کانون دانش پژوهان طلیعه خوزستان

1. کروم :

کروم عنصر اصلي در فولادهای زنگ نزن است . دلايل اصلي افزودن کروم :
- افزايش سختي پذيری
- افزايش استحکام در دمای بالا
- افزايش مقاومت به خوردگي
کروم تمايل زيادی به ترکيب با کربن دارد و لذا رسوبات کاربيد کروم را تشکيل مي دهد . از طرف ديگر تمايل به ترکيب با اکسيژن بيشتری دارد ، اکسيد کروم تشکيل شده ، نقش فيلم سطحي محافظ را بازی مي کند .کروم فريت زای بسيار قوی است . افزودن کروم به آهن ناحيه پايداری فاز گاما را محدود کرده ودر حدود 13% پايداری فاز فريت δ را تا دمای اتاق افزايش مي دهد .

2. نيکل :

نيکل عنصر آستنيت زای قوی مي باشد و هيچ تأثيری بر تشکيل کاربيد يا اکسيد ندارد (تمایل به ترکیب با کربن و اکسیژن آن کمتر از آهن است ) . نيکل سختي پذيری ، چقرمگي شکست ، استحکام ، مقاومت به خوردگی و سختي فولاد را افزايش مي دهد . برای خنثي کردن اثر فريت زايي کروم از نيکل استفاده مي شود . بايد توجه داشت که نيکل به هر نسبتي در آهن گاما حل مي شود . در فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی زمانیکه کرم به میزان بالا جهت بهبود خواص مقاوم به خوردگی اضافه می شود نیکل به منظور حفظ ساختار و جلوگیری از افزایش فریت به فولاد اضافه می شود که باعث افزایش میزان آستنیت شده و در نتیجه تأثیر بسزایی بر چقرمگی خواهد داشت .

3. منگنز :

منگنز در فولادهای زنگ نزن ، داکتيليته در حالت گرم را بهبود مي بخشيد . اين عنصر در دماهای پايين پايدار کننده گاما بوده ولي در دماهای بالا پايدار کننده فريت است. ترکيبي از منگنز با نيتروژن را مي توان در جهت پايدار سازی فاز گاما جايگزين نيکل کرد . البته با افزایش درصد این عنصر حساسیت به تردی تمپر نیز در فولاد بیشتر می شود .

4. تيتانيم ونيوبيم :

اين دو عنصر کاربيدزا بوده و با اضافه کردن آنها به فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی کاربيدهای پايدار تشکيل شده و از تشکيل کاربيد کروم جلوگيری مي شود .

5. مولیبدن :

این عنصر در فولادهای زنگ نزن باعث افزایش مقاومت به خوردگی و حفره دار شدن می شود ، عنصری کاربیدزاست و سختی پذیری را افزایش می دهد . با توجه به اثر این عنصر بر رسوب کاربیدها سختی فولاد در دماهای برگشت بالا را افزایش می دهد و در عملیات حرارتی تردی ناشی از تمپر را کاهش داده و باعث افزایش عمق سختی می شود . به دلیل افزایش دادن استحکام فولاد قابلیت چکش کاری آن را کاهش می دهد .

6. نيتروژن :

نيتروژن آستنيت زای بسيار قوی مي باشد (حلقه گاما را در سیستم Fe-Cr گسترش می دهد) که باعث افزايش داکتيليته و سختي پذيری مي شود و در نتيجه لزوم برگشت بعد از کار گرم را حذف مي کند .

7. گوگرد و فسفر :

اين عناصر قابليت ماشين کاری را بهبود بخشيده ، اما به دليل انحلال در فريت باعث ايجاد ترک ويا درز در قطعه مي شود . در صورتي که بتوان مقدار اين عناصر را کاهش داد ، احتمال ترک خوردن را مي توان از بين برد .

8. سیلیسیم :

این عنصر در فولادهای زنگ نزن در مقادیر کم سختی پذیری به میزان متوسطی افزایش می دهد و باعث مقاومت در برابر اکسیداسیون و پایداری فریت می شود . در مقادیر بالا نه تنها باعث مقاومت در برابر اکسیداسیون می شود بلکه از کربوره شدن فولاد در دمای بالا نیز جلوگیری می کند . با افزودن درصد این عنصر حساسیت به تردی تمپر نیز در فولاد بیشتر می شود .

اثر سيليسيم بر روي قابليت فورج پذيري فولاد 410 به گونه اي است كه افزايش سيليسيم سبب كاهش قابليت فورج پذيري مي گردد. با اين وجود سيليسيم سبب تشديد ايجاد فاز γ مي شود ولي اثر آن به مراتب كمتر از عناصري نظير كربن و كرم مي باشد (اين اثر در منابع به صورت تفاوت محدوده آهنگري در فولادهاي 410 و 403 كه تنها در درصد سيليسيم متفاوت مي باشند،گزارش شده است).

امین و امیر وزیریان:مسئولین کارگروه متالورژی کانون دانش پژوهان طلیعه خوزستان