მეტალურგიაში, უჟანგავი ფოლადი არის ფოლადის შენადნობი მინიმუმ 10,5% ქრომის შემცველობით სხვა შენადნობი ელემენტებით ან მის გარეშე და მაქსიმუმ 1,2% ნახშირბადის მასის მიხედვით.უჟანგავი ფოლადები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც ინოქსი ფოლადები ან ინოქსი ფრანგული უჟანგბადი (გაუჟანგავი), არისფოლადის შენადნობებირომლებიც ძალიან ცნობილია მათი კოროზიის წინააღმდეგობით, რაც იზრდება ქრომის შემცველობის მატებასთან ერთად.კოროზიის წინააღმდეგობა ასევე შეიძლება გაიზარდოს ნიკელის და მოლიბდენის დანამატებით.ამ მეტალის შენადნობების წინააღმდეგობა კოროზიული აგენტების ქიმიური ზემოქმედების მიმართ ემყარება პასივაციას.იმისათვის, რომ მოხდეს პასივაცია და დარჩეს სტაბილური, Fe-Cr შენადნობას უნდა ჰქონდეს მინიმალური ქრომის შემცველობა დაახლოებით 10,5% წონით, რომლის ზემოთაც შეიძლება მოხდეს პასიურობა და ქვემოთ შეუძლებელია.ქრომი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამაგრების ელემენტი და ხშირად გამოიყენება გამკაცრებელ ელემენტთან ერთად, როგორიცაა ნიკელი უმაღლესი მექანიკური თვისებების შესაქმნელად.

დუპლექსი უჟანგავი ფოლადი

როგორც მათი სახელი მიუთითებს, დუპლექსის უჟანგავი ფოლადები არის ორი ძირითადი შენადნობის ტიპის კომბინაცია.მათ აქვთ აუსტენიტის და ფერიტის შერეული მიკროსტრუქტურა, მიზანი, როგორც წესი, არის 50/50 ნარევის წარმოება, თუმცა კომერციულ შენადნობებში ეს თანაფარდობა შეიძლება იყოს 40/60.მათი კოროზიის წინააღმდეგობა მსგავსია მათი ავსტენიტური კოლეგების, მაგრამ მათი სტრესის კოროზიის წინააღმდეგობა (განსაკუთრებით ქლორიდის სტრესის კოროზიის გატეხვის მიმართ), დაჭიმვის სიძლიერე და წევის სიძლიერე (დაახლოებით ორჯერ აღემატება ავსტენიტურ უჟანგავი ფოლადებს) ზოგადად აღემატება ავსტენიურს. კლასები.დუპლექს უჟანგავი ფოლადში ნახშირბადი ინახება ძალიან დაბალ დონეზე (C<0.03%).ქრომის შემცველობა მერყეობს 21.00-დან 26.00-მდე, ნიკელის შემცველობა მერყეობს 3.50-დან 8.00%-მდე და ეს შენადნობები შეიძლება შეიცავდეს მოლიბდენს (4.50%-მდე).სიმტკიცე და ელასტიურობა, როგორც წესი, ხვდება ავსტენიტურ და ფერიტულ კლასებს შორის.დუპლექსის კლასები ჩვეულებრივ იყოფა სამ ქვეჯგუფად მათი კოროზიის წინააღმდეგობის მიხედვით: მჭლე დუპლექსი, სტანდარტული დუპლექსი და სუპერდუპლექსი.სუპერდუპლექს ფოლადებს აქვთ გაძლიერებული სიმტკიცე და წინააღმდეგობა კოროზიის ყველა ფორმის მიმართ სტანდარტულ ავსტენიტურ ფოლადებთან შედარებით.გავრცელებული გამოყენება მოიცავს საზღვაო აპლიკაციებს, ნავთობქიმიურ ქარხნებს, დეზალიზაციის ქარხნებს, სითბოს გადამცვლელებს და ქაღალდის წარმოების ინდუსტრიას.დღეს ნავთობისა და გაზის ინდუსტრია ყველაზე მსხვილი მომხმარებელია და უბიძგებს უფრო კოროზიისადმი მდგრადი კლასების შექმნას, რაც იწვევს სუპერდუპლექსის ფოლადების განვითარებას.

უჟანგავი ფოლადის წინააღმდეგობა კოროზიული აგენტების ქიმიური ზემოქმედების მიმართ ემყარება პასივაციას.იმისათვის, რომ მოხდეს პასივაცია და დარჩეს სტაბილური, Fe-Cr შენადნობას უნდა ჰქონდეს მინიმალური ქრომის შემცველობა დაახლოებით 10,5% წონით, რომლის ზემოთაც შეიძლება მოხდეს პასიურობა და ქვემოთ შეუძლებელია.ქრომი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამაგრების ელემენტი და ხშირად გამოიყენება გამკაცრებელ ელემენტთან ერთად, როგორიცაა ნიკელი უმაღლესი მექანიკური თვისებების შესაქმნელად.

