختلف این دسته از روکش ها و مزایا و معایب ان ها انجام شد.

روش کار

در مطالعه حاضر مقالات مرتبط با موضوع بررسی شدند. و از کلیدواژه های :Stainless Steel ، Children، Crowns و Usage استفاده شد. از پایگاه های اطلاعای Pubmed، Scopus،Google Scholar جهت یافتن مقالات مرتبط استفاده شد. تنها مقالات به زبان انگلیسی و فارسی مورد بررسی قرار گرفتند. محدودیت زمانی برای شروع جست و جو وجود نداشته است. و مقالات دارای شرایط ورود تا شهریور سال 1399 وارد مطالعه شدند. در مجموع 673 مقاله با کلیدواژه های نامبرده یافت شدند. که پس از حذف مقالات دارای عناوین تکراری و مقالات غیر مرتبط تعداد 61 مقاله انتخاب شدند. که پس از مطالعه متن کامل، از 53 مقاله در مطالعه استفاده شد. مقالات غیر انگلیسی، مطالعات حیوانی، In vitro و گزارش مورد از مطالعه حذف شده. و تنها مطالعاتی که به بررسی SSCs و کاربردها و مزایا و معایت ها اشاره داشتند، وارد مطالعه شدند.

فولاد ضد زنگ استیل

مطالعه حاضر

 نبشی پروفیلی است که سطح مقاطع آن بر خلاف تسمه نوردی و تسمه فابریک و میلگرد ، دو ضلع بر هم عموددارد و یکی از پر کاربردترین محصولات فولادی میباشد. که در بخش های متفاوتی مورد استفاده قرار میگیرد و همینطور مانند میلگرد یکی از مصالح اساسی و پرکاربرد در صنعت و ساختمان سازی میباشد. فرایند تولید نبشی بسیار پیچیده تر از سایر محصولات فولادی است.
نبشی ها از لحاظ روش تولید به دودسته ی نبشی پرسی و نبشی فابریک تقسیم مبشوند و از لحاظ شکل ظاهری به دو دسته ی نبشی بال مساوی و نبشی بال نا مساوی تقسیم میشوند.

میلگرد استیل 420-لوله استیل 420- ورق استیل 420-فولاد زنگ نزن – فولاد ضد زنگ-استیل X2-Cr13 – استیل C 56 -فولاد آلیاژی – فولاد حرارتی

استیل 420 از سری 400 استیل های زنگ نزن، محصولاتی عموماً با قابلیت شکل پذیری بالا و مقاومت زیاد در برابر خوردگی هستند. از دیگر ویژگی های این سری به خاصیت بگیر و همیشه مغناطیسی بودنشان اشاره می شود.

جایی که میزان کم کربن و ایفای نقش پر رنگ توسط کروم و مولیبدن. این فولاد را به محصولات پر کاربردی در ساخت وسایل مختلف تبدیل کرده است.

ترکیب شیمیایی

استیل 420 به عنوان یکی از زیرشاخه های سری 400 محصولی که آن را در آمریکا به نام S42000. در انگلیس با نام C 56 و در سایر نقاط اروپا با نام X2-Cr13 می شناسند. به عنوان یکی از سخت ترین ورق استیل های موجود بواسطه داشتن مقدار زیادی کروم شناخته می شود.

شاید بتوان مهمترین عامل پیدایش ویژگی های منحصر بفرد این محصول را داشتن کرومی 12 الی 14 دانست. که از بیشتر استنلس استیل ها دارای عدد بزرگتریست (گفتنیست که اعداد بزرگتری نیز مانند کروم 17 درصدی در استیل 430 فریتی و… به چشم می خورد). در همین رابطه استیل های 420 دارای حداقل 0.15% کربن0.1%، منگنز 1.% سیلیسیم 0.04%، فسفر 0.03% گوگرد هستند.

این محصولات در طی عملیات حرارتی به وجود می آیند. و علاوه بر مقاومت بالا در برابر خوردگی و پولیش کاری. دارای انعطاف پذیری بالایی (به ویژه در حالت آنیل شده) نیز هستند.

دیگر اعضای این سری مانند استیل های 410، 416 و C 440 از جمله مهمترین محصولات مشابه با قابلیت جایگزینی با این محصول هستند. البته با این توضیح که ویژگی های کاربردی این محصولات نیز با کاری که در پیش است. همخوانی داشته و مثلاً از نظر شرایط کاری، دمای فرایند، غلظت مواد در ارتباط با فلز (مثلاً اسید و کلریدها). و یا نحوه فرآوری محصول همخوانی داشته باشند.

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

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

فولاد ۴۰۱۶ یا استیل ۴۳۰ برخلاف استیل های ۳۰۴ و ۳۱۶، استیل های سری ۴۰۰ از نوع فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی (فولاد ضد زنگ) هستند. و مانند بسیاری از فولادها قابلیت سختی پذیری از طریق عملیات حرارتی کوئنچ-تمپر را دارا می باشند.

همچنین ساختار مارتنزیتی آنها سبب جذب آهنربا میشود. لذا در اصطلاح به «استیل بگیر» معروف هستند. این فولادها دارای حداقل ۱۱٫۵ درصد کروم می باشند. به همین دلیل خرید استیل بگیر و همینطور فروش استیل بگیر همیشه در بازار آهن آلات مطرح بوده است.

یکی از رایج ترین و ارزان ترین انواع ورق استیل، ورق استیل بگیر ۴۳۰ (فولاد ۴۰۱۶) میباشد. که در دو نوع مات و براق در بازار موجود است. استنلس استیل گرید ۴۳۰ که با شماره استاندارد ۱٫۴۰۱۶ مشهور است. جزء فولادهای کم کربن، نرم و حاوی مقدار قابل توجهی کروم است و قابلیت عملیات حرارتی ندارد. این استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و انعطاف پذیری خوب معروف است. همچنین دارای خاصیت مغناطیسی بوده و جذب آهن ربا می شود. و با توجه به مقاومت آن در برابر اسید نیتریک می توان در کارهای شیمیایی خاص از آن استفاده کرد. به طور کلی، مقاومت به خوردگی استنلس استیل های سری ۴۰۰ نسبت به استنلس استیل های سری ۳۰۰ (استیل های آستنیتی) پایین تر است.

گرید ۴۳۴ دارای ویژگی های مشابه استیل ۴۳۰ (فولاد ۴۰۱۶) است. اگرچه این یک نسخه حاوی مولیبدن است. وجود مولیبدن باعث افزایش مقاومت خوردگی استیل می شود.

