فولادهای پرآلیاژ

فولادهای پرآلیاژ

اسلاید 1: فولادهاي پرآلياژفولادهاي پرآلياژ ريخته گري شده به طور گسترده به دليل مقاومت به خوردگي در محيط هاي آبي در دماي محيط و يا نزديك به اين دما و يا كار در اتمسفر با گاز داغ و يا دماهاي بالا( بيش از 65 يا 1200) يا مورد استفاده قرار مي گيرند. فولادهاي ريخته گري پرآلياژ به طور معمولي براساس تركيبشان و طبق استاندارد انجمن ريخته گران آمريكا طبقه بندي مي شوند. اين طبقه بندي با MSTM نيز تطابق داده شده است ( مثال از اين نحوه نامگذاري CF-/M است) .اولين حرف نشان دهنده اين است كه آيا بر اين محيط خورنده آبي مناسب است و يا براي محيطي با دماي بالا(H) حرف دوم نشان دهنده تركيب ميانگين كروم و نيكل آلياژ طبق شكل 1 مي باشد.

اسلاید 2: هر مقدار كه درصد نيكل افزايش يابد حروف نيز از ATHLON به سمت z تغيير مي يابند. حرف يا حروف بعدي سپس از دو حرف اول نشان دهنده ماكزيمم ميزان كربن مي باشند.( درصد، ضرب درصد شده اند) . در نهايت نيز چنانچه عناصر ديگري موجود باشند . بوسيله حروفي كه بعد از

اسلاید 3: خط تيره نوشته مي شوند. (sullix) نشان داده مي شوند. بنابراين CF-8M نشان دهنده آلياژ C كه داراي مقاومت خوردگي (C) و 19% كروم و 19% نيكل مي باشدداراي ماكزيمم كربن 08/0%وداراي موليبدن برخي از فولادهاي پرآلياژ ريخته گري شده داراي بسياري از خواص مشابه ريخته گري فولادهاي فولادي كم آلياژ مي باشند.برخي از خواص مكانيكي اين گروه از فولادها ( براي مثال سختي و استحكام تسليم) مي توانند بوسيله عمليات حرارتي مناسب تغيير يابند . با اين حال فولادهاي ريخته گري پر آلياژي كه داراي بيش از 20 الي 30 درصد كروم Ni+ مي باشند، تغييرات فازي مشابه فولادهاي كربني ساده و كم آلياژ در حين حرارت دهي پايين دماي اتاق و دماي اتاق و دماي ذوب از خود نشان نمي دهند. اين مواد نبابراين غير قابل سخت كردن مي باشند و خواصشان وابسته به تركيب است و نه عمليات حرارتي بنابراين توجه ويژه اي مي بايست داشت براي هر گروه از فولادهاي پرآلياژ با توجه به حرارتي ريخته گري ، ذوب و عمليات حرارتي جايگزين ( اگر موجود باشد)انجام داد .

اسلاید 4: فولادهاي پرآلياژ مقاوم در برابر خوردگيفولادهاي پرآلياژ ريخته گري مقاوم در برابر خوردگي، كه به طور معمول به فولادهاي ضد زنگ ريخته گري شناخته مي شوند داراي رشد قابل توجهي در طي 40 سال اخير از لحاظ تكنولوژيكي و اهميت اقتصادي داشته اند كاربردهاي اساسي اين فولادها در مواد بكار گرفته شده در كارخانجات توليد مواد شيميايي و نيروگاههاي انرژي كه نيازمند به محيط آبي و مقاوم به خوردگي در دماهايي به طور معمول كمتر از 315 مي باشد.اين آلياژها نيز گاهي براي مقاصد ويژه و در دماهاي سرويس دهي تا 65 نيز بكار مي روند. يك تعريف درست از فولادهاي ريخته گري ضد زنگ داراي تركيبات بسيار پيچيده تر از آن چه كه در تعريف ماده فوق ذكر شده مي باشند. فولادهاي ضد زنگ به طور معمول شامل يك يا چند عنصر آلياژ ساز علاوه بر كروم ( براي مثال : نيكل ، موليبدن، مس، نيولبيوم و نيتروژن ) به منظور ايجاد ساختاري مورد نظر و مقاوم به خوردگي و يا ايجاد خواص مكانيكي ويژه جهت كاربردي خاص مي باشد.