დუპლექსი უჟანგავი ფოლადი – SAF 2205 – 1.4462

ჩვეულებრივი დუპლექსის უჟანგავი ფოლადი არის SAF 2205 (სანდვიკის საკუთრებაში არსებული სასაქონლო ნიშანი 22Cr დუპლექსის (ფერიტულ-აუსტენიტური) უჟანგავი ფოლადისთვის), რომელიც ჩვეულებრივ შეიცავს 22% ქრომს და 5% ნიკელს.მას აქვს შესანიშნავი კოროზიის წინააღმდეგობა და მაღალი სიმტკიცე, 2205 არის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული დუპლექსის უჟანგავი ფოლადი.SAF 2205-ის აპლიკაციები შემდეგ ინდუსტრიებშია:

• ტრანსპორტირება, შენახვა და ქიმიური დამუშავება
• გადამამუშავებელი მოწყობილობა
• მაღალი ქლორიდი და საზღვაო გარემო
• ნავთობისა და გაზის მოძიება
• ქაღალდის მანქანები

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის თვისებები

მასალის თვისებები ინტენსიური თვისებებია, რაც ნიშნავს, რომ ისინი დამოუკიდებელნი არიან მასის ოდენობისგან და შეიძლება განსხვავდებოდეს სისტემის შიგნით ადგილიდან ნებისმიერ მომენტში.მასალების მეცნიერება მოიცავს მასალების სტრუქტურის შესწავლას და მათ თვისებებთან დაკავშირებას (მექანიკური, ელექტრო და ა.შ.).მას შემდეგ, რაც მასალების მეცნიერმა შეიტყობს ამ სტრუქტურისა და თვისების კორელაციის შესახებ, მათ შეუძლიათ გააგრძელონ მასალის შედარებითი მოქმედების შესწავლა მოცემულ აპლიკაციაში.მასალის სტრუქტურისა და, შესაბამისად, მისი თვისებების მთავარი განმსაზღვრელი არის მისი შემადგენელი ქიმიური ელემენტები და მისი დამუშავების საბოლოო ფორმაში.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მექანიკური თვისებები

მასალებს ხშირად ირჩევენ სხვადასხვა გამოყენებისთვის, რადგან მათ აქვთ მექანიკური მახასიათებლების სასურველი კომბინაციები.სტრუქტურული გამოყენებისთვის, მასალის თვისებები გადამწყვეტია და ინჟინრებმა უნდა გაითვალისწინონ ისინი.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის სიმტკიცე

მასალების მექანიკაში,მასალის სიმტკიცეარის მისი უნარი გაუძლოს გამოყენებული დატვირთვას წარუმატებლობის ან პლასტიკური დეფორმაციის გარეშე.მასალების სიძლიერე ითვალისწინებს ურთიერთობას მასალაზე მიყენებულ გარე დატვირთვასა და შედეგად დეფორმაციას ან მასალის განზომილებების ცვლილებას შორის.მასალის სიძლიერე არის მისი უნარი გაუძლოს ამ დატვირთვას მარცხის ან პლასტიკური დეფორმაციის გარეშე.

საბოლოო დაჭიმვის სიძლიერე

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის - SAF 2205 საბოლოო ჭიმვის სიმტკიცე არის 620 მპა.

Theსაბოლოო დაჭიმვის სიმტკიცეარის მაქსიმუმი ინჟინერიაზედაძაბულობა-დაძაბულობის მრუდი.ეს შეესაბამება მაქსიმალურ სტრესს, რომელსაც განიცდის სტრუქტურა დაძაბულობაში.დაჭიმვის საბოლოო სიძლიერე ხშირად მცირდება „დაჭიმვის სიძლიერეზე“ ან „საბოლოოზე“.თუ ეს სტრესი გამოიყენება და შენარჩუნებულია, მოტეხილობა მოჰყვება.ხშირად, ეს მნიშვნელობა მნიშვნელოვნად აღემატება მოსავლიანობის სტრესს (50-დან 60 პროცენტით მეტი, ვიდრე ზოგიერთი ტიპის ლითონის მოსავლიანობა).როდესაც დრეკადი მასალა აღწევს თავის საბოლოო სიმტკიცეს, ის განიცდის ყელსაბამს, სადაც კვეთის ფართობი ადგილობრივად მცირდება.დაძაბულობა-დაძაბულობის მრუდი არ შეიცავს უფრო მაღალ სტრესს, ვიდრე საბოლოო ძალა.მიუხედავად იმისა, რომ დეფორმაციები შეიძლება გაგრძელდეს ზრდა, სტრესი ჩვეულებრივ მცირდება საბოლოო სიძლიერის მიღწევის შემდეგ.ინტენსიური საკუთრებაა;შესაბამისად, მისი ღირებულება არ არის დამოკიდებული ტესტის ნიმუშის ზომაზე.თუმცა, ეს დამოკიდებულია სხვა ფაქტორებზე, როგორიცაა ნიმუშის მომზადება, ზედაპირული დეფექტების არსებობა ან სხვაგვარი არსებობა და ტესტის გარემოსა და მასალის ტემპერატურა.დაჭიმვის საბოლოო სიძლიერე მერყეობს 50 მპა-დან ალუმინის 3000 მპა-მდე ძალიან მაღალი სიმტკიცის ფოლადისთვის.

