فولاد زنگ نزن سوپرآستنیتی-Superaustenitic Stainless Steels-فروش فولاد

فولاد زنگ نزن سوپرآستنیتی (Superaustenitic Stainless Steels) آلیاژی با ساختار fcc و عناصر آلیاژی بالا هستند. که معمولاً حاوی مقداری از عناصر جانشین مانند کروم، مولیبدن، نیتروژن و مقدار کافی نیکل برای پایدار ساختن ریزساختار کاملاً آستنیتی هستند.

فولاد زنگ نزن سوپرآستنیتی

این فولادها براساس مقدار مولیبدن طبقه بندی می شوند. و معمولاً مقدار مولیبدن این فولادها 4،5 تا 7 درصد است. افزون 0.3 تا 0.5 درصد نیتروژن استحکام تسلیم دو برابر فولاد زنگ نزن معمولی را ایجاد می کند. درصد بالای نیکل (18 تا 31 درصد) به همراه درصد بالای کروم و مولیبدن به آلیاژها مقاومت به خوردگی تنشی عالی می دهد. مس به برخی از آلیاژها افزوده می شود. تا مقاومت به محیط کاهنده مانند اسید فسفریک داغ، اسید استیک و اسید سولفوریک رقیق را افزایش دهد.

آلیاژهای آستنیتی با 4,5 درصد مولیبدن مانند 254SLX، AL904L و JS700. مقاومت مناسبی را به خوردگی در آب دریا به عنوان سیستم لوله کشی از خود بروز دادند. این فولادها جوشپذیری و کارپذیری خوبی داشته و به اشکال مختلف مانند لوله، ورق و فورجینگ ها در دسترس هستند. مقدار نیتروژن در محدوده 0.4 تا 0.5 درصد مقاومت خوبی در برابر حفره دار شدن و خوردگی شیاری دارند. درصد بالای نیکل (25%) و مولیبدن (4.5%) مقاومت خوبی را در برابر خوردگی تنشی کلریدی نشان می دهد.

آن ها همچنین مقاومت به خوردگی بین دانه ای خوبی از خود نشان می دهند. کلر زنی (Chlorination) برای کنترل تخریب میکروبیولوژیکی برای کاهش خوردگی زیر رسوبات ضروری است. سطوح فلنج و واشر دار در آبهای شور و دریا در معرض خوردگی شیار قرار دارند.

فولادهای سوپرآستنیتی با 6% مولیبدن در صنایع شیمیایی به خوبی معروف هستند. آنها حاوی 20 درصد کروم، 18 الی 25 درصد نیکل و بیش از 0.1% نیتروژن هستند. افزودن نیتروژن منجر به بهبود استحکام، تثبیت ساختار آستنیت بو بهبود مقاومت به خوردگی حفره دار شدن است. فولادهای سوپرآستنیتی با 6 درصد مولیبدن چقرمگی و شکل پذیری بسیار خوب فولادهای آستنیتی سری 300 را از خود نشان می دهند. فولادهای زنگ نزن سوپرآستنیتی با 6 درصد مولیبدن، اشکال و کدهای ASTM/ASME. آنها به همراه لیست ترکیبات آنها در جداول زیر در کنار فولادهای تیپ 304 و 316 معلوم و مشخص است.

اگرچه تفاوت ترکیب شیمیایی، سه فولاد سوپرآستنیتی 6% Mo با UNS. متفاوت (UNS S31254 , N08367 and N08926) را پدید آورده اما این فولادها برای بسیاری از کاربردها، مقاومت به خوردگی مشابهی دارند. و به عنوان جانشین یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند. درصد آهن فولادهای سوپرآستنیتی کمتر از 50 درصد است. و بنابراین فولادهای این دسته به جز SMO254 در محدوده فولادها، فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای مربوطه ASTM قرار نمی گیرند.

