فولاد نسوز

روکش کاری اینکونل 718 با پودر کاربید تنگستن به روش پیش نشانی با استفاده از لیزر Nd:YAG

فرآیندهای لیزری به صورت گسترده ای جهت بهبود خواص سطحی قطعات و اجزا مورد استفاده قرار می گیرند. فرآیند روکش کاری با استفاده از پرتو لیزر روش نسبتاً جدیدی است. که می تواند جهت بهبود خواص سطحی به کار رود. در این پژوهش، روکش کاری سطح سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل 718. توسط پودر کاربید تنگستن به روش پیش نشانی با استفاده از لیزر Nd:YAG مورد بررسی قرار گرفت.

توان متوسط لیزر، عرض پالس، فاصله ای نقطه ای کانونی از سطح قطعه و پارامترهای پیش نشانی. به عنوان پارامترهای ورودی می باشند. در حالی که میزان رقیق شدن پوشش، عمق ذوب شدگی از قطعه، میزان تخلخل پوشش. و تعداد ترک های عرضی مورد ایجاد. در پوشش خروجی فرآیند می باشند. نتایج تجربی نشان می دهد. که چگالی انرژی لیزر بر روی سطح زیر لایه مهمترین پارامتری می باشد. که تعداد ترک های عرضی را تحت تأثیر قرار می دهد.

همچنین تغییر میزان توان متوسط لیزر بیشترین تأثیر را بر روی رقیق شدگی پوشش و تخلخل آن دارد. بعلاوه، در روکش کاری سطوح بزرگتر، همپوشانی به میزان 50% بین پاس های مجاور، بهترین نتایج را حاصل می کند. نتایج تجربی نشان می دهند. که با تنظیم دقیق پارامترهای مربوط به روکش کاری لیزری می توان به یک پوشش مناسب دست یافت. با مقایسۀ نتایج حاصل از این روش و روش های سنتی می توان نتیجه گرفت. که روکش کاری لیزری می تواند. به عنوان یک روش جایگزین مناسب جهت ایجاد پوشش بر روی سطوح مواد مطرح گردد.

در کاربردهای صنعتی معمولاً نیاز به قطعات با خواص سطحی ویژه. همچون مقاومت به خوردگی مقاومت به سایش و سختی بالا وجود دارد. یک راه حل منطقی و کم هزینه عبارت از ایجاد خواص مورد نظر. تنها بر روی سطوح مورد نیاز از قطعه می باشد. استفاده از جوشکاری برای این منظور باعث رقیق شدن بالای پوشش، ایجاد میکروساختار خشن و ایجاد ترک گرم می شود. با بکارگیری فرآیند روکش کاری می توان از مشکلات مورد ذکر را تا حد زیادی ممانعت نمود. در این روش، فازهای سخت در هنگام تابیدن پرتو لیزر به صورت درجا ایجاد می گردند. واکنش بین ذرات مذاب در این روش در منطقه ای محدود روی می دهد. بنابراین در قطعاتی که سطح آنها در معرض شرایط حاد خورنده یا ساینده قرار دارد. می توان بدون تغییر در خواص کل ماده. خواص سطحی قطعه کار را با لایه ای نازک از مواد مناسب بهبود بخشید.

اینکونل 718 (با نام استاندارد UNS N07718) یک سوپرآلیاژ آستنیتی بر پایه نیکل-کروم است. که با عناصر آلیاژی مانند نیوبیوم، مولیبدن، آهن، تیتانیوم و آلومینیوم تقویت شده است. این ترکیب باعث ایجاد خواص مکانیکی فوق‌العاده در دماهای بالا و محیط‌های خورنده می‌شود.

🛠️ کاربردهای صنعتی

اینکونل 718 به دلیل خواص منحصر به‌فردش در صنایع زیر استفاده می‌شود:

هوافضا: قطعات موتور توربین گازی، دیسک‌ها، فنرها، آب‌بندها

نیروگاه‌ها: تجهیزات مقاوم به حرارت و فشار

پتروشیمی: مبدل‌های حرارتی، شیرآلات، اتصالات

صنایع هسته‌ای: اجزای مقاوم به خوردگی و دمای بالا

خودروسازی پیشرفته: قطعات عملکردی در شرایط شدید

تحلیل برگشت فنری در خمکاری ورق‌های فولادی

پدیده برگشت فنری یکی از چالش‌های مهم در فرآیند خمکاری ورق‌های فولادی محسوب می‌شود که مستقیماً بر دقت ابعادی قطعه نهایی تأثیر می‌گذارد.

