ფერიტური უჟანგავი ფოლადი ეხება უჟანგავი ფოლადი სხეულზე ორიენტირებული კუბური ფერიტით, როგორც მატრიცის სტრუქტურა მაღალ ტემპერატურაზე და ნორმალურ ტემპერატურაზე. ფერიტულ უჟანგავი ფოლადს აქვს რკინა და ქრომი, როგორც ძირითადი ელემენტები, ზოგადად არ შეიცავს ნიკელს, ზოგი შეიცავს მცირე რაოდენობით მოლიბდენს, ტიტანს ან ნიობიუმს და სხვა ელემენტებს. მას აქვს კარგი ჟანგვის წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა და ქლორიდის კოროზიის წინააღმდეგობა. გარდა ამისა, ფერიტულ უჟანგავი ფოლადი ასევე აქვს დიდი თერმული კონდუქტომეტრის, გაფართოების მცირე კოეფიციენტის, კარგი დაჟანგვის წინააღმდეგობის და შესანიშნავი სტრესის კოროზიის წინააღმდეგობის მახასიათებლები. იგი ძირითადად გამოიყენება ნაწილების დასამზადებლად, რომლებიც მდგრადია ატმოსფერული, წყლის ორთქლის, წყლისა და ჟანგვითი მჟავის კოროზიის მიმართ. ფერრიტული უჟანგავი ფოლადის წარმომადგენლობითი კლასებია: AISI 410 (UNS S41000), AISI 420 (UNS S42000), AISI 430 (UNS S43000) ASTM-ის მიხედვით; 1.4006, 1.4021, 1.4016, EN სტანდარტის მიხედვით... და ა.შ.
ფერიტური უჟანგავი ფოლადი შეიძლება დაიყოს დაბალ ქრომს, საშუალო ქრომს და მაღალ ქრომს ქრომის შემცველობის მიხედვით. ფოლადის სისუფთავის, განსაკუთრებით ნახშირბადის და აზოტის მინარევების შემცველობის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს ჩვეულებრივ ფერრიტულ უჟანგავი ფოლადად და ულტრა სუფთა ფერიტულ უჟანგავი ფოლადად. ჩვეულებრივ ფერიტულ უჟანგავი ფოლადს აქვს უარყოფითი მხარეები დაბალი ტემპერატურისა და ოთახის ტემპერატურის მტვრევადობის, ჭრილობის მგრძნობელობის, მაღალი მარცვლოვანი კოროზიის ტენდენციის და ცუდი შედუღების მხრივ. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ტიპის ფოლადი ადრე შეიქმნა, მისი სამრეწველო გამოყენება მნიშვნელოვნად შეზღუდულია. ჩვეულებრივი ფერიტული უჟანგავი ფოლადის ეს ნაკლოვანებები დაკავშირებულია ფოლადის სიწმინდესთან, განსაკუთრებით ფოლადში ისეთი ინტერსტიციული ელემენტების მაღალ შემცველობასთან, როგორიცაა ნახშირბადი და აზოტი. სანამ ფოლადში ნახშირბადი და აზოტი საკმარისად დაბალია, ზემოთ ჩამოთვლილი ხარვეზები ძირითადად შეიძლება დაძლიოს.
შედარებითავსტენიტური უჟანგავი ფოლადი, ფერიტულ უჟანგავი ფოლადი აქვს უკეთესი კოროზიის წინააღმდეგობა, სითბოს წინააღმდეგობა და დამუშავების უნარი. ვინაიდან ფერიტის ფაზას ძნელად შეუძლია ნახშირბადის დაშლა, ფერიტს აქვს რბილი და ადვილად დეფორმირებადი მახასიათებლები. მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის მსგავსად, ვინაიდან გისოსის სტრუქტურა არის სხეულზე ორიენტირებული კუბური სტრუქტურა, ის პარამაგნიტურია, ამიტომ ფერიტური უჟანგავი ფოლადი მაგნიტურია. Austenitic უჟანგავი ფოლადი არის არამაგნიტური, რადგან მისი სახეზე ორიენტირებული კუბური სტრუქტურა.
ფერიტური უჟანგავი ფოლადის ფასი არა მხოლოდ შედარებით დაბალი და სტაბილურია, არამედ აქვს მრავალი უნიკალური თვისება და უპირატესობა. დადასტურდა, რომ ფერიტური უჟანგავი ფოლადი არის ძალიან შესანიშნავი ალტერნატიული მასალა.
