ورود عضویت درخواست پیش فاکتور
خصوصیات فولادهای مقاوم به حرارت
تجارت فلز

خصوصیات فولادهای مقاوم به حرارت

 هنگامی که فولاد در معرض حرارت زیاد قرار می‌گیرد، گرما را جذب کرده و خواص فولاد و مقاومت آن به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. مقاومت در برابر حرارت به این معنی است که فولاد در دمای بالاتر از 500 درجه سانتی‌گراد مقاوم است. همچنین، این فولادها هنگام قرار گرفتن در معرض گازهای گرم و محصولات احتراق در دمای بالاتر از 500 درجه سانتی‌گراد در کوتاه مدت و طولانی مدت از خود مقاومت نشان می‌دهند.

این فولادها، فولادهای آلیاژی تقویت شده هستند که بصورت محلول جامد هستند. از آنجا که از این فولادها در دماهایی بالاتر استفاده می‌شوند، معمولاً توسط مکانیسم‌های مختلف عملیات حرارتی، محلول جامد و رسوب تقویت می‌شوند. تمام فولادهای مقاوم در برابر حرارت برای دستیابی به خواص مورد نظر از چندین عنصر آلیاژی تشکیل شده و در صنایعی کاربرد دارند که مقاومت در برابر افزایش دما بسیار مهم است.

میزان مقاومت به حرارت این فولادها به شرایط محیطی که در آن کار می‌کنند، بستگی دارد و نمی توان با یک روش یا یک آزمایش واحد مشخص کرد. حداکثر دمای سرویس که بسته به میزان  عناصر آلیاژی می‌تواند تا 1150 درجه سانتی‌گراد افزایش یابد، با حضور برخی از ترکیبات مانند ترکیبات سولفور، بخار آب یا خاکستر به شدت کاهش می‌یابد. مقاومت در برابر فلز مذاب و سرباره نیز در این فولادها محدود است. استیل نسوز هم یکی از فولادهای آلیاژی مقاوم در برابر حرارت است.

در فولادهای مقاوم در برابر حرارت، دو عنصر مهم کروم برای مقاومت در برابر اکسیداسیون و نیکل برای استحکام و شکل پذیری است. عناصر دیگر نیز برای بهبود خواص مختلف در دمای بالا اضافه می‌شوند. تأثیر عناصر مختلف آلیاژی در زیر توضیح داده شده است.

تأثیر عناصر مختلف آلیاژی

کروم: کروم عنصری است که در تمام فولادهای مقاوم در برابر حرارت وجود دارد. کروم به منظور افزایش استحکام در  دمای بالا و مقاومت در برابر کربوریزاسیون به فولاد افزوده می‌شود. علاوه بر این،کروم عنصری است که باعث ساختار فریتی فولاد می‌شود.

نیکل: هنگامی که نیکل به فولادهای مقاوم در برابر حرارت افزوده می‌شود، انعطاف پذیری، استحکام دمای بالا و مقاومت در برابرکربوریزاسیون و نیترید شدن را افزایش می‌دهد. نیکل تمایل دارد ساختار اتمی را آستنیتی کند. همچنین، باعث کاهش حلالیت کربن و نیتروژن در آستنیت می‌شود.

کربن: کربن یکی از مهمترین عنصر برای استحکام‌بخشی است. کربن در فولادهای مقاوم در برابر حرارت در محدوده مشخصی کنترل می‌شود. بیشتر فولادهای مقاوم در برابر حرارت حاوی 0.05٪ تا 0.10٪ کربن هستند. فولادهای مقاوم در برابر حرارت چدنی معمولاً 0.35٪ تا 0.75٪ كربن دارند. کربن در آلیاژ حل می‌شود و استحکام محلول را بهبود می‌بخشد. این ماده همچنین، به عنوان ذرات ریز و سختی به نام کاربیدها وجود دارد که ترکیب شیمیایی کربن با عناصر فلزی مانند کروم، مولیبدن  تیتانیوم و نیوبیوم و غیره هستند.

نیتروژن: نیتروژن در مقادیر اندک در فولادهای مقاوم در برابر حرارت وجود دارد و در تقویت فولادهای مارتنزیتی و آستنیتی نیز مفید است.

سیلیکون: سیلیکون باعث کاهش حلالیت کربن در فلز می‌شود که یک متغیر مهم در فرآیند ساخت فولاد است.  یک عنصر تقویت کننده است که به طور معمول بالاتر از 0.04٪ در فولاد مقاومت به حرارت موجود است. سیلیکون باعث بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون و کربوریزاسیون و همچنین مقاومت در برابر جذب نیتروژن برای این فولادها، در دمای بالا می‌شود.

گوگرد: این عنصر،  ناخالصی محسوب می‌شود و معمولاً به میزان محدودی در فولادهای مقاوم در برابر حرارت استفاده می‌شود. گوگرد برای جوشکاری مضر است اما باعث بهبود ماشین کاری می شود.

فسفر:  فسفر معمولاً یک عنصر نامطلوب در فولادهای مقاوم در برابر حرارت است. همچنین برای جوشکاری آلیاژ نیکل مضر است. این عنصر، به میزان محدودی در فولادهای مقاوم در برابر حرارت استفاده می‌شود

سایر عناصر آلیاژی: سایر عناصر آلیاژی مورد استفاده در فولادهای مقاوم در برابر حرارت عبارتند از: منگنز، مولیبدن، تیتانیوم، وانادیوم، تنگستن، آلومینیوم، کبالت، نیوبیوم، زیرکونیوم، مس و عناصر کمیاب خاکی مانند بور، سریم، لانتانیم و اتریم که هرکدام برای بهبود خواص منحصربفردی به فولادها افزوده می‌شوند.

برای دریافت قیمت و خرید انواع فولادهای آلیاژی از جمله استیل نسوز، فولاد گرمکار و فولاد سمانته با کارشناسان تجارت فلز تماس بگیرید.

دیدگاه کاربران

دسته بندی دانش نامه