از مهمترین پارامترها در انتخاب استیل ۴۳۰ می توان به ابعاد ورق استیل به متر، ضخامت ورق به میلیمتر. و طول رق که به صورت ۶ متری و ۳ متری و یا رول ، و آلیاژ ۴۳۰ و ۴۱۰ می توان اشاره کرد. که تمام این موارد در محاسبه قیمت ورق استیل ۴۳۰ نقش مهمی دارند.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان ))
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

فولاد vcn100 با مشخصه 34CrNiMo4 از دسته فولادهای آلیاژی عملیات حرارتی پذیر بوده که در استاندارد DIN آلمان به نام فولاد 1.6511 معروف است. این فولاد برای کاربردهایی که به استحکام و چقرمگی بالا نیاز دارند، به ویژه در قطعات و ابعاد بزرگ کاربرد فراوان دارد. .Heat treatable steels

با توجه به مقدار کربنی که در فولاد 6511 وجود دارد. این فولاد قابلیت سخت کاری سطحی به روش القایی را دارا می باشد. همچنین امکان سمانتاسیون و نیتراسیون این فولاد وجود دارد. برای آنیل کاری این فولاد می بایست آن را تا دمای 650 الی 700 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت گرم کرد. و سپس آن را تا دمای 600 درجه سانتی گراد با سرعت 10 الی 20 درجه در ساعت به صورت آهسته در کوره سرد کرد.

این فولاد آلیاژی در ایران و در شهرهای اسفراین و اصفهان تولید می شود.

واین فولاد 6511 در مقابل حرارت مقاوم است و سختی این فولاد در استاندارد برینل معادل 248HB می باشد.و فولاد 6511

این فولاد VCN100 با شماره متریال فولاد 1.6511 نیز شناخته می شود. و همچنین در استاندارد ASSAB سوئد با نام 704 شناخته می شود. یکی از معروف ترین استانداردهای فولاد VCN100 نام B.O.Z.l است.

استانداردهای دیگر فولاد Vcn100

کاربرد فولاد VCN100

از مهمترین کاربردهای فولاد 6511 می توان به استفاده آنها در اجزای تحت تنش بالا مانند قطعات هواپیما، تجهیزات ارابه فرود هواپیما، قطعات مورد استفاده در مهندسی مکانیک و ساخت خودرو مانند شفت انواع پروانه ها، میل های هدایت، میل لنگ و … اشاره کرد. همچنین قطعات فروجی بزرگ مانند شفت ها دیسک ها، محور بازوی اکسل ها، شاتون ها و… از جمله کاربردهای این نوع فولاد می باشد.

کاربرد: اجزاء تحت تنش و بارگذاری بالا در وسایل نقلیه، محورها، شاه میله های انتقال،میله های اتصال، بازوها

این فولاد VCN150 با شماره استاندارد 1.6582 مشهور است. با میزان تقریبی عناصر مشترک (کربن، سیلیسیم، منگنز، نیکل) و کاهش 0.5 درصدی نیکل و کروم. نسبت به VCN200 اغلب در مواردی به کار می رود که قطعه نیاز به افزایش و سختی و آبکاری داشته باشد. فولاد 6582 در بازار به نام VCN150 معروف می باشد. که متریال فراوان و مشهوری است. و در کشور ایران نسبت به فولاد 6511 که به VCN100 معروف می باشد بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و ارزانتر است. در مقایسه با تنش تسلیم، فولاد 6582 به میزان 100 واحد دارای تنش تسلیم بالاتری نسبت به فولاد 6511 می باشد. و این یعنی اینکه از نظر استحکام کمی مقاوم تر نسبت به 6511 است.

در مقایسه با تنش ماکزیمم، فولاد 6582 به میزان 100 الی 200 واحد دارای تنش ماکزیمم بالاتری. نسبت به فولاد 6511 می باشد و این یعنی اینکه از نظر استحکام کمی مقاوم تر نسبت به 6511 است. در تست کشش و در زمان کشیدن، فولاد 6511 به میزان 12 درصد افزایش طول دارد ولی فولاد 6582 میزان 11 درصد افزایش طول دارد. و یا اینکه در زمان کشش فولاد 6511 به میزان 55 درصد لاغر می شود.

ولی فولاد 6582 به میزان 50 درصد لاغر می شود. در مجموع یعنی اینکه فولاد vcn150 کمی تردتر و چقرمه تر از فولاد 6511 است (کمی زودتر می شکند). در تست شارپی و یا تست ضربه مشاهده می شود. که نمونه 6511 به میزان 55 ژول انرژی ضربه نیاز دارد تا ترک بردارد و بشکند. ولی نمونه 6582 به میزان 50 ژول انرژی نیاز دارد تا ترک بردارد و بشکند. و این یعنی اینکه فولاد 6582 در مقایسه با فولاد 6511 زودتر می شکند.

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 آلیاژی در کشتی سازی – برای ساخت بیشترین قطعه فلزی (بدنه شناور یا کشتی). از صفحات نورد گرم از درجه های فولاد آلیاژی یا کم آلیاژ استفاده می شود. چنین صفحات نورد گرم مشترکات زیادی با فولادهای سنتی دارند. که در ساخت و ساز استفاده می شوند. با این حال، آنها ویژگی های خاص خود را در رابطه با شرایط عملیاتی دارند.

فولاد نورد، حتی انواع معمولی برای کشتی سازی، اغلب به دلیل ویژگی های خاص، نیازهای اضافی دارند. در این حالت، از مواد افزودنی آلیاژی هنگام ذوب فولاد استفاده می شود. که خاصیت آن را تغییر داده و بهبود می بخشد. به عنوان مثال، مس به عنوان یک افزودنی به طور خاص در کشتی سازی استفاده می شود. به عنوان مثال، ممکن است صحنه هایی از یک فیلم در مورد دزدان دریایی یا مسافران شجاع را به یاد آورید. که در آن یک لاشه کشتی زیر خط آب رسوب میکند و سنگین تر میگردد. یا در طی سفرهای طولانی دریایی زنگ میزند و خدمه کشتی را تهدید میکند.

امروزه به لطف مواد افزودنی مس، فولاد نورد مهیا برای کاربرد در هنگام کار مقاومت بالاتری در برابر خوردگی دارد. قسمت زیر دریایی بدنه شناور که باکاربرد از چنین فولاد آلیاژی تولید می شود، به صورت رسوب تبدیل نمی شود. بنابراین، خطرات شکستگی بدنه و هزینه های نگهداری کاهش می یابد.

فلز داغ برای قطعات

تولیدکنندگان فلزات آهنی علاوه بر فولاد، یک نوع محصول دیگر که در ساخت کشتی استفاده می شود. تولید می کنند: فلز داغ، به عنوان مثال، ریختن آهن خاکستری ارزانتر از فولاد است. فلز داغ انعطاف پذیرتر و در برابر ضربه مقاوم است. برای ساخت مکانیزم های فرمان، محفظه گیربکس و سایر قطعات استفاده می شود.