اخیراً آلیاژهای 6% مولیبدن با فولادهای N08031,S32050 و (UR B36) B26 متحول شدند. که فولاد سوپرآستنیتی حاوی 25% Cr و 20% Ni و 0.2 درصد نیتروژن هستند. نوعی از فولاد زنگ نزن 6Mo با 25 درصد نیکل مزیت هایی بر فولاد زنگ نزن 6Mo با 18 درصد نیکل دارد. برخی از این مزایا عبارتند از:

بهبود پایداری آستنیت-بهبود مقاومت به خوردگی تنشی

بهبود پسیو شدن

تشکیل آهسته تر رسوبات، حتی در محدوده دمایی 700 تا 1000 درجه سانتی گراد- کاهش سینتیک حساس شدن

مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ نزن سوپرآستنیتی

در کل، فولادهای سوپرآستنیتی پرآلیاژ مقاومت عالی را در برابر خوردگی، حفره دار شدن، خوردگی شیاری و SCC نشان می دهند. فولادهای سوپرآستنیتی با 6% مولیبدن در برابر خوردگی های موضعی و تنشی در محیط اکسید کننده کلریدی. محلول های حاوی کلرید/سولفید و طیف وسیعی از فرآیندهای شیمیایی مقاومت می کنند.

آنها به طور گسترده در کاربردهای خشن در آب دریا مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد فولادهای سوپرآستنیتی با 6% مولیبدن مابین فولادهای زنگ نزن تیپ 316 و 317 و آلیاژهای پایه نیکل 625 و C-276 قرار می گیرد. برخی از فولادها به منظور مقاومت به برخی از محیط های خورنده، حاوی مقدار اضافی مس هستند. که مقاومت آنها را به طورکلی در برابر اسیدها ارتقا می دهد. فولادهای کاملاً آستنیتی با 6% مولیبدن با مقدار Cr+Mo بالا شناسایی می شوند. و PRE آنها به شکل زیر محاسبه می شود.

PREN=CR%+3,3(%Mo)+30(%N)

عدد PRE در تمام فولادها از 35 بیشتر است. مقاومت به حفره دار شدن برای فولادهای زنگ نزن سوپرآستنیتی در جدول زیر نمایش داده شده است.

کاربرد فولاد زنگ نزن سوپرآستنیتی

در صنایع فرآیندی، فولادهای زنگ نزن با 6% مولیبدن جانشین فولادهای زنگ نزن معمولی شدند. که در اثر حفره دار شدن، خوردگی شیاری و خوردگی تنشی کلریدی تخریب شده اند. آنها به طور گسترده در صنایع فرا ساحلی و نمک زدایی، حمل و نقل در دریا، صنایع کلر و رنگبری. صنایع خمیر و کاغذ و واحدهای گوگرد زدایی مورد استفاده قرار می گیرد. تجهیزاتی که از فولاد آستنیتی با 6% مولیبدن ساخته شده اند. شامل مخازن تحت فشار، ستون ها، کندانسورهای خنک شونده با آب دریا، اواپوراتور، مبدل های حرارتی، کریستالایزرها، پمپ ها، لوله کشی میباشد.

جوشکاری

در کل، فولادهای زنگ نزن سوپرآستنیتی با 6% مولیبدن جوشپذیری خوبی دارند. موضوع اصلی در هنگام استفاده از فولادهای زنگ نزن سوپرفریتی مقاومت به خوردگی کافی در جوش ها است. در هنگام جوشکاری، باید توجه خاصی به پدیده های زیر مبذول داشت.

1- ترک داغ

2- ریز جدایش عنصری

3- رسوب فازهای بین فلزی از آنجایی که مقدار کروم فولادهای 6% Mo کم است (<۰۳,۰%) خطر رسوب کاربید کروم در مرز دانه های ناحیه HAZ و در نتیجه حساسیت به خوردگی بین دانه ای قابل چشم پوشی است.

فرآیندهای جوشکاری

مهمترین فرایند جوشکاری مورد استفاده SMAW و GTAW اتوماتیک و دستی با فلز پرکننده هستند. فرآیند GTAW بدون فلز پرکننده باید تنها در مواردی استفاده شود که عملیات حرارتی آنیل محلول سازی ثانویه انجام می گیرد. فرآیندهای GMAW,SAW و PAW اتوماتیک با فلز پر کننده نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

برای جوشکاری فولاد آستنیتی 6% MO باید موارد زیر را در نظر داشت

1- استفاده از فلزات پرکننده که به اندازه کافی با مولیبدن آلیاژ شده به گونه ای است که. جوش ها نسبت به فلز پایه مقاومت به خوردگی بیشتری دارند. (فلز پرکننده ای که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد آلیاژ 352 با 9 درصد مولیبدن است).