این پدیده زمانی رخ می‌دهد که پس از اعمال نیرو و انجام تغییر شکل، بخشی از تغییرات الاستیک ماده آزاد شده و موجب بازگشت جزئی ورق به حالت اولیه گردد.

عوامل متعددی بر میزان برگشت فنری تأثیرگذار هستند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به نوع فولاد، ضخامت ورق، شعاع خمکاری، روش خمکاری، تنش‌های پسماند و اثر باوشینگر اشاره نمود.

فولادهایی با مدول یانگ بالا و استحکام کششی زیاد مانند AISI 1095 و AISI 301 معمولاً برگشت فنری بیشتری نشان می‌دهند. همچنین، ورق‌های نازک‌تر به دلیل نسبت بالای شعاع خم به ضخامت، مستعد برگشت فنری شدیدتری هستند.

انتخاب روش خمکاری نیز نقش تعیین‌کننده‌ای دارد؛ به‌طوری‌که خمکاری سرد موجب افزایش برگشت فنری، و خمکاری گرم یا القایی موجب کاهش آن می‌گردد. اثر باوشینگر و تنش‌های پسماند نیز رفتار ماده را پیچیده‌تر کرده و پیش‌بینی دقیق زاویه نهایی خم را دشوارتر می‌سازد.

در این مقاله، با ارائه جداول مقایسه‌ای، مثال‌های عددی، و معرفی گریدهای فولادی مناسب، راهکارهایی برای کنترل و کاهش برگشت فنری پیشنهاد شده است. هدف آن است که طراحان صنعتی، مهندسان مکانیک و متخصصان تولید بتوانند با شناخت دقیق این پدیده، فرآیند خمکاری را بهینه‌سازی نموده و دقت ابعادی قطعات را افزایش دهند.

این تحلیل می‌تواند در صنایع خودروسازی، سازه‌های فلزی، تجهیزات صنعتی و تولید قطعات دقیق مورد استفاده قرار گیرد.

لوله X52 یکی از گریدهای پرکاربرد در استاندارد API 5L است که به‌طور گسترده در خطوط انتقال نفت، گاز و آب استفاده می‌شود.

این لوله با حداقل استحکام تسلیم 52,000 psi، تعادل مناسبی میان مقاومت مکانیکی، قابلیت جوشکاری و قیمت ارائه می‌دهد.

ترکیب شیمیایی کنترل‌شده آن شامل کربن، منگنز، فسفر و گوگرد است که خواص فیزیکی مطلوبی را فراهم می‌کند. لوله X52 در دو سطح PSL1 و PSL2 تولید می‌شود که نوع PSL2 دارای الزامات سخت‌گیرانه‌تری در تست و کیفیت است.

این لوله در برابر فشار، رطوبت و خوردگی مقاومت خوبی دارد و با پوشش‌هایی مانند اپوکسی یا پلی‌اتیلن سه‌لایه، عمر مفید آن افزایش می‌یابد. قابلیت جوشکاری بالا، آن را برای پروژه‌هایی با اتصالات زیاد مناسب کرده است.

در ایران، تولیدکنندگانی مانند لوله‌سازی اهواز و فولاد اکسین این محصول را با کیفیت بالا عرضه می‌کنند. همچنین برندهای بین‌المللی مانند Tenaris و Vallourec در بازار جهانی فعال هستند. لوله X52 در پروژه‌های صنعتی، پالایشگاه‌ها و خطوط انتقال بین‌شهری کاربرد فراوان دارد.

این مقاله به بررسی کامل ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای لوله X52 می‌پردازد. انتخاب صحیح این گرید می‌تواند نقش مهمی در افزایش ایمنی و بهره‌وری پروژه‌های انرژی ایفا کند.

فولاد Mo40 -میلگرد Mo40 – تسمه Mo40 -لوله Mo40-ورق mo40-فولاد آلیاژی-فولاد 7225-فولاد Mo40 میلگرد mo40- تسمه mo40- لوله mo40- ورق Mo40.

این نوع آلیاژ فولادی در رده ورق های آلیاژی حرارتی شونده. قرار میگیرد و دارای ترکیت شیمیایی 24crm04 میباشد. که در استاندارد آمریکا بنام (SAE) شامل میشود. و در استاندارد انگلیسی بنام 708mo4 قرار دارد.