الزامات فولادهای کشتی سازی

1- بدنه شناور همیشه در تماس با آب است ( هم رودخانه و هم آب شور دریا). و در هنگام لنگر انداختن در یک بندر در معرض اثرات دیگری قرار می گیرد. مثلاً روی اسکله. بنابراین، مواد بدنه باید از سطح تعیین شده مقاومت، انعطاف پذیری و خاصیت انعطاف پذیری تحت شرایط حرارتی مختلف اطمینان حاصل کنند. فولاد نوردی که برای ساخت بدنه شناور و کشتی استفاده می شود. باید به اندازه کافی در برابر خوردگی مقاوم باشد. اما در عین حال به راحتی تغییر شکل می یابد (خم و برش) و در حوضجه ها جوش می دهند.

2- برای اطمینان از روندهای روان، سازندگان کشتی به مواد مربوطه نیاز دارند. به همین دلیل Steel Ilyich ، Azovstal و سایر کارخانه هایی که صفحات سنگین را برای صنعت کشتی سازی تولید می کنند. درجه های خاص فولاد را با ویژگی هایی که مطابق با مشخصات مقررات جوامع طبقه بندی ملی و بین المللی است. امکان ساخت ورق های کشتی سازی توسط بازرسان شرکت های بین المللی گواهی تأیید می شود. جالب اینجاست که سازندگان کشی از کشورهای مختلف جهان نیازهای خاص خود را برای محصولات نورد تعیین می کنند. به طور معمول شرکت های متالورژی فعال در این بخش، چند ده گواهینامه انطباق دارند: برای مشتریانی از اروپا، خاورمیانه و آسیا.

در زیر برخی از معروف ترین انجمن های طبقه بندی وجود دارد

1- ثبت نام حمل و نقل لوید LR انگلستان

2- Det Norske Veritas Germanischer Lioyd (DNV GL) آلمان

3- Bureau Veritas (BV) فرانسه

4- اداره حمل و نقل آمریکا ABS

درجه های فولادی برای کشتی سازی

با در نظر گرفتن تکنیک تولید و شرایط عملیاتی، فولاد نورد برای ساخت کشتی باید. دارای ویژگی های خاصی برای ذوب فلز گرم، فولاد و محصولات نورد باشد. چنین فلزی باید در برابر خوردگی و ضربه مقاوم باشد. و همچنین عملکرد، مقاومت، قابلیت جوشکاری و مقاومت بالایی داشته باشد. فولاد نورد برای ساخت کشتی باید مطابق با الزامات انجمن بین المللی انجمن های طبقه بندی (IACS) باشد. درجه های یکپارچه F,E,D,B,A بر روی برچسب های فولادی استفاده میشود.

که برای تولید بدنه کشتی استفاده می شود. آنها بر اساس پارامترهایی مانند مقاومت تسلیم و مقاومت در برابر ضربه در یک درجه حرارت خاص تولید شدند. علاوه بر این، فولادها بسته به ویژگی های مقاومت به دو دسته اصلی تقسیم می شوند. قدرت طبیعی، حد مجاز حداقل 235 مگاپاسکال (24 کیلوگرم در میلی متر مربع) افزایش مقاومت برای سه دسته. با قدرت عملکرد مورد تضمین 315 مگاپاسکال (32 کیلوگرم در میلی متر مربع)، 355 مگاپاسکال (36 کیلو گرم در میلی متر مربع). و 390 مگاپاسکال (40 کیلوگرم در میلی متر مربع).

مقاومت در برابر ترد شدن برای فولادها با مقاومت عادی با استفاده از مقدار انرژی ضربه. با استفاده از نمونه هایی با یک بریدگی تیز در یک درجه حرارت خاص مشخص میشود. ورق های کشتی سازی درجه های F,E,D,B باید انرژی ضربه مورد نیاز را به ترتیب در دمای آزمون. درجه های 20-40-60 درجه سانتی گراد اطمینان دهند. فولاد نورد درجه A از نظر خمش ضربه آزمایش نشده است.

گروه متینوست فروشنده قابل توجه مواد در بازارهای کشتی سازی اوکراین و جهان است. فولادها با Metinvest با استفاده از دستگاه نورد 3000 در Ilyich steel در Mariupol تولید میشوند.

تفاوت اصلی آنها در حداکثر عرض ورق است. از محصولات نیمه تمام اوکراین برای تولید صفحات کشتی سازی در تأسیسات اروپایی گروه. یعنی شرکت های ایتالیایی Ferriera Valsider و Metinvest Tremetal و همچنین شرکت انگلیسی Spartan Uk استفاده می شود. کیفیت محصولات با استانداردهای اروپا مطابقت دارد که صادرات فولاد اوکراین را امکان پذیر می کند.

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 کربنی API 5L- فولاد ضد زنگ آستنیتی 316L-بررسی خوردگی توأم با تنش (SSC) در ناحیه haz در خطوط انتقال گاز ترش

در این تحقیق با هدف بررسی ترک های احتمالی که ایجاد شد. با بکار گیری از الکترودهای متفاوت و در نظر گرفتن متغیرهای عملیاتی. با ساختن قطعات آزمایش طبق استانداردهای مرتبط و از جنس لوله های مورد مصرف در مسیر گازهای ترش. که فولاد کربنی نوع API 5L و فولاد ضد زنگ آستنیتی نوع 316L می باشند. در پی یافتن میزان مقاومت به خوردگی تنشی و ترک های احتمالی به که به وجود آمد در ناحیه متأثر از حرارت جوش (HAZ). و در نتیجه کشف راه کاری مناسب به منظور حداقل رساندن این فرایند هستیم.

بررسی های میکروسکوپی بر روی نمونه ها در ناحیه تأثیر گذار گرمایی نشان می دهد. که اکثر نمونه ها در این ناحیه مستعد به تشکیل ترک های ناشی از خوردگی تنشی بوده. و ترکیبی از دو حالت ترک های میان دانه ای و بین دانه ای هستند. همچنین با افزایش میزان سولفور موجود در گاز ترش، ترک های میان دانه ای بیشتر و تأثیر گذارتری در نمونه ها مشاهده شد. نتایج نشان می دهد که کمترین ترک ها در استفاده از الکترودهای همسان با فلز پایه. از نظر ترکیبات شیمیایی و همچنین الکترودهای با درصد نیکل بالاتر نسبت به فلز پایه بوده است. همچنین تراکم ترک با توجه به مدت آزمایش 120 روز، و میزان سولفور در بیشتر نمونه های تحت تنش افزایش می یابد.