اسلاید 5: فولادهاي پرآلياژ مقاوم در برابر خوردگي به طور معمول براساس تركيب و يا ساختارشان دسته بندي مي شوند. بايد به اين نكته توجه شود كه طبقه بندي براساس تركيب و يا ساختار هميشه مستقل از يكديگر نيستند و گاهي طبقه بندي براساس تركيبي از اين دو انجام مي شود. ساختارها مي تواند آستنيتي، فريتي ، مارتنزيتي، يا تركيب دو تايي آنها باشد . ساختاري با يك نوع ويژه اساساً با تركيب شيميايي ايشان مشخص مي شوند به ويژه مقادير كروم، نيكل، و كربن میباشد.عموماً فولادهاي ريختگي هر آلياژي نوع كروم دار ساده يا مارتنزيتي مستند يا مزيني نوع كروم نيكل يا دو فازي مستند يا آستنيتي ، فولادهاي نيكل – كروم كاملاً آستنيتي هستند. انواع مارتنزيتي شامل آلياژهاي CA-6NM, CA-15m- CA-40, CA-15 مي باشند .آلياژ CA-15 شامل مقدار حداقلي از كروم مي باشد كه اصولاً براي ضد زنگ ساختن آن ضروري مي باشد. آن مقاومت خوبي به خوردگي اتمسفري بعلاوه، به بسياري از محيط هاي آلي در سرويس دهي هاي نسبتاً فرم دارد. آلياژ هاي CA-40, CA-15 كه با كربن بيشتري اصلاح شده اند تا سطوح بالاتري از استحكام و سختي عمليات حرارتي پيدا كنند.

اسلاید 6:

اسلاید 7: تا سطوع بالاتری از استحکام و سختی در موقع عملیات حرارتی پیدا کند.آلياژ هاي آستنيتـي – فريـت شامـل CG-8M , CF- CF-8A , CF-8 , CF-3A , CF-3, Ce -3C,CF-20,CF-3M, CF-3MA,CF-8C, CF-8C, 16F مي باشد. ميكزو ساختارهاي اين آلياژ ها معمولاً شامل 5 تا 40% فريت دارد كه بستگي به طبقه مشخص ( ويژه) و تعادل ميان عناصر فريت زا و آستنيت زا در تركيب شيميايي داردآلياژ هاي دو تايي دو فازي دو آلياژ دو تايي CD-4MCU و فرو آليوم اخيراً مورد توجه قرار گرفته اند. آلياژ هاي دو تايي كه سطوح بالايي او فريت ( حدود 40 تا 50%) مي باشند نيكل پاييني دارند نسبت به آلياژ CF-3M به ترك نقش – خوردگي scc مقاومت بهتري دارند.

اسلاید 8: فولادهاي آلياژي مقاوم به حرارت نوع H : قطعات ريختگي فولادهاي آلياژي مقاوم در برابر حرارت به طور گسترده براي كاربردهايي كه شامل دماهاي سرويس دهي بيش از 650C مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرد. استحكام در اين دماهاي بالا تنها عيار مي باشد. كه به كمك آن مواد انتخاب مي شوند.زيرا كاربردها اغلب شامل محيط هاي خورنده مي باشد كه بايستي فولاد بر آن مقاوم باشد. فولادهاي كربن دار يا كم آلياژي بندرت استحكام و مقاومت به خوردگي كافي در دماهاي بالا در محيط هايي كه براي فولادهاي ريختگي مقاوم بر حرارت به طور معمول انتخاب مي شوند، دارند فقط فولادهاي مقاوم بر حرارت خواص مكانيكي و مقاومت به خوردگي لازم را در مدت زمانهاي طولاني بدون فروپاشي مفرط بيش از حد و غير قابل پيش بيني نشان مي دهند.

