Gid pou gwo pèfòmans Austenitic Nerjaveèi -- Apèsi sou metaliji

1. Kalite asye pur

Nerjaveèi asye se yon alyaj ki baze sou fè ak yon kontni chromium ki pa mwens pase 10.5 pousan. Li se lajman itilize paske nan bon rezistans korozyon li yo ak pèfòmans tanperati ki wo. Lè kontni chromium la rive nan 10.5 pousan, yo pral fòme yon kouch oksid chromium ki rich sou sifas asye, ki rele kouch pasivasyon oswa fim pasivasyon. Fim sa a pwoteje asye pur soti nan rouye tankou asye òdinè. Gen plizyè kalite asye pur, men tout asye pur ta dwe satisfè egzijans minimòm kontni chromium la.

Nerjaveèi asye divize an senk kategori: asye pur austenitic, feritik asye pur, duplex Nerjaveèi (ak estrikti melanje nan ferit ak austenite), martensitic asye pur ak presipitasyon redi Nerjaveèi. Klasifikasyon kategori sa yo gen rapò ak estrikti kristal (aranjman atomik) ak tretman chalè nan asye pur. Yon gwoup kristal ki gen menm estrikti kristal nan yon metal yo rele yon faz. Gen twa faz prensipal nan asye pur: austenite, ferit ak martensite. Kalite ak kantite estrikti metalografik asye pur ka detèmine pa pwosesis estanda enspeksyon metalografik ak mikwoskòp metalografik optik.

Karakteristik nan asye pur austenitic se ke estrikti metalografik la se sitou austenitic. Estrikti kristal nan faz austenite se estrikti kib ki santre figi (fcc), se sa ki, gen yon atòm nan chak kwen ak sant nan chak figi kib la. Kontrèman, estrikti kristal la nan faz ferit se estrikti kib ki santre sou kò (bcc), ak yon atòm nan chak kwen ak sant kib la. Estrikti kristal nan faz martensite se gwo souch kò-santre estrikti tetragonal.

Èstrikti kristal faz austenite se fas-santre kib (fcc) lasi, ferrite faz se kò-santre kib (bcc) lasi, ak martensite faz se kò-santre tetragonal (bct) lasi.

 

1.1 Austenitic Nerjaveèi:

Austenitic Nerjaveèi pa gen okenn mayetis, fòs sede mwayen, segondè to redi travay, segondè fòs rupture, bon plastisit ak ekselan rezistans ba-tanperati. Kontrèman ak lòt asye pur, severite nan asye pur austenitic diminye tou dousman ak diminisyon nan tanperati. Austenitic Nerjaveèi pa gen okenn definitif tanperati tranzisyon ductile-frajil (DBTT), kidonk li se yon materyèl ideyal pou aplikasyon pou tanperati ki ba.

Dyagram nan tanperati tranzisyon ductile-frajil (DBTT) nan asye pur austenitic, ferritic ak duplex (austenitic-ferritic). DBTT aktyèl la depann de epesè seksyon an, konpozisyon chimik ak gwosè grenn. DBTT nan asye pur ferritik se jeneralman 20 a - 30 degre C (70 a - 22 degre F).

 

Austenitic Nerjaveèi gen bon soudabilite epi li ka fèt nan divès fòm konplèks. Seri sa a nan asye pur pa ka fè tèt di oswa ranfòse pa tretman chalè, men yo ka ranfòse pa frèt fòme oswa travay di (gade ASTM A666). Austenitic Nerjaveèi asye, espesyalman estanda Austenitic Nerjaveèi, gen yon dezavantaj potansyèl, se sa ki, konpare ak Ferritic Nerjaveèi ak duplex Nerjaveèi asye, li se tendans klori estrès korozyon fann.

300 seri oswa estanda asye pur austenitic jeneralman gen 8 pousan ~ 11 pousan nikèl ak 16 pousan ~ 20 pousan chromium. Estrikti metalografik estanda asye pur austenitic konpoze sitou ak grenn austenitic epi li gen yon ti kantite (jeneralman 1 ~ 5 pousan) nan faz δ Ferrite (figi 3). Paske nan prezans nan faz ferit, sa yo asye pur austenitic gen yon ti mayetis.