2- اطمینان از تمیز بودن سطح قبل و پس از جوشکاری

3- اطمینان از محافظت کافی هنگام جوشکاری

4- محدود کردن حرارت ورودی و اندازه جوش برای پرهیز از ترک گرم فلز جوش

عملیات حرارتی پس از جوشکاری

اگر فولادهای سوپرآستنیتی 6% Mo نیاز به آنیل یا تنش زدایی داشته باشند. آنها باید آنیل کامل شده و در آب کوئنچ شود. آنیل محلول سازی در دمای 1150 – 1250 درجه سانتی گراد به همراه کوئنچ معمولاً استفاده می شود. این به یکنواخت کردن خواص محل اتصال جوش کمک خواهد کرد. عملیات حرارتی که در آن فولاد زنگ نزن 6% Mo در محدوده دمایی 705 – 1040 درجه سانتی گراد) قرار می گیرد. فولاد را در معرض رسوب فاز سیگما، کاهش مقاومت به خوردگیو چقرمگی قرار خواهد داد. براساس ترکیب آلیاژ، تنش زدایی در دمای حداکثر 600 درجه سانتی گراد برای چند ساعت ممکن است در موارد خاص مورد استفاده قرار گیرد. در تمام موارد، سازنده باید از پیشنهادات تولید کننده استفاده کند.

مقاومت به خوردگی جوش

عواملی که منجر به کاهش مقاومت به خوردگی جوش فولاد زنگ نزن سوپرآستنیتی می شوند و اقدامات لازم جهت غلبه بر آنها عبارتند از:

1- ریز جدایش مولیبدن در نواحی موضعی که معمولاً هنگامی که از فرآیند GTAW اتوماتیک استفاده می شود، رخ می دهد.

2- نواحی ترکیب نشده حرارت ورودی جوشکاری بالا می تواند نوارهایی از فلز پایه را در مناطق مجاور خط ذوب ایجاد کند. که ذوب شده اند. اما با فلز پرکننده ترکیب نشده اند. این مشکل با کنترل حرارت ورودی و جلوگیری از سوختگی جوش برطرف می شود.

3- شیارها، ترک ها و ریزدرزها، مناطق خوردگی شیاری می توانند در ابتدا یا انتهای پاس های جوشکاری. بین پاس های جوشکاری یا زیر قطعات جوش ایجاد شوند.

4- حساس شدن و رسوب کاربید، آلیاژهای با مقدار کربن کم (<۰۲,۰ %) این مشکل را ندارند. افزایش مقدار مولیبدن و نیتروژن مقدار کربن یا حرارت ورودی قابل تحمل را افزایش می دهد.

5- رسوب فازهای بین فلز مانند فازهای سیگما و چی

6- آلودگی های سطحی که می توان آن را با ساینده ها یا اسید شویی یا حلال های مناسب از بین برد.

7- پوسته های اکسید سطحی یا رنگ که با فرآیند پوسته زدایی بر طرف نشده اند.

8- ترکیب گاز محافظ، افزودن نیتروژن به اندازه 3 تا 5 درصد حجمی به مشعل و گازهای پشتی مقاومت به خوردگی را بهبود می بخشد.

9- برای بهینه سازی مقاومت به خوردگی در فلز جوش به خصوص در جوشکاری ماشینی باید این اقدامات انجام گیرد.

آنیل پس از جوشکاری، تمیزکاری سطح پس از جوشکاری، اسید شویی برای بهبود مقاومت به خوردگی و پسیو کردن سطح.

برای پیدا کردن مکان فعالیت استیل دی بر روی کلمه (نقشه) کلید نمایید

استیل دی –Steel day

02166396590– 09922704358

آدرس دفتر مرکزی: تهران – جاده قدیم کرج – بعد از کارخانه شیرپاستوریزه – فتح سیزدهم – مجتمع پایتخت- واحد C9

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی (با کلیک بر روی لینک های زیر به ما بپیوندید)

https://t.me/steel_day تلگرام

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

https://twitter.com/MDlakan توییتر