در ترک های ناشی از خوردگی تنشی دو نوع ترک کلی نمایان است. که شامل ترک های بین دانه ای، که در طول مرز دانه ها حرکت می کند، و ترک های میان دانه ای. که از داخل آنها عبور می کنند، می باشد.

نوع ترک بستگی به محیط خورنده و ساختمان فلز دارد. ترک خوردن معمولاً در جهت عمود بر تنش مورد اعمال اتفاق می افتد. هر فلز جهت وقوع ترک های ناشی از خوردگی تنشی نیاز به یک حد تنش کششی خاص و محیط خورنده ویژه دارد. به گونه ای که اگر تنش کششی اعمالی زیر این حد تنش خاص باشد، این نوع ترک ها رخ نمی دهند. در واقع هر چه استحکام کششی افزایش یابد مقاومت به ترک های ناشی از خوردگی تنشی نیز بهبود می یابد.

طراحی و انجام آزمایش

همانطوری که قبلاً اشاره شد هدف اصلی، بررسی رشد ترک در نواحی جوش در خطوط لوله انتقال گاز ترش در پالایشگاه ها می باشد. و با توجه به اینکه جنس این لوله ها طبق بررسی های مورد انجام. از منابع و نقشه های موجود از جنس فولاد کربنی نوع API 5L و فولاد آستنیتی نوع 316L می باشد، بدیهی است. که نمونه های انتخابی با توجه به فریضه اصلی که جنس آلیاژ ثابت است. باید از جنس فولاد با استاندارد NACE MR0175 و با همان خاصیت باشند.

بنابراین پس از انتخاب نوع فولاد، موضوعی که مطرح است. این است که بهترین راهکار و استاندارد جهت ساخت نمونه. که بتواند نتایج قابل قبولی را ارائه نماید. متناسب با تحقیق و تأیید شده انجمن ASTM هست. و راه حلی بسیار خوب برای تحلیل ترک ناشی از خوردگی تنشی باشد.

با توجه به اینکه در این استاندارد ابعاد و دیگر مشخصه های طراحی به طور کامل بیان شد. بنابراین تصمیم بر آن شد که طبق استاندارد فوق چندین نمونه از نمونه های مورد اندازه گیری. برش شوند و سایر عملیات ماشین کاری از قبیل سوراخ کاری، جوشکاری، خم کاری و غیره بر روی آنها انجام گیرد. حال نمونه های تولیدی، جهت قرار گیری در محیط واقعی برای بررسی های بعدی مهیا می شوند. جزئیات بیشتر نحوه ساخت نمونه ها و همچنین ترکیبات و نوع محیط در قسمت بعد بیان می شود.

نمونه آزمایش

پس از مشخص شدن نوع فولادها که همان فولاد کربنی نوع API 5L و فولاد آستنیتی نوع 316L. با ترکیبات شیمیایی طبق جدول شماره (1) و شماره (2) از جنس لوله و مخازن در شرایط واقعی می باشند. حال بررسی کار در شرایط آزمایشگاهی و تطابق آن با حالت واقعی. نمونه های آزمایشگاهی با استفاده از استاندارد ASTM-G30 تهیه گردیدند. Standard Practice for making and using U-Bend Stress Corrosion test Specimens. این استاندارد، دستورالعمل ساخت و استفاده نمونه های خم U. مانند را برای ارزیابی ترک های ناشی از خوردگی تنشی در بین فلزات بیان می کند.

نمونه U معمولاً یک تسمه مستطیل شکل با اندازه های مشخص بکار می گیرند. که به میزان 180 درجه دور یک جسم شعاعی مشخص خم گردیده. و در هنگام آزمایش خوردگی تنشی به همین حالت کرنش ثابت باقی می ماند.

نمونه های تحت تنش سپس در محیط قرار داده شده و تا زمان ترک که ایجاد می شود، بدین صورت قرار می گیرند. این نمونه های U مانند ممکن است که برای هر آلیاژ فلزی بکار روند. منوط به اینکه به اندازه کافی خاصیت چکش خواری داشته باشند. تا بتوان آنها را به شکل U بدون هیچ گونه ترک مکانیکی، درآورد.

در اکثر موارد جهت ساخت این نمونه ها از نوار یا ورق فلزی استفاده می کنند. اما آنها میتوانند توسط مفتول هاف ورق های نازک فلزی و یا قطعات جوشکاری شده یا ماشینکاری شوند و نیز به کار روند. از مزیت های عمده این روش ساخت نمونه. ساده و اقتصادی بودن آنها می باشد. و برای تشخیص اختلاف های بزرگ بین مقاومت ترک های ناشی از خوردگی تنشی از : الف) فلزات مختلف در محیط های یکسان. ب) یک فلز در شرایط متالورژیکی متفاوت در یک محیط یکسان، ج) یک فلز در چندین محیط، بسیار مفید و مناسب می باشد.

در اینجا قبل از آزمایش. خلاصه ای از تأثیر ترک با توجه به ظرفیت تحمل فشار در خطوط لوله انتقال گاز به صورت تئوریکی نکاتی را یادآوری می نماییم.

ابتدا دو حالت ناشی از دو شکل عمق محدود و راه به در را بررسی می کنیم. نمودارهای ظرفیت تحمل فشار در خطوط لوله نفت و گاز بر حسب عوامل مختلف نشان دهندۀ تأثیر هر یک از این عوامل می باشد.

حالات مختلف عبارتند از :

ترک راه به در

فرض کنیم در راستای محور لوله یک ترک راه به در به طول 2C ایجاد شده است. فولیس (Folias) با تعریف پارامتری به نام و با رابطۀ عددی بی بعد به دست آورد.

که در این رابطه:

P: طول نرمالیزه شدۀ ترک

C: نصف طول ترک

Rm: شعاع میانی سطح مقطع لوله (میانگین شعاع داخلی و شعاع خارجی)

t: ضخامت دیوارۀ لوله

فولیس (Folias) سپس رابطه زیر را برای تحمل فشار ارائه نمود.

که در آن:

Pf: فشار واماندگی خط لوله

Y: تنش تسلیم می باشد

یک سال بعد اردوگان (Erdogan) رابطه ای دیگر پیشنهاد نمود که تطابق خوبی با رابطه فولیس (Folias) داشت:

ترک عمق محدود

حال فرض کنیم ترک حالت قبل راه به در نباشد، شکل شماره (1)، بلکه عمقی به اندازۀ a داشته باشد. کارتر (Carter) پیشنهاد داد که ظرفیت تحمل فشار با رابطۀ زیر محاسبه گردد.

