فولاد ضد زنگ فریت نوعی از فولاد ضد زنگ است که دارای ساختار کریستالی مکعب (BCC) با محوریت بدن است. این امر به دلیل مقاومت در برابر خوردگی خوب ، شکل پذیری و هزینه نسبتاً کم در مقایسه با فولادهای ضد زنگ آستنیتی شناخته شده است. من به عنوان یک تأمین کننده فولاد ضد زنگ فریت ، اغلب در مورد نحوه عملکرد محصولات ما در محیط های کم دمای پایین سؤال می کنم. در این وبلاگ ، من عملکرد فولاد ضد زنگ فریت را در شرایط کم دمای مورد بررسی قرار می دهم ، که برای کاربردهایی مانند ذخیره کرایوژنیک ، سیستم های تبرید و زیرساخت های مبتنی بر قطب شمال بسیار مهم است.
خصوصیات مکانیکی در دماهای پایین
یکی از جنبه های مهم ارزیابی عملکرد فولاد ضدزنگ فریت در محیط های با دمای کم خصوصیات مکانیکی آن است. در دماهای پایین ، استحکام فولاد ضدزنگ فریت به طور کلی افزایش می یابد. این به دلیل کاهش تحرک در جابجایی در ساختار کریستال BCC با کاهش دما است. جابجایی ها نقص خط در شبکه کریستال هستند و حرکت آنها مسئول تغییر شکل پلاستیک است. هنگامی که درجه حرارت کم است ، اتمهای موجود در شبکه کمتر لرزش می کنند و حرکت جابجایی را دشوارتر می کند ، بنابراین قدرت مواد را افزایش می دهد.
با این حال ، فولاد ضد زنگ فریت نیز شناخته شده است که در دمای پایین یک انتقال انعطاف پذیر - به - شکننده را تجربه می کند. انعطاف پذیری به توانایی یک ماده در تغییر شکل پلاستیکی قبل از شکستگی اشاره دارد. با کاهش دما ، فولاد ضد زنگ فریت می تواند شکننده شود و توانایی جذب انرژی در هنگام تغییر شکل به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این دمای انتقال بسته به ترکیب فولاد ضدزنگ فریت متفاوت است. به عنوان مثال ، برخی از نمرات با میزان کربن و نیتروژن پایین تر تمایل به دمای انتقال شکننده و انعطاف پذیر پایین تر دارند ، به این معنی که آنها می توانند در دماهای پایین تر انعطاف پذیری بهتری را حفظ کنند.
مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر خوردگی یکی دیگر از عوامل مهم هنگام در نظر گرفتن عملکرد فولاد ضدزنگ فریت در محیط های کم درجه حرارت است. به طور کلی ، فولاد ضد زنگ فریت از مقاومت در برابر خوردگی خوبی برخوردار است ، عمدتا به دلیل تشکیل یک فیلم اکسید منفعل بر روی سطح آن. این فیلم به عنوان یک مانع عمل می کند و مانع از واکنش فلز زیرین با محیط اطراف می شود.
در محیط های درجه حرارت پایین ، میزان واکنش های خوردگی معمولاً در مقایسه با دمای بالاتر کندتر است. با این حال ، باید توجه ویژه ای به حضور برخی از عوامل خورنده داشته باشد. به عنوان مثال ، در کاربردهای دمای کم دریایی ، وجود یون های کلرید می تواند باعث خوردگی گودال شود. خوردگی گودال نوعی موضعی از خوردگی است که در آن سوراخ ها یا چاله های کوچک روی سطح فلز شکل می گیرند. فیلم منفعل روی سطح فولاد ضدزنگ فریت را می توان با یون های کلرید مختل کرد و منجر به شروع و انتشار چاله ها شد.
قابلیت جوشکاری
قابلیت جوشکاری یک ویژگی مهم برای بسیاری از کاربردهای فولاد ضدزنگ فریت است. در محیط های کم درجه حرارت ، قابلیت جوشکاری فولاد ضدزنگ فریت را می توان تحت تأثیر قرار داد. در طی فرآیند جوشکاری ، ورودی گرما می تواند باعث تغییر در ریزساختار مواد شود. در فولاد ضد زنگ فریت ، منطقه تحت تأثیر گرما (HAZ) می تواند رشد دانه را تجربه کند. دانه های درشت در HAZ می تواند خصوصیات مکانیکی ، به ویژه چقرمگی ، مفصل جوش داده شده را کاهش دهد.
در دماهای پایین ، کاهش انعطاف پذیری فولاد ضدزنگ فریت همچنین می تواند مفصل جوش داده شده را مستعد ترک خورد. برای بهبود قابلیت جوشکاری در کاربردهای دمای پایین ، تکنیک های مناسب برای جوشکاری و مواد پرکننده انتخاب می شوند. به عنوان مثال ، استفاده از مواد پرکننده کم کربن می تواند به کاهش خطر بارش کاربید در HAZ کمک کند ، که می تواند مقاومت در برابر خوردگی و خصوصیات مکانیکی مفصل جوش داده شده را بهبود بخشد.
نمرات خاص و عملکرد آنها
بیایید نگاهی به برخی از نمرات خاص از فولاد ضد زنگ فریت و عملکرد آنها در محیط های کم درجه حرارت بیندازیم.