ჩვეულებრივი ფერიტის უჟანგავი ფოლადი
ასეთი ფოლადები მოიცავს ქრომის დაბალ, საშუალო და მაღალ შემცველობას. დაბალი ქრომის ფერრიტული უჟანგავი ფოლადი შეიცავს დაახლოებით 11%-დან 14%-მდე ქრომს, როგორიცაა 00Cr12 და 0Cr13Al ჩინეთში. ამერიკული AISI 400, 405, 406MF-2. ამ ტიპის ფოლადს აქვს კარგი სიმტკიცე, პლასტიურობა, ცივი დეფორმაცია და შედუღება. იმის გამო, რომ ფოლადი შეიცავს გარკვეული რაოდენობის ქრომს და ალუმინს, მას აქვს კარგი დაჟანგვის წინააღმდეგობა და ჟანგის წინააღმდეგობა. 405 შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ნავთობგადამამუშავებელი კოშკი, ავზის საფარი, ორთქლის ტურბინის დანა, მაღალი ტემპერატურის გოგირდის კოროზიის მდგრადი მოწყობილობა და ა.შ. 400 საყოფაცხოვრებო და საოფისე ტექნიკისთვის და ა.შ. ა.შ. საშუალო ქრომის ფერრიტული უჟანგავი ფოლადი, ქრომის შემცველობა არის 14% 19%, როგორიცაა 1Cr17 და 1Cr17Mo ჩინეთში. AISI 429, AISI 430, AISI 433, AISI 434, AISI 435, AISI 436, AISI 439 შეერთებულ შტატებში. ამ ტიპის ფოლადს აქვს უკეთესი ჟანგი და კოროზიის წინააღმდეგობა. მისი მუშაობის გამკვრივების კოეფიციენტი მცირეა (n≈2) და აქვს კარგი ღრმა ნახაზის შესრულება, მაგრამ მისი ელასტიურობა დაბალია. AISI 430 ფერრიტული უჟანგავი ფოლადი გამოიყენება არქიტექტურული დეკორაციისთვის, ავტომობილების დეკორაციისთვის, სამზარეულოს აღჭურვილობისთვის, გაზის სანთურებისთვის და აზოტის მჟავას სამრეწველო აღჭურვილობის ნაწილებისთვის და ა.შ. AISI 434 გამოიყენება მანქანებისა და შენობების გარე გაფორმებისთვის. 439 გამოიყენება როგორც შლანგი გაზის წყლის გამაცხელებლებისთვის, ქვანახშირისა და გაზსადენებისთვის და ა.შ. მაღალი ქრომის ფერრიტული უჟანგავი ფოლადი შეიცავს 19%-დან 30%-მდე ქრომს, როგორიცაა Cr18Si2 და Cr25 ჩინეთში, AISI 442, AISI 443 და AISI 446 შეერთებულ შტატებში. შტატები. ასეთ ფოლადებს აქვთ კარგი ჟანგვის წინააღმდეგობა. AISI 442 მუდმივად გამოიყენება ატმოსფეროში, ზედა ზღვარი ტემპერატურაა 1035°C, ხოლო უწყვეტი გამოყენების მაქსიმალური ტემპერატურა 980°C. AISI 446 ფერიტულ უჟანგავი ფოლადი აქვს უკეთესი ჟანგვის წინააღმდეგობა.
მაღალი სისუფთავის ფერიტური უჟანგავი ფოლადისl
ამ ტიპის ფოლადი შეიცავს უკიდურესად დაბალ ნახშირბადს, აზოტს; მაღალი ქრომი, მოლიბდენი, ტიტანი, ნიობიუმი და სხვა ელემენტები. როგორიცაა ჩინეთის 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2. ამ ტიპის ფოლადს აქვს კარგი მექანიკური თვისებები (განსაკუთრებით სიმტკიცე), შედუღება, მარცვლოვანი კოროზიის წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა, ნაპრალის კოროზიის წინააღმდეგობა და სტრესის კოროზიის შესანიშნავი წინააღმდეგობა. მაგალითად, 18-2 ფერიტულ უჟანგავი ფოლადს აქვს კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა აზოტმჟავაში, ძმარმჟავაში, NaOH-ში, კოროზიის წინააღმდეგობა 3% NaCl-ში და FeCl3 უდრის ან აღემატება 18-8 ავსტენიტურ უჟანგავი ფოლადს, 26CrMo ფოლადს ბევრ მედიაში კოროზიის წინააღმდეგობა. განსაკუთრებით ორგანულ მჟავებში, ჟანგვის მჟავებსა და ძლიერ ტუტეებში. მას აქვს კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა ძლიერ ქლორიდულ გარემოში. ქლორიდში, წყალბადის სულფიდში, ჭარბი გოგირდის მჟავასა და ძლიერ ტუტეში არ ხდება სტრესული კოროზიის ბზარი. 30Cr-2Mo-ს აქვს უფრო მაღალი წინააღმდეგობა ორმოიანი კოროზიის და ნაპრალის კოროზიის მიმართ, ხოლო ინარჩუნებს სტრესის კოროზიის წინააღმდეგობას.