در روابط بالا Ri و Ro به ترتیب شعاع های داخلی و خارجی لوله هستند. کارتر (Carter) بر خلاف روشی که فولیس (Folias) و اردوگان (Erdogan) به کار بردند. عبارت سمت چپ تساوی را بر حسب کسر بیان نکرد، در حالیکه پیش از او اوینگ (Ewing). ظرفیت تحمل فشار لولۀ دارای ترک عمق محدود را به صورت زیر بدست آورده بود:

نحوه آزمایش و آزمایشات متالوگرافی

ابتدا طبق جدول استاندارد ASTMM تعداد 12 عدد تسمه فلزی از جنس فولاد کربنی API 5L و فولاد آستنیتی ضد زنگ نوع 316L تهیه نموده. و دقیقاً در خط تقارن عرضی تسمه برش زده و باید آنرا به دو قسمت مساوی تقسیم نمود. هدف از این کار انجام جوشکاری بر روی محل برش تسمه، جهت اتصال مجدد دو نیمه به یکدیگر. و همچنین موضوع دیگر در این محدوده از اتصال جوش باید تحقیق انجام پذیرد. نمونه ها توسط 12 مدل الکترود مختلف جوشکاری سپس تحت عملیات تنش زدایی PWHT قرار داده شدند.

توسط پیچ و مهره نمونه ها تحت تنش نرمال قرار گرفتند تا شرایط یکسان تنش ثابت در خطوط لوله بر روی نمونه ها اعمال شود. جهت ادامه آزمایش 6 عدد از نمونه های تحت تنش (3 نمونه فولاد کربنی و 3 نمونه فولاد آستنیتی). را در محیط کار و مسیر کمکی خط لوله گاز ترش با میزان سولفور 2000PPM بصورت ثابت نصب کرده. و شیر منتهی به این خط را مقداری باز نموده. تا نمونه ها در معرض سیال هیدروکربنی قرار گیرند.

6 نمونه دیگر (3 نمونه فولاد کربنی و 3 نمونه فولاد آستنیتی) در همان شرایط ولی با میزان سولفور 500ppm تحت تنش در مسیر گاز ترش قرار گرفتند. تا پایان آزمایش که 120 روز طول کشید، نمونه ها چهار بار مورد بررسی قرار گرفتند و مورد مقایسه قرار گرفتند.

بعد از اتمام مدت زمان در که در نظر می گیرند، نمونه ها از سیال گازی خارج می نمایند. و پس از شستشو هر نمونه را به ترتیب در محدوده متأثر از حرارت جوش و فلز جوش، توسط اره، برش عرضی می دهند. سپس نمونه ها جهت آزمایش متالوگرافی، علامت گذاری می گردند و تک تک در نواحی مورد نظر توسط سوهان های سایشی متفاوت (آج بزرگ و کوچک) تا سطح صاف و صیقلی سوهان کاری شدند. در مرحله بعد ابا استفاده از سنگ سنباده یا کاغذ سنباده سطوح را کاملاً صیقلی کرده. و در نهایت توسط پاشش محلول AL203. اکسید آلومینیوم با اندازه دانه 0/050 میکرون توسط دو محلول مخصوص بوسیله یک پارچه نرم صیقل می دهند. و توسط میکروسکوپ در مقیاس های مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. و عمل عکس برداری جهت بررسی ریزساختارها و مرز دانه ها و ترک های احتمالی انجام گرفت.

تجزیه و تحلیل

ریخت شناسی ترک

در این مطالعه و بررسی، تعدادی از ترک ها در سطح که برش می خورد نمونه ها آزمایش U شکل. در ناحیه متأثر از حرارت جوش انتشار پیدا کردند. تمامی عوامل را که برای تشکیل ترک ناشی از خوردگی تنشی لازم است، در این مطالعه مؤثر بوده اند. بعلاوه مشاهدات میکروسکوپی نشان می دهند. که در این نمونه ها، ترک ها به دو صورت بین دانه ای و میان دانه ای گسترش می یابند.

شکل شماره (2) نمایان گر این مطلب می باشد. اما از لحاظ کمی انتشار ترک های میان دانه ای بیشتر و وسیع تر بوده است. مانند شکل (3) که این دلیلی بر مستعد بودن اینگونه فولادهای زنگ نزن آستنیتی. به ترک های میان دانه ای از روی مرزدانه ها و دانه ها عبور می کنند. در صورتی که ترک های بین دانه ای در طول مرز دانه ها عبور می نمایند. شکل (4) ترک های بین دانه ای را نشان می دهد.

بعضی از ترک های میان دانه ای دارای یک نوک هستند. و معمولاً از خود یک مسیر خوردگی مشهود در طول خط شکست نشان می دهند. به نظر می رسد که نسبت زمان تأخیر قبل از تشکیل ترک. با شروع حفره ها و مسیرهای خوردگی که از قبل موجود است وجود دارد. همچنین بیشتر ترک ها دارای مسیرهای انشعابی هستند و از مسیر اصلی خود انحراف یافتند.

یک تغییر محلی در ریزساختار در جلوی نوک ترک می تواند باعث انحراف ترک گردد. زیرا تغییر مسیر و انحراف ترک به ساختار ریزدانه ای مرتبط است. در دانه های آستنیتی ترک ها به هر دو صورت میان دانه ای و بین دانه ای رشد می کنند. و یک تغییر مسیر در ریزساختارف بعنوان مثال وجود یک ناحیه وسیع آستنیتی نسبت به یک ناحیه فریتی. در جلوی نوک ترک باعث انحراف مسیر ترک می گردد.

پارامترهای جوشکاری

در نمونه های آزمایش مشخص گردید که همه آنها در ناحیه تأثیر پذیر گرمایی جوش (HAZ) مستعد به تشکیل ترک بوده. و حتی حفره های متعدد نیز ایجاد می شود. لذا پارامترهای فوق در تشکیل این ترک ها مؤثر بوده اند. با توجه به این که همه این پارامترها برای نمونه ها یکسان در مد نظر قرار گرفتند. استفاده از آلیاژهای کم کربن (شاخه L). در الکترودها خطر حساس سازی را بوسیله کند کردن واکنش، و به حداقل رساندن رسوب کاربید، به حداقل می رساند. حتی تنشهای پسماند در ناحیه متأثر از حرارت نیز ممکن است باعث تشدید واکنش تشکیل رسوب گردد.

فولاد کربنی API 5L

همچنین شکل گرده جوش به صورت محدب انتخاب گردید که در این روش احتمال تشکیل ترک در هنگام سرد شدن ناچیز و کمتر است. شکل شماره (5) ساختار میکروسکپی جوش را نشان می دهد. نسبت پهنا به عمق نیز 2 به 1 در مد نظر قرار گرفت که این مقدار باعث تشکیل ترک در امتداد سطح نمی شود. در فرآیند جوشکاری از جریان جوش بالا و سرعت های جوش پایین که باعث کاهش میزان سردکاری می شود. و همچنین احتمال تشکیل ترک های زیر جوشی و پای جوش را به حداقل می رساند، نیز استفاده گردید.