اسلاید 9: تعدادي از انواع فولادهاي هر آلياژي ريختگي توسعه يافته اند و براي انواع نيازهاي سرويس دهي به طور موفقيت آميزي مورد استفاده قرار گرفته اند اينها سه گروه اصلي هستند و براساس تركيب شيميايي مي باشند.1)آلياژهاي آهن – كروم2)آلياژهاي آهن – كروم – نيكلاين آلياژها درصد كربن خيلي پايين دارند كه باعث مي شود ساختاري فريتي باشد اما بعضي از آنها مقادير كربن بالاتر هم دارند.اين نوع آلياژها مشابه فولادهاي پر آلياژي مقاوم به خوردگي مي باشند به استثناي آنهايي كه مقادير كربن بالاتري دارند، كه استحكام بيشتر در دماي بالا را فراهم مي كنند. جدول 3 تركيب شيميايي انواع مقاوم به حرارت ريختگي استاندارد را به طور خلاصه نشان مي دهد.

اسلاید 10:

اسلاید 11: 1)آلياژهاي آهن – كروم: شامل 8 تا 30% cr و مقدار نيكل يا بدون نيكل مي باشند. ساختار آنها فريتي است و در داكتيليته كمتري را در دماهاي محيط نشان مي دهند . آلياژهاي آهن – كروم نخست در جايي استفاده مي شد كه مقاومت به خوردگي مورد ملاحظه اصلي ( غالب) بود زيراآنها در ماهاي بالا استحكام نسبتاً پاييني دارند . (2آلياژهاي آهن – كروم – نيكل: شامل بيش از 18% كروم و بيش از Ni8% با مقدار كرومي كه هميشه از مقداري نيكل بيشتر است آنها داراي زمينه آستنيتي مي باشند. هر چند كه چند گروهي داراي تعدادي فريت مي باشد. اين آلياژها استحكام و داكتليته بيشتري در دماهاي بالا نسبت به گروه آهن كروم نشان مي دهند. و در سيكل هاي دمايي متوسط مقاوم هستند .

اسلاید 12: خواص مكانيكيآلياژ هاي مقاوم به خوردگي اهميت خواص مكانيكي در انتخاب فولادهاي ريختگي مقاوم به خوردگي به كاربرد قطعات ريختگي ثابت مي شود اصل برتر براي انتخاب آلياژ معمولاً مقاومت آلياژ به محيط خورنده ويژه يا محيط مورد نظري باشد . خواص مكانيكي آلياژ معمولاً، ولي نه هميشه، در اين كاربردها از اهميت ثانوي برخوردار است. استحكام و سختي خواص استحكام معرف دماي اتاق ، سختي، مقادير ضربه چارمي براي آلياژهاي مقاوم خوردگي در جدول 4 و شكل 4 آورده شده است. اين خواص مصرف آلياژهاست تا نيازهاي ويژه خواص مكانيكي حداقل ويژه براي اين آلياژها در استاندارد هاي A747,A744,A743, A351,ASTM آورده شده است. محدوده وسيع خواص مكانيكي مي توان با استفاده از تركيبات شيميايي و عمليات حرارتي محدوده هاي مختلفي از خواص مكانيكي به دست آورده است.با استفاده استحاله مارتنزيتي از طريق عمليات حرارتي قابل سختكاري است و بيشتر به خاطر استحكام بالاي آنها به طور رقابتي براي مقاومت به خوردگي نسبتاً كم رقابتي آنها انتخاب مي شوند. قطعات ريختگي اين آلياژها تا يك دمايي حرارت داده مي شوند كه در آنجا كاملاً آستنيتي است و سپس در يك سرعتي ( معمولاً در هوا مطابق با تركيب شيميايي) قطعه سرد مي شود به طوري كه آستنيت به مارتنزيت استحاله مي يابد.

اسلاید 13:

اسلاید 14: استحكام در اين شرايط كاملاً بالاست براي مثال 1034 تا 1379mpa يا 150 تا 200ks ، اما داكتليته كششي و تافنس ضربه محدود مي شود. نتيجتاً ، قطعات ريختگي مارتنزيتي معمولاً در 315تا )650c600 تا $(1200F حرارت داده مي شود. تا داكتليته و تافنس با مقداري كاهش در استحكام بازيابي ( اصلاح) شود. اين عمليات ادامه مي يابد، سپس آن محدوده هاي قابل توجه خواص كششي، سختي و تافنس ضربه در انواع CA-40,CA-15 مارتنزيتي ممكن مي شود قابل دسترسي است كه اين هم بستگي به انتخاب دماي تپرينگ دارد.خصوصيات خستگي اين خصوصيات مي توانند به عنوان يك عامل طراحي باشند در كاربرد قطعات ريخته گري شرايط كاري كه سيكل بارگزاري متفاوت است. اين مقاومت خستگي فولادهاي ضد زنگ ريخته گري شده بستگي دارد به اندازه ذرات ، طراحي و فاكتورهاي محيطي بطور مثال فاكتورها مهم در طراحي شامل دماهايي كه در آن كار مي كند. فاكتورهاي مهم ماده شامل استحكام و ميكروساختار است.