فولاد 4140 . فولاد Mo40 – به شیوه های مختلفی سخت میکنند. از جمله آن میتوان به روشهای القایی و یا نیتریداسیون اشاره نمود. از ورق MO40 در ساخت قطعات متوسط که نیاز به استحکام بالا و سختی زیاد دارند استفاده میگردد.

از کاربردهای دیگر این نوع فولاد آلیاژی میتوان به کاربرد آن

در ساخت . غلتک های صنایع سیمان,غلتک های صنایع فولاد,زره آسیابهای گلوله ایی مواد خام,.چرخهای دنده,محورهای خودرو,پیچهای مقاوم,سازه هواپیما.ظروف تحت فشار.,چکش آسیاب کلینگر<دیافراگم آسیاب مواد خام و غیره نام برد. قطعات فولادی که در صنایع و ماشین آلات سنگین مشاهده می شود. همه از این نوع فولاد آلیاژی ساخت شده اند.

ورق MO40., یک نوع فولاد کروم,مولیبدن است. این نوع فولاد خصوصیت مکانیکی و حرارتی برجسته ایی دارد. فولاد AISI بمانند فولاد AISI 4140., فولاد کروم – مولیبدن است.

که نسبت بیشتر کربن در ساختار خود دارد., کربن بیشتر در این نوع فولاد آلیاژی,قدرت کششی بالاتر. و رفتار مکانیکی بهتری را رد فولاد بوجود می آورد.

ویژگیهای جوشپذیری بهتر,نمونه ایی دیگر از قابلیتهای این نوع فولاد است. واکنش حرارتی MO40 در نسبت به فولاد آلیاژی AISI / ASTM 4130 در جایگاه بهتری قرار دارد.

فولاد 2343-میلگرد 2343-تسمه 2343-فولاد ابزار گرمکار 2343-فولاد قالب تزریق پلاستیک

فولاد 2343 یکی از انواع فولادهای ابزار گرم کار آلیاژ شده با کروم است.

مقدار کربن فولاد 2343 نسبتاً پایین است و در اثر سرد شدن در هوا در حین پروسه عملیات حرارتی تافنس (سفتی) خوبی کسب می کند. و سخت شوندگی آن نیز عمیق است. Hot work tool steels

فولاد 2343 ترکیبی بهینه از تافنس، سختی و مقاومت سایشی در گرما را ارائه می دهد. در ضمن در کارکرد در دماهای بالا دچار نرم شدن و نیز ترک گرم نمی شود. به همین دلیل خرید فولاد 2343 برای پروژه هایی که تحت تأثیر دمای بالایی هستند بسیار مناسب است.

کاربرد : جهت قالب های ریخته گری تحت فشار فلزات سبک و اکستروژن مواد غیر آهنی -تنش زدایی به منظور تنش های ناشی از ماشینکاری، بایستی بوسیله گرم کردن تا دمای 650 درجه سانتی گراد. و نگه داشتن به مدت یک ساعت در آن دما و سپس خنک کردن در هوا، انجام گیرد..

سختی پس از خنک کردن به میزان 50-56 راکول سی می رسد.یکی دیگر از مشخصات این فولاد، سختکاری این فولاد گرمکار می باشد. سخت سازی در دمای 1000 -1040 درجه سانتی گراد انجام می گیرد. و سپس در روغن و یا حمام گرم و یا در هوا تا دمایی حدود 450 – 550 درجه سانتی گراد خنک می گردد. سختی پس از این پروسه به میزان 52-53 راکول سی می رسد.

کربن زدایی چیست؟ انواع کربن زدایی در فولاد-کربن زدایی جزئی-کربن زدایی کلی

کربن‌ زدایی (decarbonization) مخالف روند کربوریزاسیون است. به عبارتی کاهش مقدار کربن ماده.

کربن‌زدایی نسبت به کاربردی که فلز در آن استفاده می‌شود، می‌تواند مطلوب یا نامطلوب باشد. بنابراین این فرایند، فرآیندی است که هم می‌تواند به صورت عمدی در یکی از مراحل فرایند تولید استفاده شود. هم به عنوان عارضه جانبی یک فرایند اتفاق افتاده باشد (مانند نورد کردن). که باید از آن جلوگیری کرد یا اثرش را معکوس کرد (مانند مرحله کاربورسازی).