მოსავლიანობის სიძლიერე

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის - SAF 2205 გამძლეობა არის 440 მპა.

Theმოსავლიანობის წერტილიარის წერტილი ადაძაბულობა-დაძაბულობის მრუდირაც მიუთითებს ელასტიური ქცევის ზღვარზე და საწყის პლასტიკურ ქცევაზე.მოქნილობის სიძლიერე ან წევის სტრესი არის მატერიალური თვისება, რომელიც განისაზღვრება, როგორც ძაბვა, რომლის დროსაც მასალა იწყებს პლასტიკურ დეფორმაციას.ამის საპირისპიროდ, დასაშვები წერტილი არის წერტილი, სადაც იწყება არაწრფივი (ელასტიური + პლასტიკური) დეფორმაცია.მოსავლიან წერტილამდე მასალა დეფორმირდება ელასტიურად და დაუბრუნდება თავდაპირველ ფორმას, როდესაც გამოყენებული სტრესი მოიხსნება.მას შემდეგ, რაც მოსავლის წერტილი გაივლის, დეფორმაციის გარკვეული ნაწილი იქნება მუდმივი და შეუქცევადი.ზოგიერთი ფოლადი და სხვა მასალა ავლენს ქცევას, რომელსაც ეწოდება მოსავლიანობის წერტილის ფენომენი.მოსავლიანობის სიძლიერე მერყეობს 35 მპა-დან დაბალი სიმტკიცის ალუმინისთვის 1400 მპა-ზე მეტი მაღალი სიმტკიცის ფოლადისთვის.

იანგის ელასტიურობის მოდული

იანგის ელასტიურობის მოდული დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის – SAF 2205 არის 200 გპა.

იანგის ელასტიურობის მოდულიარის დრეკადობის მოდული დაჭიმვისა და კომპრესიული სტრესისთვის ცალღერძული დეფორმაციის წრფივი ელასტიურობის რეჟიმში და ჩვეულებრივ ფასდება დაჭიმვის ტესტებით.სტრესის შეზღუდვამდე, სხეული შეძლებს აღადგინოს მისი ზომები დატვირთვის მოხსნისას.გამოყენებული ძაბვები იწვევს კრისტალში ატომების გადაადგილებას წონასწორული პოზიციიდან და ყველაატომებიგადაადგილდებიან იმავე რაოდენობით და ინარჩუნებენ შედარებით გეომეტრიას.როდესაც სტრესი მოხსნის, ყველა ატომი უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციებს და მუდმივი დეფორმაცია არ ხდება.Მიხედვითჰუკის კანონი, დაძაბულობა პროპორციულია დაძაბულობისა (დრეკადობის არეში), ხოლო დახრილობა არის იანგის მოდული.იანგის მოდული ტოლია გრძივი დაძაბულობის გაყოფილი დაძაბულობაზე.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის სიმტკიცე

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების ბრინელის სიმტკიცე - SAF 2205 არის დაახლოებით 217 მპა.

მასალების მეცნიერებაში,სიხისტეარის უნარი გაუძლოს ზედაპირის ჩაღრმავებას (ლოკალიზებული პლასტიკური დეფორმაცია) და ნაკაწრებს.სიხისტე, ალბათ, ყველაზე ცუდად განსაზღვრული მატერიალური თვისებაა, რადგან ის შეიძლება მიუთითებდეს ნაკაწრის, აბრაზიული, ჩაღრმავებისადმი წინააღმდეგობის გაწევაზე ან თუნდაც ფორმირების ან ლოკალიზებული პლასტიკური დეფორმაციისადმი წინააღმდეგობის გაწევაზე.სიხისტე მნიშვნელოვანია საინჟინრო თვალსაზრისით, რადგან ორთქლის, ზეთის და წყლის ცვეთა წინააღმდეგობა, როგორც წესი, იზრდება სიხისტესთან ერთად.