ფერრიტული უჟანგავი ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობა
(1) ერთგვაროვანი კოროზია.
ქრომი არის ყველაზე მარტივი პასიური ელემენტი. ატმოსფერულ გარემოში რკინა-ქრომის შენადნობი 12%-ზე მეტი ქრომის შემცველობით შეიძლება თვითპასივირებული იყოს. ჟანგვის გარემოში ქრომის შემცველობა შეიძლება პასივირებული იყოს, თუ ის 17%-ზე მეტია. ზოგიერთ კოროზიულ გარემოში, მაღალი ქრომისა და მოლიბდენის, ნიკელის, სპილენძის და სხვა ელემენტების დამატება შესაძლებელია კარგი კოროზიის წინააღმდეგობის მისაღებად.
(2) მარცვლოვანი კოროზია.
ფერიტური უჟანგავი ფოლადები, ისევე როგორც ავსტენური უჟანგავი ფოლადები, განიცდიან მარცვლოვან კოროზიას, მაგრამ სენსიბილიზაციის დამუშავება და თერმული დამუშავება ამ კოროზიის თავიდან ასაცილებლად საპირისპიროა. ფერიტური უჟანგავი ფოლადი მიდრეკილია მარცვლოვანი კოროზიისკენ სწრაფი გაცივების შედეგად 925°C-ზე მეტი, ხოლო მდგომარეობა (მგრძნობიარე მდგომარეობა), რომელიც მგრძნობიარეა მარცვლოვანი კოროზიის მიმართ, შეიძლება აღმოიფხვრას 650-815°C ტემპერატურაზე წრთობის ხანმოკლე პერიოდის შემდეგ. ფერრიტული ფოლადის მარცვლოვანი კოროზია ასევე არის კარბიდის ნალექით გამოწვეული ქრომის დაქვეითების შედეგი. ამრიგად, ფოლადში ნახშირბადის და აზოტის შემცველობის შემცირებამ და ისეთი ელემენტების დამატებამ, როგორიცაა ტიტანი და ნიობიუმი, შეიძლება შეამციროს მარცვლოვანი კოროზიისადმი მგრძნობელობა.
(3) ორმოსა და ნაპრალის კოროზია.
ქრომი და მოლიბდენი არის ყველაზე ეფექტური ელემენტები უჟანგავი ფოლადის ნაპრალებისა და ნაპრალების კოროზიის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად. ქრომის შემცველობის მატებასთან ერთად, ოქსიდის ფილაში ქრომის შემცველობაც იზრდება და ფილმის ქიმიური სტაბილურობა იზრდება. მოლიბდენი ადსორბირებულია ლითონის აქტიურ ზედაპირზე MoO4-ის სახით, რომელიც აფერხებს ლითონის დაშლას, ხელს უწყობს რეპასივაციას და ხელს უშლის ფირის დაზიანებას. აქედან გამომდინარე, მაღალი ქრომისა და მოლიბდენის ფერიტულ უჟანგავი ფოლადი აქვს შესანიშნავი წინააღმდეგობა ორმოების და ნაპრალების კოროზიის მიმართ.
(4) წინააღმდეგობა სტრესული კოროზიის გატეხვის მიმართ.
ორგანიზაციული სტრუქტურის მახასიათებლების გამო, ფერიტური უჟანგავი ფოლადი არის კოროზიისადმი მდგრადი გარემოში, სადაც ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადი წარმოქმნის სტრესული კოროზიის ბზარს.
ფერრიტული უჟანგავი ფოლადის მექანიკური თვისებები
ფერიტული უჟანგავი ფოლადი არ შეიძლება გაძლიერდეს თერმული დამუშავებით, რადგან არ არის ფაზის ცვლილება. როგორც წესი, გამოიყენება 700-800°C ტემპერატურაზე დუღილის შემდეგ. რკინისა და ქრომის მსგავსი ატომური ზომის გამო, მყარი ხსნარის გამაძლიერებელი ეფექტი მცირეა, ფერრიტული უჟანგავი ფოლადის გამოსავლიანობა და დაჭიმვის სიძლიერე ოდნავ უფრო მაღალია, ვიდრე დაბალნახშირბადოვანი ფოლადის, ხოლო ელასტიურობა დაბალია, ვიდრე დაბალნახშირბადოვანი ფოლადის. .