اسلاید 15: آن كاملاً مشخص است كه استحكام خستگي افزايش مي يابد با استحكام كشش در يك ماده ، استحكام UTS كششي و استحكام خستگي هر دو افزايش هر دو افزايش مي يابند . بطور كلي با كاهش دما ، تحت شرايط برابر از تنش ، تمركز تنش و استحكام حاكي از آن است كه مواد آستنيتي داراي حساسيت كمتري نسبت به مواد مارتنزيتي و فريتي هستند. تغيير ساختار مي تواند عامل مهمي باشد در تغيير استحكام به خستگي .چقرمگيآلياژهاي مقاوم به خميدگي كاملاً آستنيتي و آلياژهاي مقاوم به خوردگي با ساختار دو گاه ( دو تايي) بشترين چقرمگي را نشان مي دهد.

اسلاید 16: تأثيرات پير سختي فولادهاي پر آلياژ مقاوم به خوردگي ريخته گري شده به طور گسترده مورد استفاده هستند در دماهاي متوسط بالا تا 650 درجه سانتيگراد يا 1200 درجه فارنهايت خصوصيات افزايش دما مهم هستند در انتخاب استاندارد براي اين كاربردهايشان همچنين خصوصيات دماي اتاق بعد از كاركرد در دماهاي بالا هستند زيرا در معرض اين دماها بودن ممكن است تأثيرات پير سختي داشته باشند.بطور مثال آلياژهاي BA-15, CE30A, CF-8M, CF-8C ريخته گري امروز مورد استفاده هستند از شارهاي بالا و محيط هاي اسيد سولفوريك با دماهايي تا 540 درجه سانتيگراد يا 1000 درجه فارنهايت در صنايع پيترو شيمي موارد ديگر استفاده آنها در صنايع توليد نيرو در دماهايي تا 565 درجه سانتيگراد يا 1050 درجه فارنهايت است.

اسلاید 17: ويژگي هاي آلياژهاي مقاوم به حرارت تأثير افزايش دما در خواص كششي آزمايش افزايش دما در مدت زمان كوتاه كه در آزمايش تست نيروي فشاري كششي استاندارد و حرارت دادن در دماي يكنواخت و تعيين شده و آنگاه تغيير فرم شكست در يك سرعت استاندارد، تنش به واسطه بار بيش از حد در مدت زمان كوتاه كه باعث شكست در بارگزارري تك محوري خواهد شد.اين طرز رفتار كه ارزشيابي مي شود با استحكام كششي و تغيير چكش خواري با افزايش دما نشان داده شده در نودار 8 براي آلياژ HP-sow .مقاومت به شوك حرارتي:شوك حرارتي ممكن است رخ دهد به عنوان يك نتيجه تنها، تغيير سريع دما يا به عنوان نتيجه تغييرات سريع سيكل دمايي، كه به وجود مي آورد تنها شيي كه به اندازه كافي قوي هستند تا باعث نقصان و عيب شوند.مواد سراميكي ترد در معرض چنين عيبي در يك سيكل دما هستند، اما فقط شرايط خيل نادري هستند كه موجب نقصان فولادهاي پر آلياژي دارند.