ბრინელის სიხისტის ტესტიარის სიხისტის შესამოწმებლად შემუშავებული ჩაღრმავების სიხისტის ტესტი.ბრინელის ტესტებში მყარი, სფერული ჩაღრმავება იძულებულია სპეციფიური დატვირთვის ქვეშ შევიდეს შესამოწმებელი ლითონის ზედაპირზე.ტიპიური ტესტი იყენებს 10 მმ (0,39 ინჩი) დიამეტრის გამაგრებულ ფოლადის ბურთულას, როგორც ჩაღრმავებას 3000 კგფ (29,42 კნ; 6,614 lbf) ძალით.დატვირთვა შენარჩუნებულია მუდმივი განსაზღვრული დროის განმავლობაში (10-დან 30 წმ-მდე).რბილი მასალებისთვის გამოიყენება უფრო მცირე ძალა;უფრო მძიმე მასალებისთვის, ვოლფრამის კარბიდის ბურთი ჩანაცვლებულია ფოლადის ბურთით.

ტესტი იძლევა ციფრულ შედეგებს მასალის სიხისტის რაოდენობრივად დასადგენად, რაც გამოიხატება ბრინელის სიხისტის ნომრით - HB.ბრინელის სიხისტის ნომერი მითითებულია ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტესტის სტანდარტებით (ASTM E10-14[2] და ISO 6506–1:2005), როგორც HBW (H სიხისტედან, B ბრინელიდან და W ინდენტერის მასალისგან, ვოლფრამი. (ვოლფრამი) კარბიდი).ყოფილ სტანდარტებში, HB ან HBS გამოიყენებოდა ფოლადის ჩაღრმავების საშუალებით გაზომვისთვის.

ბრინელის სიხისტის რიცხვი (HB) არის დატვირთვა გაყოფილი ჩაღრმავების ზედაპირის ფართობზე.ანაბეჭდის დიამეტრი იზომება მიკროსკოპით ზედმიწევნითი მასშტაბით.ბრინელის სიხისტის რიცხვი გამოითვლება განტოლებიდან:

გავრცელებულია ტესტის სხვადასხვა მეთოდი (მაგ., ბრინელი,კნუპი,ვიკერსი, დაროკველი).არსებობს ცხრილები, რომლებიც აკავშირებს სიხისტის რიცხვებს სხვადასხვა ტესტის მეთოდებიდან, სადაც კორელაცია გამოიყენება.ყველა მასშტაბში, მაღალი სიხისტის რიცხვი წარმოადგენს მყარ ლითონს.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის თერმული თვისებები

მასალების თერმული თვისებები ეხება მასალების რეაქციას მათ ცვლილებებზეტემპერატურადა განაცხადისსითბო.როგორც მყარი შთანთქავსენერგიასითბოს სახით, მისი ტემპერატურა იზრდება და მისი ზომები იზრდება.მაგრამ სხვადასხვა მასალა განსხვავებულად რეაგირებს სითბოს გამოყენებაზე.

სითბოს ტევადობა,თერმული გაფართოება, დათბოგამტარობახშირად კრიტიკულია მყარი ნივთიერებების პრაქტიკულ გამოყენებაში.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის დნობის წერტილი

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის - SAF 2205 ფოლადის დნობის წერტილი არის დაახლოებით 1450°C.

ზოგადად, დნობა არის ნივთიერების ფაზური ცვლილება მყარიდან თხევად ფაზაში.Theდნობის წერტილინივთიერების არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც ხდება ამ ფაზის ცვლილება.დნობის წერტილი ასევე განსაზღვრავს მდგომარეობას, სადაც მყარი და თხევადი შეიძლება არსებობდეს წონასწორობაში.

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის თბოგამტარობა

დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების თბოგამტარობა – SAF 2205 არის 19 W/(m. K).

მყარი მასალის სითბოს გადაცემის მახასიათებლები იზომება თვისებით, რომელსაც ეწოდებათბოგამტარობა, k (ან λ), იზომება W/mK-ში ეს ზომავს ნივთიერების უნარს, გადაიტანოს სითბო მასალაშიგამტარობა.Გაითვალისწინეფურიეს კანონივრცელდება ყველა მატერიაზე, განურჩევლად მისი მდგომარეობისა (მყარი, თხევადი ან აირი).მაშასადამე, იგი ასევე განისაზღვრება სითხეებისა და გაზებისთვის.

Theთბოგამტარობასითხეებისა და მყარი ნივთიერებების უმეტესობა განსხვავდება ტემპერატურის მიხედვით, ხოლო ორთქლისთვის ეს ასევე დამოკიდებულია წნევაზე.Ზოგადად:

მასალების უმეტესობა თითქმის ერთგვაროვანია, ამიტომ ჩვეულებრივ შეგვიძლია დავწეროთ k = k (T).მსგავსი განმარტებები დაკავშირებულია თბოგამტარობასთან y- და z- მიმართულებით (ky, kz), მაგრამ იზოტროპული მასალისთვის, თბოგამტარობა დამოუკიდებელია გადაცემის მიმართულებისაგან, kx = ky = kz = k.