1) ჩვეულებრივი ფერიტული უჟანგავი ფოლადის ოთახის ტემპერატურის მტვრევადობა.
ჩვეულებრივი ფერიტული უჟანგავი ფოლადი მგრძნობიარეა ჭრილების მიმართ, ხოლო მყიფე გარდამავალი ტემპერატურა ოთახის ტემპერატურაზე მაღალია, გარდა დაბალქრომის ფერიტური უჟანგავი ფოლადისა. რაც უფრო მაღალია ქრომის შემცველობა, მით მეტია ცივი მტვრევადობა. ეს ცივი მტვრევადობა დაკავშირებულია ისეთ ინტერსტიციულ ელემენტებთან, როგორიცაა ნახშირბადი და აზოტი ფოლადში, ხოლო ულტრასუფთა ფერიტულ ფოლადს აქვს ძალიან დაბალი ნახშირბადის შემცველობა ინტერსტიციულ ელემენტებში, როგორიცაა ნახშირბადი და აზოტი, ამიტომ მას შეუძლია მიიღოს კარგი სიმტკიცე და მყიფე გარდამავალი. ტემპერატურა შეიძლება დაიწიოს ოთახის ტემპერატურაზე დაბლა.
2) ჩვეულებრივი ფერიტული უჟანგავი ფოლადის მაღალი ტემპერატურის მტვრევა.
ჩვეულებრივი ფერიტური უჟანგავი ფოლადი თბება 927°C-ზე მაღლა და შემდეგ სწრაფად გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე, პლასტიურობა და სიმტკიცე მნიშვნელოვნად მცირდება. ეს მაღალი ტემპერატურის სიმყიფე დაკავშირებულია ნახშირბადის (ნიტრიდის) ნაერთების სწრაფ ნალექთან მარცვლის საზღვრებზე ან დისლოკაციები 427-927 °C ტემპერატურაზე. ფოლადის ნახშირბადის და აზოტის შემცველობის შემცირებამ (ულტრა სუფთა ტექნოლოგიის გამოყენებით) შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ეს სისუსტე. გარდა ამისა, როდესაც ფერიტური ფოლადი თბება 927°C-ზე მაღლა, მარცვლეულის სიმძლავრე უხეში იქნება და უხეში მარცვალი გააუარესებს ფოლადის პლასტიურობას და სიმტკიცეს.
3) σ-ფაზის ფორმირება.
რკინა-ქრომის ფაზის სქემის მიხედვით, როდესაც ინახება 500-800°C ტემპერატურაზე, შენადნობი, რომელიც შეიცავს 40%-50% ქრომს, წარმოიქმნება ერთი ფაზა σ, ხოლო შენადნობი, რომელიც შეიცავს 20%-ზე ნაკლებ ან 70%-ზე მეტ ქრომს. α+σ ორფაზიანი სტრუქტურა. σ-ფაზის ფორმირება მნიშვნელოვნად შეამცირებს ფოლადის ელასტიურობას და სიმტკიცეს. ამიტომ, ფერრიტული უჟანგავი ფოლადი არ უნდა იქნას გამოყენებული დიდი ხნის განმავლობაში 500-800 °C ტემპერატურაზე.
4) მტვრევადობა 475°C-ზე.
მაღალი ქრომის შემცველობით (>15%) ფერიტიანი ფოლადი ძლიერად მტვრევადი იქნება 400-500 °C-ზე შენახვისას. ამ სახის სიმყიფეს უფრო მოკლე დრო სჭირდება, ვიდრე σ ფაზის ნალექს. მაგალითად, როდესაც 0.080C-0.4Si-16.9Cr ფერრიტული უჟანგავი ფოლადი ინახება 450°C ტემპერატურაზე 4 საათის განმავლობაში, ოთახის ტემპერატურის ზემოქმედების სიმტკიცე თითქმის ნულამდე ეცემა. მტვრევადობის ხარისხი იზრდება ქრომის შემცველობის მატებასთან ერთად, მაგრამ სიმტკიცე შეიძლება აღდგეს 600 °C-ზე ზემოთ დამუშავების შემდეგ. სიმყიფე 475°C ტემპერატურაზე ქრომის მდიდარი ალფა ფაზის ნალექის შედეგია. ასეთი ფოლადი უნდა მოერიდოს გათბობას 475°C-მდე.
გამოქვეყნების დრო: მაისი-02-2023