اسلاید 18: قابليت جوش كاري :فولادهاي پر كربن مقاوم به خوردگيبسياري از فولادهاي ضد زنگ ريخته گري شد مقاومت به خوردگي همچون CF-8 يا CF-8M هستند قابل جوشكاري مخصوصاً اگر زير ساختار آنها شامل درصدهاي كمي از فاز 8 باشد. اين دو آلياژ ضد زنگ مي تواند بسيار حساس شود و مقاومت به خوردگي شان كاهش يابد. اگر در معرض دماهاي بالاتر از C425 يا F800 بگيرند. در حين جوشكاري بايد دقت زيادي شود تا مطمئن شويم كه اجزاء توليدي يا ريخته گري شده بيش از حد گرم نشده اند. به همين دليل فولادهاي ضد زنگ هيچگاه پيش گرم نمي شوند. در موارد زيادي محل جوش سرد مي شود با پاشيدن قطرات آب ( پاشش) حين حركت و جوش دادن براي كاهش دما تا 150C يا پايين تر از آن.بعضي از جوشكاري انجام شده روي گروه هايي از مقاوم به خوردگي تأثير مي گذارد روي مقاومت به خوردگي آلياژهاي ريخته گري شده دما براي بسياري از نوع هاي ديگر ريخته گري شده در شرايط جوشكاري شده رضايت بخش بوده است . مقاومت به خوردگي آنها تغيير نكرده به دليل اينكه در محل جوش كربن آزاد شده و كاربيدهاي كرم تشكيل شده و درصد كرم در آنجا پايين مي آيد.

اسلاید 19: فولادهاي ابزار گرم كار(نوعH ): فولادهاي ابزار براي ساخت قالبهاي گرم كار، بر سه گروه تقسيم مي شوند:1- فولادهايي كه عنصر آلياژهاي اصلي آنها كرم است2- فولادهايي كه عنصر آلياژي اصلي آنها تنگستن مي باشد.3- فولادهايي كه عنصر آلياژهاي اصلي آنها موليبدن مي باشد. فولادهاي ابزار گرم كار از خواص فيزيكي خاص برخوردار هستند كه فولادهاي سرد كار يا برشي فاقد آنها هستند. انتخاب يك فولاد گرم كار بستگي به شرايط كاربردي داشتند و بخصوص يك فولادهاي ابزار گرم كار، نمي تواند براي شرايط مختلف كاربردي مناسب باشد. شرايط كاربردي نظير حداكثر دمايي كه قالب هنگام كاركردن به آن مي رسد، نحوه بارگذاري و نحوه خنك كردن قالب نوع فولادها را تعيين مي كند، انتخاب صحيح نوع فولادها و عمليات حرارتي مناسب، موجب افزايش عمر و كاركردن يك قالب مي باشد. چقرمگي قالبها، يكي از مهمترين خواص كاركرد يك قاب بوده و به همين دليل بعد از سخت كردن اين فولادها را بيشتر از يك بار تميز مي كنند، زيرا تكراري عمل تمپر مردن موجب كاهش بسيار زياد آستنيت باقيمانده و خنك مي شوند.

اسلاید 20: نگهداري قالب ها زماني كه كار نمي كنند بايد بگونه اي باشند تا نقاط زنگ زده روي قالب تشكيل نشود. زيرا نقاط زنگ زده مي توانند محل شروع تخريب قالب باشند. فولادهاي كار گرم حاوي كرم (H10-H19) عنصر آلياژهاي اصلي اين فولادها كرم بوده و بعضي از موارد تنگستني ، موليبدن و واناديم نيز افزوده مي شوند. ميزان كربن اين فولادها نسبتاً پايين (0.35-0.40%) مي باشد اين عنصر چقرگي آنها در سختي 400-600H بهبود مي بخشد.ميزان بالاي كرم سبب هوا سخت شدن اين فولادها مي باشد . حضور تنگستن و موليبدن در فولادها H4, H10 موجب حفظ استحكام و سختي در دماي بالا شده ولي تعدادي از چقرگي را كاهش مي دهد. در اين گروه ، فولادهاي HH,H13, H12 بيشترين كاربرد را دارند از مزاياي اين فولادها مي توان به حفظ استحكام و سختي تا دماهاي 500C با انعطاف پذيري خوب اشاره كرد.