بررسی نقش الکترود و ترکیبات آلیاژی

در این بررسی از 12 نمونه الکترود مختلف، طبق جداول شماره (3) و (4) در شاخه های فولادی آستنیتی و کربنی بکار رفت. که قطر این الکترودها به نسبت ضخامت قطعه مناسب هستند (25 میلی متر). و هر کدام با توجه به ترکیبات خاص خود تأثیر مفید و یا نامطلوب در عملکرد جوشکاری داشته اند.

جدول شمار (5) و (6) با توجه به نوع الکترود ها در محیط های مختلف با میزان سولفور متفاوت در گاز ترش. مشخصات ترک های موجود نمایان است. بعنوان مثال الکترود E310-15 که در دو نمونه آزمایشی از آن به عنوان فلز جوش به کار رفت. دارای درصد نیکل بیشتری در حدود 20% نسبت به فلز پایه می باشد. در نتیجه جوش تولیدی به دلیل دریافت نیکل از فلز جوش در اینجا محتوی هیچ فریتی در محل ریشه جوش نیست. در نتیجه عدم وجود فریت سبب ایجاد حساسیت جوش و ناحیه HAZ آن به ترک خوردگی می گردد.

معمولاً فلز جوش در فولادهای زنگ نزن آستنیتی یک ساختار ترد با 2 الی 10 درصد فریت در شبکه آستنیتی دارند. و در الکترود E7010-PI بیشترین نوع ترک میان دانه ای و بین دانه ای مشاهده گردید. که دلیل اصلی آن مقاومت ضعیف این نوع الکترود نسبت به تنش و میزان ترکیب زیاد کربن در آلیاژ این الکترود. نسبت به سایر الکترودها می باشد. اشکال (6) و (7) نشانگر این مدعی است.

فولاد کربنی API 5L

کمترین ترک در نمونه با الکترود E316L-15 به تشکیل می یابند. که این می تواند به دلیل همخوانی بسیار نزدیک درصدی آلیاژی فلز جوش و فلز پایه باشد. این پدیده در مورد فولادهای شاخه 304 نیز صادق است. زیرا در عمل اینگونه فولادها را با الکترود آستنیتی E-308 جوشکاری می کنند. همچنین در نمونه جوشی با الکترودو E309L-16 در نمونه تنش ثابت، ترک های کمتری مشاهده گردیده است.

و این می تواند به دلیل درصد نیکل و کروم بالای این الکترود باشد. در هر حال بنظر می رسد که تطابق آلیاژی فلز پایه و فلز جوش. یکی از عوامل مؤثر بهبود در ترک های مورد تشکیل ناشی از خوردگی تنشی می باشد. همچنین درصد ترکیبات آلیاژی الکترودها مانند مقدار نیکل بالا یا کربن پایین. یکی از عوامل مهم در جلوگیری از ترک های ناشی از خوردگی تنشی می باشد.

تنها نمونه ای که ترکی در آن نمایان نگردید، نمونه مورد جوشکاری با الکترود ER-70S3 می باشد. که بالاترین نوع مقاومت و بیشترین استحکام را تحت تنش در محیط خورنده از خود نشان داده است.

تأثیر تنش و عوامل محیطی

در نمونه های آزمایش شده با توجه به ساختار ریز دانه های آنها می توان دریافت. که با توجه به ترک های بوجود آمده سطح نمونه ها ظاهر ترد و شکننده به خود گرفته اند. و در این هنگام یک حرکت و جابجایی در تعدادی از دانه ها اتفاق افتاده است. کم کردن نوسانات مقدار حد آستانه را برای شروع ترک کم کرده و باعث افزایش میل به این گونه ترک ها می شود. مشاهده شد که با افزایش سولفور موجود در گاز ترش در نمونه های مورد آزمایش، ترک های ناشی از خوردگی تنشی بسیار محسوس تر بودند.

اما در نمونه های تحت تنش با میزان سولفور کمتر، سرعت رشد ترک به نسبت نمونه های دیگر کندتر و تابعی از زمان نیز بود. عوامل محیطی نیز از دیگر عوامل بروز ترک های ناشی از خوردگی تنشی می باشد. که با کمک تنش و ساختار آلیاژی این پدیده را تشدید می کنند. آب در نفت خام وجود دارد و حذف کامل آن مشکل است. آب به عنوان یک الکترولیت عمل نموده و باعث خوردگی می شود و همچنین اب باعث هیدرولیزه شدن مواد دیگر بویژه کلریدها میشود. بنابراین یک محیط اسیدی بوجود می آورد که با کمک تنش، عامل مخرب خواهد بود.

فولاد کربنی API 5L

موادی که در نمونه های مورد بررسی تأثیر گذار بودند، آب شور و کلریدها، سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن و نیتروژن بوده است. ترک های ناشی از خوردگی تنشی ناشی از سولفید هیدروژن موجود در گاز. یک حالت ترکیبی از ترک میان دانه ای و بین دانه ای است. هیدرو کربن های گازی محتوی مقدار خیلی زیادی آب شور و گوگرد در شکل مرکاپتان با فرمول R-SH بودند. هر چند که این دو عامل توسط فرآیند های شیمیایی. مانند افزودن کاستیک سودا جهت حذف مرکاپتان و یا چند فازی کردن آب در دماهای مختلف جهت حذف آب شور به حداقل می رسند. اما به مقدار کم در گاز وجود دارند. که خود عاملی جهت بوجود آمدن خوردگی در مکان های مستعد می باشد.

نتیجه گیری

با توجه به مطالب و مطالعات مورد انجام که سپس بررسی شد. میتوان دریافت که عوامل عمده پیدایش ترک های ناشی از خوردگی تنشی در ساختارهای فولادی، سه عامل موادف تنش و محیط هستند. بنابراین شیوه ها و تکنیک های مهم که باعث کسب حداقل این فرآیند می گردد باید بکار روند. در این بررسی با استفاده از نمونه های استاندارد U شکل و انجام فرآیند جوشکاری بر روی این نمونه ها. با توجه به الکترودهای مختلف، تأثیر عوامل محیطی موجود در فرآیند پالایشگاه های گاز ترش بر روی نواحی جوش خطوط لوله پایش و بررسی گردیدند.