Estrikti metalografik tipik nan asye pur fòje 304L konpoze de grenn austenitic ak ferit teren endividyèl © TMR Nerjaveèi.

 

Konpare ak 300 seri asye pur, 200 seri asye pur austenitic gen pi ba kontni Ni, men pi wo kontni Mn ak N. Fòs la ak souch redi koyefisyan nan 200 seri asye pur yo pi wo pase sa yo ki nan 300 seri asye pur. Akòz kontni nikèl ki ba, 200 seri asye pur pafwa itilize kòm yon ranplasan bon mache pou 300 seri asye pur.

Mikwostrikti segondè pèfòmans austenitic Nerjaveèi se tout faz austenitic san ferromagnetism (figi 4). Konpare ak estanda asye pur austenitic, segondè-pèfòmans asye pur austenitic gen plis eleman nikèl, chromium ak molybdène, epi jeneralman gen nitwojèn. Nerjaveèi asye sa yo gen gwo rezistans korozyon nan anviwònman korozivite tankou asid fò, fò alkali ak medya klori segondè, ki gen ladan dlo salmad, dlo lanmè ak dlo sale. Konpare ak estanda asye pur austenitic, segondè-pèfòmans asye pur austenitic gen pi wo klas fòs ak pi bon rezistans nan krak korozyon estrès.

Estrikti metalografik nan 6 pousan Mo segondè pèfòmans austenitic Nerjaveèi, tout konpoze de grenn austenitic © TMR Nerjaveèi.

 

1.2 Ferritik Nerjaveèi:

Mikwostrikti nan ferritik Nerjaveèi se faz ferit. Ferritik Nerjaveèi gen kontni nikèl ki ba oswa pa gen okenn epi li se feromayetik. Li pa ka fè tèt di pa tretman chalè. Pwopriyete feromayetik sa a ki kalite asye pur yo sanble ak sa yo ki nan asye kabòn. Ferritik Nerjaveèi gen bon fòs ak rezistans nan krak korozyon estrès klori se pi bon pase estanda 300 seri asye pur austenitic. Sepandan, fòmabilite yo ak soudabilite yo se pòv. Severite yo pa osi bon ke austenitic Nerjaveèi, epi yo pral diminye ak ogmantasyon nan epesè seksyon. Avèk diminisyon tanperati a, ferritik asye pur pral montre evidan tranzisyon ductile-frajil. Limite pa faktè sa yo, itilizasyon feritik Nerjaveèi anjeneral limite a sa sèlman pwodwi ak epesè miray mens, tankou plak mens, bann ak tib mens-miray.

 

1.3 Duplex Nerjaveèi:

Duplex Nerjaveèi konpoze de faz ferit ak faz austenite, chak kontablite pou apeprè mwatye. Duplex Nerjaveèi gen anpil karakteristik nan asye pur austenitic ak feritik. Malgre ke tretman chalè pa ka di asye sa yo, fòs sede yo anjeneral de fwa nan estanda asye pur austenitic, ak atraksyon mayetik yo se pwopòsyonèl ak fraksyon nan volim nan faz ferit. Pwopriyete duplex nan estrikti metalografik la nan asye pur duplex fè rezistans li nan estrès korozyon fann pi bon pase sa yo ki nan estanda asye pur austenitic.

 

1.4 Martensitic Nerjaveèi:

Mikwostrikti nan martensitic Nerjaveèi se sitou martensite, ki ka genyen yon ti kantite faz segondè tankou ferit, austenite ak carbure. Martensitic Nerjaveèi se feromayetik ak menm jan ak asye kabòn. Dite final la depann de tretman chalè espesifik la. Martensitic Nerjaveèi gen gwo fòs, bon rezistans mete, severite pòv ak tanperati tranzisyon segondè ductile-frajil. Yo difisil pou soude epi jeneralman mande tretman chalè apre soude. Se poutèt sa, martensitic Nerjaveèi jeneralman limite a sa sèlman aplikasyon ki pa soude. Kontni an chromium nan martensitic asye pur pa twò wo. Gen kèk eleman chromium presipite nan fòm lan nan karbid, sa ki lakòz rezistans korozyon ki ba, jeneralman pi ba pase estanda 304/304L austenitic asye pur. Akòz severite pòv li yo ak rezistans korozyon, martensitic Nerjaveèi yo jeneralman itilize pou aplikasyon ki mande gwo fòs ak dite, tankou zouti, Fastener ak rasin.