مکانیسم فرایند کربن‌زدایی را می‌توان با سه رویداد متمایز توصیف نمود.

واکنش در سطح فولاد

انتشار بینابینی اتم‌های کربن

انحلال کاربیدها در فولاد

از جمله ویژگی‌های کربن‌زدایی افزایش نسبی فریت (هیدروکسین آهن) و کاهش مقدار کاربید یا لایه‌های پرلیت در فولادهای هایپریوتکتوئیدی آنیل شده کروی است.

آلیاژهای هایپریوتکتوئیدی آلیاژهایی هستند که غلظت املاح در آنها بیشتر از یوتکتوئید است. در فولاد، چنین آلیاژهایی درصد کربن کمتری دارند. آلیاژهای هایپریوتکتوئید در برابر خوردگی مقاوم هستند.

کربن زدایی مجموع کربن‌زدایی جزئی و کامل است. کربن‌زدایی کامل مربوط به ناحیه‌ای است که تقریباً تمام محتوای کربن آن حذف می‌گردد. کربن‌زدایی جزئی مرتبط با ناحیه‌ای است که در آن کاهش محتوای کربن اتفاق افتاده اما هنوز میکروسکوپی. عمق کربن‌زدایی بر اساس تغییر در ریزساختار تعیین می‌شود (لوبر، 2001-2011). لایه‌های مرزی کربن‌زدایی شده (با عمق معمولی چند صدم تا دهم میلی‌متر) نرم هستند و ممکن است نیاز شود که برداشته شوند.

از آنجایی که مقدار اکسیژن در اتمسفر یا کوره‌های خلا کم است. در نتیجه محتوای کربن داخل فلزات نمی‌توانند اکسیده شوند، بنابراین کربن‌زدایی در آنها کمتر اتفاق می‌افتد یا اصلاً اتفاق نمی‌افتد.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضدزنگ حاوی مواد افزودنی است که قابلیت اکسیده شدن بالایی دارند. مانند کروم و مولیبدن، کربن‌زدایی چنین فولادهایی فقط در واکنش با هیدروژن خشک قابل انجام است. هیدروژن خشک، برخلاف هیدروژن مرطوب که به گونه‌ای تولید می‌شود که دارای مقداری آب باشد، هیدروژن محتوای آبی ندارد. که باعث می‌شود نتوان از هیدروژن مرطوب در فرایند کربن زدایی فولادهای ضد زنگ استفاده کرد محتوای آبی موجود در آن است.

فولاد پرکاربرد صنعت پتروشیمی-فروش فولاد آلیاژی-فولاد ضد اکسید-فولاد مقاوم به حرارت

با توجه به رشد صنعت پتروشیمی در سراسر جهان، نیاز به مواد و تجهیزات مقاوم در برابر شرایط سخت و خشن. در این صنعت نیز افزایش پیدا کرده است. یکی از موادی که در بسیاری از فرآیندهای صنعت پتروشیمی استفاده می‌شود، فولاد می‌باشد. فولاد به دلیل ویژگی‌های خاص از جمله مقاومت بالا در برابر فشار، حرارت، خوردگی و ضربه. به عنوان یکی از مواد ساختمانی پرکاربرد در صنعت پتروشیمی در نظر گرفته می‌شود.

انواع فولاد آلیاژی در صنعت پتروشیمی

فولادهای آلیاژی مقاوم در برابر اکسیداسیون: این نوع فولادها به خاطر مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون. و حرارت، برای استفاده در واحدهای پتروشیمی که در آنها دماهای بسیار بالا استفاده می‌شوند، مناسب هستند. همچنین می‌توانند در برابر آسیب ناشی از اکسیداسیون و افت فشار مقاومت کنند و عمر طولانی‌تری داشته باشند.

فولادهای آلیاژی مقاوم در برابر خوردگی: در صنعت پتروشیمی، خوردگی می‌تواند باعث آسیب به تجهیزات و ایجاد خطرات جدی برای کارکنان و محیط زیست شود. استفاده از فولادهای آلیاژی مقاوم در برابر خوردگی، بعنوان مثال فولادهای استنلس استیل. می‌تواند این خطرات را به حداقل برساند و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد.

فولاد کربنی-فولاد مقاوم به حرارت-فولاد ضدسایش-فولاد ضد خوردگی