فولاد کربنی API 5L

سیالات خورنده موجود در گاز از قبیل سولفید هیدروژن، مرکاپتانها و آب های شور مخلوط شده در گازهای منتقل شونده. به کمک تنشهای موجود از عوامل مهم در ایجاد پدیده ترک های ناشی از خوردگی تنشی در ناحیه متأثر از حرارت جوش می باشد. کمترین ترک ها در استفاده از الکترودهای همسان با فلز پایه از نظر ترکیبات شیمیایی و همچنین درصد بالاتر نیکل الکترودها. نسبت به فلز پایه در ناحیه جوش نمونه های آزمایشی قابل مشاهده است.اکثر ترک های مورد ایجاد خصوصاً در نمونه های تحت آزمایش در گاز ترش با میزان سولفور بیشتر. از نوع ترک های ناشی از خوردگی تنشی میان دانه ای در ناحیه متأثر از حرارت جوش بوده اند.

از آنجاییکه گرمای جوش غالباً در منطقه جوش متمرکز می شود. چنین استنباط می گردد که کرنش و تغییر شکل مورد ایجاد. در هنگام عملیات جوشکاری می تواند سبب شکست و یا ایجاد تنش پسماند شود. این تنش های پسماند در شروع تولید ترک حائز اهمیت می باشند. استفاده از آلیاژهای کم کربن شاخه L در الکترودها، خطر حساس سازی را بوسیله کند کردن واکنش. و به باعث کسب حداقلی رسوب کاربیدهای که غنی می شوند. از کروم در راستای مرزدانه ها به حداقل می رساند.

نتیجه اینکه باعث کند شدن مسیر رشد ترک های ناشی از خوردگی تنشی در منطقه تأثیر گذار گرمایی جوش می شوند. گرمای اعمالی میزان سرد شدن در جوش دو پارامتر عمده تأثیر گذار بر روی مقاومت جوش در برابر ترک های ناشی از خوردگی تنشی و همچنین پدیده حفره دار شدن می باشد. حرارت اعمالی خیلی زیاد و میزان سرد شدن کم، سبب تفکیک عناصر آلیاژی و تشکیل مناطق خالی از کروم است. و باعث کاهش مقاومت نسبت به خوردگی موضعی می شود.

جلیل جمالی، حسین اسماعیلی مزیدی، محمد عامل کاشی پز.دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر. دانشکده مکانیک-دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات خمین.بندر عسلویه مجتمع گاز پارس جنوبی پالایشگاه چهارم

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 قالب پلاستیک 1.2738، یک فولاد ابزار بوده و به عنوان فولاد قالب پلاستیک کاربرد دارد. این فولاد با نام M238 و با مشخصه ۴۰CrMnNiMo8-6-4 نیز شناخته می شود.

ترکیب شیمیایی فولاد 1.2738 شامل 0.45 – 0.35 درصد کربن. 0.9 درصد نیکل، 0.25 – 0.15 درصد مولیبدن، 1.8 -1.2 درصد کروم. 1.6 -1.3 درصد منگنز، 0.4 درصد سیلیسیم و مقادیر ناچیزی فسفر و گوگرد می باشد.

این فولاد به دلیل داشتن نیکل در ترکیب آن در صنعت با نام p20+Ni نیز شناخته می شود. وجود نیکل در ترکیب این فولاد به آن قابلیت ماشین کاری بهتر بخشیده است. فرآیند سخت کاری این فولاد با کوئچ در روغن، حمام داغ و هوا صورت می پذیرد. فولاد 1.2738 در برخی صنایع به عنوان فولاد گرمکار نیز استفاده می شود.

فولاد 2738 معمولاً از قبل سخت می گردد و سختی آن بین 280 تا 320 برینل است. دمای آنیل کاری این فولاد بین 710-740 درجه سانتی گراد است.

مصارف فولاد 1.2738

فولاد 1.2738 دارای خاصیت چقرمگی، صافی سطح و پولیش پذیری بالا و قابلیت ماشین کاری خوب برای اجرای جزییات می باشد. به همین جهت 1.2738 به طور عمده در ساخت قالب های پلاستیک کاربرد دارد. از کاربردهای فولاد 1.2738 می توان به قالب های تزریقی ریخته گری. دایکست، ابزارهای هیدروفرمینگ، قالب های ساخت وسایلی مانند صفحه اجاق گاز، صندلی و بطری اشاره کرد.

قیمت فولاد 1.2738 تحت تأثیر عوامل مختلف و با نوسانات بازار تغییر می کند. نوسانات قیمت عناصر آلیاژی و به ویژه نیکل بر نرخ فولاد 1.2738 تأثیر گذار است. قیمت قراضه آهن و عملیات حرارتی سطحی مورد انجام بر روی این فولاد مستقیماً بر روی قیمت نهایی اثرگذار است.

مقایسه فولاد 2311 و 2738

تنها تفاوت بین این دو فولاد وجود نیکل در 2738 است. در سایر عناصر این دو فولاد کامل یکسان هستند. از فولاد 2311 در مواردی استفاده می شود که ضخامت کم مورد نیاز باشد. و از از فولاد 2738 نیز در مواردی استفاده می شود که ضخامت بالا مورد نیاز باشد. نیکل موجود در این فولاد چقرمگی آن را نسبت به 2311 افزایش می دهد.

مقایسه فولادهای 2714 2738

فولاد 1.2714 دارای عنصر وانادیوم است که فولاد 1.2738 فاقد آن است. فولاد 2738 که به دو منظور گرمکار و قالب پلاستیک میتوان استفاده کرد به دو فولاد 1.2311 و 1.2714 نزدیک است. به دلیل دارا بودن عناصر کروم و منگنز نسبت به فولاد 2714 از قابلیت ماشین کاری و پولیش کاری بهتری برخوردار است.

فولاد ابزار چیست و چه کاربردی دارد

فولاد ابزار به انواع فولاد های کربنی و آلیاژی که بطور اختصاصی برای ساخت ابزار مناسب هستند. مناسب بودن آنها از سختی مشخص، مقاومت در برابر سایش و تغییر شکل. و توانایی نگه داشتن لبه برش در دمای بالا حاصل می شود. در نتیجه فولادهای ابزار برای استفاده در شکل دهی به مواد دیگر مناسب هستند.

گروه های فولاد ابزار

فولاد ابزار Otai چیست

فولاد ابزارها شامل شش گروه هستند: فولاد سخت شدن آب، فولاد های ابزار سرد کار. و فولاد های مقاوم در برابر ضربه، فولاد های پرسرعت، فولاد های گرم کار و فولاد ابزارهای قالب پلاستیک. انتخاب فولادهای مورد اشاره برای فعالبت و کار بستگی به هزینه، دمای کار. سختی سطح مورد نیاز، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت آن دارد. هرچه شرایط سرویس دهی شدیدتر باشد. (درجه حرارت بالاتر، خورندگی، سایشی، بارگذاری، محتوای آلیاژ و در نتیجه مقدار کاربیدهای مورد نیاز برای فولاد ابزار بیشتر است.

