Oțeluri inoxidabile Elemente de aliere

Oțelurile inoxidabile conțin mai multe elemente de aliere care sunt în concordanță cu compoziția și clasa specifică. Următoarele secțiuni descriu adaosurile de aliaje și motivele pentru care sunt prezente, precum și un tabel recapitulativ al fiecărui element de aliere.

Credit imagine: /Nutthpol Kandaj

Carbon

Carbonul și fierul sunt aliate împreună pentru a forma oțelul. Acest proces sporește rezistența și duritatea fierului. Tratamentul termic nu este adecvat pentru a întări și căli fierul pur, dar atunci când se adaugă carbon, se realizează o gamă largă de rezistență și duritate.

Contenutul ridicat de carbon nu este preferat în oțelurile inoxidabile feritice și austenitice, în special în scopul sudării, din cauza riscului de precipitare a carburilor.

Mangan

Adaosul de mangan în oțel îmbunătățește proprietățile de lucru la cald și sporește duritatea, rezistența și călirea. La fel ca și nichelul, manganul este un element de formare a austenitei și a fost utilizat în mod tradițional ca înlocuitor al nichelului în gama AISI200 de oțeluri inoxidabile austenitice, de exemplu AISI 202 ca înlocuitor al AISI 304.

Crom

Cromul este combinat cu oțelul pentru a-i îmbunătăți rezistența la oxidare. Atunci când se adaugă mai mult crom, rezistența este îmbunătățită și mai mult.

Oțelurile inoxidabile au cel puțin 10,5% crom (de obicei 11 sau 12%), ceea ce conferă un nivel considerabil de rezistență la coroziune, în comparație cu oțelurile cu un procent relativ mai mic de crom.

Rezistența la coroziune este atribuită formării unui strat pasiv și autoreparator de oxid de crom pe suprafața oțelului inoxidabil.

Nichel

Cantități mari de nichel – mai mult de 8% – sunt adăugate la oțelurile inoxidabile cu conținut ridicat de crom pentru a produce cel mai important grup de oțeluri care sunt rezistente atât la căldură cât și la coroziune.

Acestea includ oțelurile inoxidabile austenitice care sunt caracterizate de 18-8 (304/1.4301), unde tendința nichelului de a forma austenită contribuie la o rezistență ridicată și la o excelentă tenacitate sau rezistență la impact, atât la temperaturi scăzute cât și la temperaturi ridicate. De asemenea, nichelul îmbunătățește semnificativ rezistența la coroziune și oxidare.

Molibdenul

Când este amestecat cu oțelurile austenitice cu crom-nichel, molibdenul sporește rezistența la coroziunea în crăpături și la coroziunea prin înțepături, în special în medii care conțin sulf și cloruri.

Azotul

Similar cu nichelul, azotul este un element formator de austenită și crește stabilitatea la austenită a oțelurilor inoxidabile. Atunci când azotul este amestecat cu oțeluri inoxidabile, limita de curgere este considerabil îmbunătățită, împreună cu o rezistență sporită la coroziunea prin înțepare.

Cupru

În oțelurile inoxidabile, cuprul este adesea prezent ca element rezidual. Acest element este adăugat în mai multe aliaje pentru a crea caracteristici de întărire prin precipitare sau pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune, predominant în condiții de acid sulfuric și apă de mare.

Titan

Titanul este adesea adăugat pentru a stabiliza carburatul, în special atunci când materialul trebuie sudat. Titanul fuzionează cu carbonul pentru a forma carburi de titan care sunt relativ stabile și nu se pot dizolva ușor în oțel, ceea ce este posibil să reducă apariția coroziunii inter-granulare.

Când în jur de 0,25 / 0.60% titan este adăugat, acesta face ca carbonul să fuzioneze cu titanul, spre deosebire de crom, evitând o legare a cromului rezistent la coroziune sub formă de carburi inter-granulare și pierderea asociată a rezistenței la coroziune la granițele granulelor.

În ultimii ani, utilizarea titanului s-a redus considerabil datorită capacității siderurgiștilor de a furniza oțeluri inoxidabile care au conținuturi de carbon extrem de scăzute. Astfel de oțeluri pot fi sudate cu ușurință fără a fi nevoie de stabilizare.

Fosfor

Pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea, fosforul este adesea adăugat împreună cu sulful. În timp ce prezența fosforului în oțelurile inoxidabile austenitice sporește rezistența, acesta are un efect negativ asupra rezistenței la coroziune și crește tendința materialului de a se rupe în timpul sudării.

Sulf

Sulfura îmbunătățește prelucrabilitatea atunci când este adăugată în cantități mici, dar, la fel ca și fosforul, are un efect negativ asupra rezistenței la coroziune și a sudabilității ulterioare.

Seleniu

Seleniul a fost utilizat anterior ca adaos pentru îmbunătățirea prelucrabilității.

Niobiu/Colombiu

Stabilizarea carbonului se obține prin adăugarea de niobiu în oțel și se comportă în același mod ca și titanul. În plus, niobiul întărește aliajele și oțelurile pentru un serviciu la temperaturi ridicate.

SiIicon

Siliciul este utilizat în mod obișnuit ca agent de dezoxidare (ucidere) în procesul de topire a oțelului, iar o cantitate mică de siliciu este utilizată în majoritatea oțelurilor.

Cobalt

Când este supus radiațiilor puternice ale reactoarelor nucleare, cobaltul devine foarte radioactiv și, prin urmare, toate oțelurile inoxidabile utilizate în serviciul nuclear vor avea o anumită limitare de cobalt, adesea 0.2% cel mult.

Acest aspect este important deoarece o anumită cantitate de cobalt rămasă va fi prezentă în nichelul utilizat pentru fabricarea oțelurilor inoxidabile austenitice.

Calciu

Calciu este adăugat în cantități mici pentru a spori prelucrabilitatea, fără a avea un efect dăunător asupra altor proprietăți induse de seleniu, fosfor și. sulf.

Tabelul următor arată efectul elementelor de aliere asupra proprietăților oțelului inoxidabil.

Efectul elementelor de aliere asupra proprietăților oțelului inoxidabil

.

Key
√ = Beneficial
X = Dăunator

Aceste informații au fost obținute din surse, revizuite și adaptate din materiale furnizate de Aalco – Stockist de metale feroase și neferoase.

Pentru mai multe informații despre această sursă, vă rugăm să vizitați Aalco – Ferrous and Non-Ferrous Metals Stockist.

Citate

.