اسلاید 21: فولادهاي ابزار گرم كار حاوي تنگستن ( H 21-H26) :فولادهاي اين گروه شامل 9-18%w و2-4% cr و كربن ( به ميزان كم) مي باشند كه در بعضي از اين فولادهاي عناصري نظير موليبدن نيكل و واناديم نيز افزوده مي شوند. در ميان فولادهاي كرم كارف فولادهيا اين گروه بيشترين استحكام در دماهاي بالا را داشتند ولي چقرگي اين فولادهاي كمتر از فولادهاي گرم كار حاوي كرم مي باشند و مقاومت فولادهاي اين گروه در برابر شوكهاي حرارتي كم بوده و به همين دليل قالبهايي از فولادهاي اين گروه نمي توانند با گردش آب در داخل قالب خنك شوند. كاربرد اين فولادها در ساخت قالبهايي كه نياز به حداكثر سختي در دماي بالا را دارند مي باشند و در ساخت قالبهاي اكسترود برنج و فولادها استفاده مي شوند.

اسلاید 22: فولادهاي گرم كار حاوي موليبدن ( H 41-H43) :به خاطر آلياژي اصلي اين فولادها موليبدن ، كرم و واناديم با مقادير مختلف كربن مي باشد خواص اين فولادها شبيه فولادها ي گرم حاوي تنگستني بوده و مزيت اصلي اين فولادها بسيار محدود بوده و به ندرت براي ساخت قالبهاي گرم كار به كار برده مي شوند.فولادهاي زنگ نزن آستنيتي: فولادهاي زنگ نزن را براي استفاده در محيط هاي اتمسفري آب دريا و انواع مختلف محيط هاي شيميايي انتخاب مي كنند. اما بستگي به نوع محيط، بايد فولاد با تركيب شيميايي مناسب انتخاب مي شود. بجز مقاومت در برابر محيط هاي خورنده خاص فولادهاي زنگ نزن آستنيتي داراي خواص متالوژيكي زير نيز هستند. تبديل آستنيت به مارتزيت در اثر كار مكانيكي سرد، كاهش كربن و عنصر آلياژهاي كرم براي حذف امكان تشكيل كاربيد كرم و جلوگيري از خوردگي بین دانه اي . آلياژهاي كرم و نيكل براي افزايش استحكام درهاي بالا و مقاومت در برابر پوسته شدن.

اسلاید 23: فولادهاي زنگ نزن آستنيتي اغلب در دماهاي بالا آنيل مي شوند تا عمل تبلور مجدد و انحلال كاربيدها انجام شود همان گونه در بخش بعدي توضيح داده خواهد شد، براي جلوگيري از تشكيل كاربيد، پس از آنيل اين نوع فولادها اگر آب را سريع سرد كنند حداقل خواص معمولي فولادهاي زنگ نزن آستنيتي در شرايط آنيل شده عبارتند از: استحكام تسليم 305mpa استحكام نهايي كشش mpa 515 و ازدياد طول 40% فولادهاي زنگ نزن آستنيتي نوردي خوب تك فازي بوده و عاري از كاربيد فريت و يا فازهاي ديگران اند در اين فولادهاي ، تمام عناصر آلياژي به صورت محلول جامد در شبكه بلوري آن وجود دارند. در اين شرايط فولاد بهترين مقاومت به خوردگي را دارند.گروه مارتنزيتي شامل آلياژهايCA-9NM, CA-15H, CA-60, CA-15 آلياژ CA-15داراي كمتري مقدار كرم مورد نياز براي اينكه اين آلياژ ضد زنگ شود. اين آلياژها داراي مقاومت خوردگي خوب در اتمسفر و همچنين در بسياري از محيط هاي آلي نسبتاً آرام ( ضعيف) مي باشند. CA-40 آلياژ پر كربن بهينه شده ( اصلاح شده ) آلياژ CA-15 است كه براي دستيابي به استحكام بالاتر و سختي بيشتر مي تواند تحت عمليات حرارتي قرار گيرد.

اسلاید 24: آلياژ CA-15m آلياژ بهينه شده CA-15 است كه حاوي موليبدن مي باشد . اين آلياژ داراي استحكام خوب در دماهاي بالا مي باشد حضور نيكل اثر فريته شده ( به مزيت تبديل شدن) را در مقادير كربن پايين متوازن مي كنند طوري كه خواص استحكامي و سختي آن قابل مقايسه با CA-15 و استحكام ضربه آن بهبود مي يابد. افزون موليبدن باعث افزايش مقاومت به محيط خورنده آب دريا مي شود. محدوده وسيعي از خواص مكانيكي مي تواند در گروههاي آلياژي با اسختار مارتنزيتي حاصل شود. با اعمال عمليات حرارتي مي توان استحكام كششي از 620 تا 1520mpa و سختي بيش از 500HB به دست آورد. در صورت استفاده از تكنولوژي مناسب اين آلياژها داراي قابليت جوشكاري و ماشين كاري خوب مي باشند.