فولاد سخت کننده آب

از خاصیت اساسی آن یعنی آب خاموش شدن نام گرفته است. این گروه از فولاد ابزار اساساً یک فولاد ساده با کربن بالا است. به دلیل کم هزینه بودن معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد.

فولاد ابزار گروه W نام خود را از خاصیت تعیین کننده نیاز به آبگیری گرفته است. فولاد درجه W در واقع فولاد کربن ساده با کربن بالاست. این گروه از فولاد ابزار به دلیل هزینه کم در مقایسه با سایر انواع فولاد های ابزار. متداول ترین نوع فولاد ابزار به شمار می رود. آنها برای قطعات کوچک و برنامه هایی که در آن درجه حرارت بالا وجود ندارد بسیار مطلوب هستند. بالاتر از 150 درجه سانتی گراد (302 درجۀ فارنهایت) تا حد قابل توجهی این نوع فولاد نرم می شود. و سختی پذیری آن کم است.

بنابراین فولادهای ابزار گروه W باید تحت خاموش شدن سریع قرار بگیرند. و نیاز به استفاده از آب دارند. این فولاد های ابزار می توانند. سختی بالایی کسب نمایند. (بالاتر از HRC 66) و در مقایسه با سایر فولادهای ابزار شکننده هستند. فولادهای W هنوز به خصوص برای فنرسازی فروخته می شوند. اما بسیار کمتر از قرون 19 و اوایل قرن بیستم مورد استقبال قرار می گیرند و استفاده می شوند. علت این امر تا بخاطر این است که فولادهای W. در هنگام سرد شدن بیشتر از فولادهای ابزار دیگر سفت شده با روغن. یا سخت شدن به وسیله هوا دچار تاب و ترک می شوند.

فولاد گرمکار

فولادهای ابزار گرمکار، شکل دهی داغ قطعات تولیدی. از آهن و فلزات غیر آهنی را در دماهای بالا امکان پذیر می سازند. آنها در فرآیندهایی از قبیل شکل دهی، اکستروژن و آهنگری و هم چنین در ساخت لوله بکار می روند. ابزارهای مورد ساخت از فولادهای گرمکار نه تنها در زمان کار، در معرض درجه حرارت زیاد قرار میگیرند. بلکه نوسان بارهای گرمایی را نیز تحمیل می کنند.

اهمیت فولادهای ابزار گرمکار بسیار فراتر از آنچه بطور معمول بعنوان امری عادی تلقی میشود، می باشد. تقریباً تمامی اشیایی که هر روز با آن ها احاطه میشویم و با آنها سروکار داریم. با کمک فولادهای ابزار تولید میشوند. طیف کاربرد آنها وسیع است و از ابزارهای تولیدی در صنایع مختلف بکار می رود.

بارهای حرارتی همراه با سایش ناشی از سایش یا ضربه، الزامات بسیار خاصی را در فولادهای ابزار گرم تولید میکنند. تقاضای اصلی این فولادهای گرمکار عبارتند از. : مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، مقاوم در برابر شوک حرارتی، استحکام بالا. در دمای بالا و مقاومت در برابر سایش.

عملکرد فولاد گرمکار با ترکیب شیمیایی آن، فناوری مورد استفاده. در طول تولید و عملیات حرارتی متعاقب آن تعریف میگردد.

فولادها نسبت به نوع عناصر اصلی مورد کاربرد به سه دسته تقسیم میشوند. بنابراین به سه دسته کروم، تنگستن یا مولیبدن طبقه بندی میشوند، ترکیب موجود در سری ASIS H مشخص می باشد.

این گروه از فولادهای H10 تا H19 حاوی کروم است که در موارد خاص. با افزودنی هایی مانند :: تنگستن، مولیبدن، وانادیوم و کبالت همراه است. کربن موجود در این گروه نسبتاً کم در حدود 0.40 – 0.35 درصد نگه داشته میشود. و محتوای نسبتاً کم آلیاژ، چقرمگی را در سختی بین 400 تا 600 HV تقویت میکند.

فولاد سرد کار

این نوع فولادها شامل سه نوع فولاد ابزار می باشد. فولادهایی که براثر وجود روغن سخت می شوند. و فولادهایی که بر اثر هوا و کربن سخت می شوند و دارای کروم زیاد هستند. فولادهایی که از سختی پذیری بالا و مقاومت در برابر سایش، با مقاومت بالا برخوردار هستند. به طور معمول آنها در تولید قطعات بزرگتر یا قطعاتی هستند که هنگام سخت شدن حداقل نیاز به اعوجاجج دارند.

با سخت شدن سریع این نوع فولاد به وسیله روغن و هوا کاهش اعوجاج. و ترک خوردن را در این فولاد ابزار ایجاد می کند.

سخت شدن به وسیله روغن

یک نوع فولاد سخت کننده روغن بسیار معمول، فولاد 01 است. این یک فولاد سردرکار بسیار خوب است. و همچنین می توان با آن برای ساخت چاقو و چنگال. از آن استفاده کرد که محصول نهایی کیفیت بالایی خواهد داشت. HRC 61-57

سخت شدن فولاد ابزار به وسیله هوا

اولین فولاد ابزار درجه سخت شدن هوا فولاد مشت بود. که در آن زمان به فولاد سخت کننده هوا معروف بود.

فولادهای سخت کننده هوای جدید به دلیل محتوای بالای کروم با اعوجاج کم در طول عملیات حرارتی مشخص می شوند.

ماشینکاری این نوع فولادهای خوب است. و از تعادل مقاومت در برابر سایش و سختی برخوردار هستند. (یعنی بین درجه های مقاوم در برابر D و مقاوم در برابر ضربه) هستند.

نوع D، از کلاس کار فولادهای ابزار، حاوی بین 10 تا 13 درصد کروم است. این فولادها سختی خود را تا دمای 425 درجه سانتی گراد (797 درجه فارنهایت) حفظ می کنند. از کاربردهای معمول این نوع فولادهای ابزار می توان به قالب ریخته گری. قالب های کششی و کالب های بلوک اشاره نمود. به دلیل محتوای زیاد کروم، برخی از فولاهای ابزار. از نوع D اغلب ضد زنگ یا نیمه زنگ د نظر گرفته می شوند. با این وجود مقاومت در برابر خوردگی آنها به علت حجم زیاد مواد تشکیل دهنده شان. که شامل کروم و کربن می باشد به عنوان کاربید نیز شناخته می شوند.

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 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