ورق استیل ضد زنگ SUS409
درورق استیل ضد زنگ SUS409درجه محبوب فولاد ضدزنگ فریت است. این ماده از محتوای کروم نسبتاً کم برخوردار است و این باعث می شود هزینه بیشتری در مقایسه با برخی از نمرات دیگر مؤثر باشد. در محیط های درجه حرارت کم ، SUS409 دمای انتقال شکننده نسبتاً بالایی دارد. این بدان معنی است که در دمای متوسط پایین ، ممکن است شروع به از دست دادن انعطاف پذیری خود و شکننده تر شدن کند. با این حال ، مقاومت در برابر خوردگی آن هنوز هم برای بسیاری از برنامه های غیر درجه حرارت غیر تهاجمی مانند سیستم های اگزوز خودرو که در آن دما نسبتاً کم است و محیط خورنده بسیار سخت نیست ، هنوز کافی است.
لوله استیل ضد زنگ 439L
درلوله استیل ضد زنگ 439Lدرجه کم کربن از فولاد ضدزنگ فریت است. میزان کم کربن به کاهش خطر بارش کاربید کمک می کند ، که هم برای مقاومت در برابر خوردگی و هم برای خصوصیات مکانیکی مفید است. در کاربردهای درجه حرارت پایین ، 439L در مقایسه با برخی از نمرات دیگر با میزان کربن بالاتر ، انعطاف پذیری بهتری دارد. همچنین مقاومت خوبی در برابر خوردگی در چمدان دارد ، و آن را برای استفاده در محیط های کم درجه حرارت که در آن یون های کلرید ممکن است وجود داشته باشد ، مانند برخی از سیستم های یخچال ، مناسب می کند.
فولاد ضد زنگ 436L
درفولاد ضد زنگ 436Lحاوی تیتانیوم است که به تثبیت کربن و نیتروژن موجود در فولاد کمک می کند. این تثبیت خطر خوردگی بین دانه ای ، به ویژه در منطقه تحت تأثیر گرما در هنگام جوشکاری را کاهش می دهد. در محیط های درجه حرارت کم ، 436L می تواند خواص مکانیکی نسبتاً خوبی را حفظ کند. دمای انتقال شکننده و انعطاف پذیر آن نسبتاً کم است ، و این امکان را می دهد تا در کاربردهای کمتری با دمای کم ، مانند مخازن ذخیره سازی کرایوژنیک مورد استفاده قرار گیرد.
برنامه های کاربردی در محیط های کم درجه حرارت
فولاد ضدزنگ فریت طیف گسترده ای از برنامه ها را در محیط های درجه حرارت کم دارد. در صنایع غذایی از آن در تجهیزات تبرید استفاده می شود. مقاومت در برابر خوردگی خوب و تشکیل فولاد ضدزنگ فریت ، آن را برای ساخت کابینت های تبرید ، تبخیر کننده ها و کندانسورها مناسب می کند. در این برنامه ها ، عملکرد دمای پایین مواد ، قابلیت اطمینان طولانی مدت آن را تضمین می کند.
در صنعت کرایوژنیک ، از فولاد ضدزنگ فریت در ساخت مخازن ذخیره سازی برای گازهای مایع مانند نیتروژن مایع و اکسیژن مایع استفاده می شود. توانایی برخی از نمرات برای حفظ قدرت و انعطاف پذیری کافی در دماهای بسیار پایین برای ایمنی و یکپارچگی این امکانات ذخیره سازی بسیار مهم است.
پایان
در نتیجه ، عملکرد فولاد ضد زنگ فریت در محیط های با دمای کم یک مسئله پیچیده است که شامل خواص مکانیکی ، مقاومت در برابر خوردگی و جوشکاری است. در حالی که فولاد ضد زنگ فریت به طور کلی افزایش قدرت در دمای پایین را نشان می دهد ، اما می تواند شکننده شود. نمرات مختلف دارای ویژگی های عملکرد متفاوتی هستند و انتخاب درجه مناسب به الزامات خاص برنامه بستگی دارد.
ما به عنوان یک تأمین کننده فولاد ضد زنگ فریت ، ما درک عمیقی از خواص نمرات مختلف داریم و می توانیم مشاوره حرفه ای در مورد انتخاب مواد را برای برنامه های درجه حرارت پایین ارائه دهیم. اگر به دنبال محصولات فولادی ضد زنگ با کیفیت بالا برای پروژه های درجه حرارت پایین خود هستید ، ما برای کمک به شما در اینجا هستیم. آیا شما نیاز داریدورق استیل ضد زنگ SUS409بالوله استیل ضد زنگ 439L، یافولاد ضد زنگ 436L، ما می توانیم بهترین راه حل ها را به شما ارائه دهیم. برای شروع مذاکره تهیه با ما تماس بگیرید و به ما کمک می کنیم تا به اهداف پروژه خود برسید.
منابع
- کتاب راهنمای ASM جلد 13A: خوردگی: اصول ، آزمایش و حفاظت
- کتاب راهنمای فولاد ضد زنگ ، توسط دیوید A. وودفورد
- جوشکاری متالورژی و جوشکاری فولادهای ضد زنگ ، توسط جان سی لیپولد و دیوید جی کوتکی