 

1.5 Presipitasyon ki fè tèt di toujou asye pur:

Presipitasyon redi (PH) Nerjaveèi ka ranfòse tou pa tretman chalè. Karakteristik debaz nan kalite sa a asye pur se ke ranfòse pasyèl li yo reyalize pa mekanis presipitasyon. Fine précipités intermetallic yo te pwodwi pa vieillissement redi chalè tretman pou amelyore fòs la. Akòz kontni segondè Kwòm, presipitasyon redi Nerjaveèi gen pi bon rezistans korozyon pase martensitic Nerjaveèi asye, epi li apwopriye pou aplikasyon pou gwo fòs ki mande bon rezistans korozyon. Presipitasyon redi Nerjaveèi se sitou itilize pou sous dlo, Fastener, pati avyon, arbr, angrenaj, bellows ak pati motè jè.

 

2. Konpozisyon faz:

Eleman alyaj yo afekte relasyon ekilib faz la epi yo gen yon gwo enfliyans sou estabilite faz austenite, ferit ak martensite. Eleman ki ajoute nan asye pur ka divize an eleman ki fòme faz ferit oswa eleman ki fòme faz austenite. Ekilib faz la depann de konpozisyon chimik, tanperati rkwit ak pousantaj refwadisman asye a. Rezistans korozyon, fòs, severite, soudabilite ak fòmabilite yo tout afekte pa ekilib faz.

Eleman ki fòme ferit kontribye nan fòmasyon faz ferit, pandan y ap eleman fòme austenite ankouraje fòmasyon faz austenite. Tablo 3 bay lis eleman komen ki fòme faz ferit ak austenite. Klas asye pur ak aplikasyon li yo detèmine balans faz ki nesesè yo. Pifò estanda asye pur austenitic gen yon ti kantite faz ferit anba solisyon annealing. Recuit solisyon ka amelyore soudabilite a ak severite nan tanperati ki wo. Sepandan, si kontni an nan faz ferit twò wo, lòt pwopriyete tankou rezistans korozyon ak severite yo pral redwi. Wo-pèfòmans austenitic Nerjaveèi fèt selon tout faz austenitic anba kondisyon recuit solisyon.

 

Pou kontwole konpozisyon an faz nan asye e konsa pwopriyete yo nan asye, li nesesè kenbe eleman yo alyaj nan ekilib. Dyagram nan estrikti Schaeffler (figi 5) reflete relasyon ki genyen ant konpozisyon chimik nan asye pur ak estrikti faz espere nan eta a solidifikasyon, jan devwale pa mikrostruktur la soude. Nan fason sa a, itilizatè yo ka predi ekilib faz la ki baze sou konpozisyon chimik yo bay la. Kalkile "ekivalan nikèl" ak "ekivalan chromium" nan konpozisyon chimik la epi trase yo nan figi a. Fòmil paramèt komen nan tablo òganizasyon Schaeffler se jan sa a:

Ekivalan nikèl{{0}} pousan Ni plis 30 pousan C plis 0.5 pousan Mn plis 30 pousan N

Kwòm ekivalan{{0}} pousan Cr plis pousan Mo plis 1.5 pousan Si plis 0.5 pousan Nb

Tipik segondè-pèfòmans asye pur austenitic la gen apeprè 20 pousan Cr, 6 pousan Mo, 20 pousan Ni ak 0.2 pousan N, ki sitiye nan zòn faz sèl-faz austenitic nan figi a, toupre "feritik la". "liy ak ekivalan nikèl apeprè 24 ak ekivalan chromium apeprè 26. Kontrèman, konpozisyon chimik estanda asye pur (tankou 304) koresponn ak zòn duplex nan austenite plis ferit (A plis F) ak yon ti kantite ferit. faz. Ferritik Nerjaveèi se nan zòn nan faz ferit nan figi a, ak duplex Nerjaveèi se nan austenite plis ferit (A plis F) zòn duplex.