اسلاید 25: آلياژهاي دوبلكس ( دو گانه:( اين آلياژ ها در مقايسه با آلياژهاي آستنيتي داراي استحكام كششي بالاتري مي باشد. اين امر باعث تفوت در عمر اقتصادي ( مفيد) به عنوان مثال در صنايع شيميايي، فرآيندهاي با آهنگ جريان و فشار بالا مي شود. در صورتي كه استحكام بالا اجازه كاهش ضخامت ديواره، لوله ها، تيرهاي مبدل حرارتي تانك ها، ستونهاع تجهيزات دهد. صرفه جويي در هزينه مي تواند به حد واقعي برسد. براي تجهيزات چرخشي نظير سانتريفوژ ، جرم تجهيزات با استفاده از فولادهاي دوبلكس مي تواند كاهش پيدا كند.در موتورها و چرخ دنده ها بخاطر بار اعمالي كوچك صرفه جويي بيشتر حاصل مي شود. بعضي از اوقات در ساخت پمپها و شيرآلات مستحكم از فولادهاي دوبلكس استفاده مي شود كه اجازه وارد شدن فشار بالاتر و كاهش هزينه با استفاده از ديواره هاي نازك داده مي شود. زيرا با استفاده از اين فولادها چرم را مي توان با كاهش مقاومت ديواره ها كم كرد كه همان صرفه جويي اقتصادي است.

اسلاید 26: آلياژهاي نيكل - كرم – آهن:اين گروه شامل HL, HI, HK, HF, HE مي باشد ساختار اين گريد غالباً يا كاملاً آستنيتي مي باشد و در مقايسه با گريد آهن كرم داراي استحكام و داكتيليته بهري مي باشند آلياژ HE داراي مقاومت به خوردگي عالي و استحكام كاري در دماهاي بالا مي باشد اين تركيب از مقاومت به خوردگي و استحكام آلياژ HE را براي كاربردهاي تا دماي Ċ 1095 مفيد مي سازدگروه. HE در كاربردهايي با مقدار سولفور بالا نظير كوره هاي تسويه و كوره هاي فولاد سازي استفاده مي شود اين آلياژ مستعد به تشكيل فاز در دماي 650 الي 870 مي باشد. اما در آلياژ HF فاز تشكيل نمي شود. و مي تواند تا دماي استفاده مي شود . اين آلياژ استفاده مي شود لوله هاي تامين كننده و ميله هاي هيتر هاي تصفيه روغن و كوره هاي عملياتي حرارتي ، كوره هاي سيمان گريدHH داراي استحكام بالا و مقاومت عالي اكسيداسيون در دماي1905 مي باشد

اسلاید 27: گريد HI شبيه آلياژ كاملاً آستنيتي HH مي باشد اما تعداد كرم بالا باعث استفاده از آن در دماهاي بالاي مي شود . كاربرد اصلي آن در صنايع توليد كلسيم و منيزيم است. آلياژ HK داراي استحكام خزش و گسيختگي بالائي است و مي تواند در كاربردهاي سازه اي تا دمایاستفاده مي شود همچنين داراي مقاومت به خوردگي گاز داغ عالي دارد. اغلب براي قطعات كوره تجهيزات توليد بخار و تيوبهاي پروپيل اتيلن استفاده مي شود . گريد HL خواص شبيه HK دارد.

اسلاید 28: فولادهاي آستنيتي منگنز دار:تركيب فولادهاي آستنيتي منگنز دار مي تواند براي دستيابي به تركيب هاي مختلف از استحكام ، داكتيله مقاومت خزشي و قابليت ماشين كاري تغيير كند ( ASTM, A128) فولادهاي ريختگي منگنز دار در كليه ابعاد براي كاربردها زيادي مصرف مي شوند.فولادهاي منگنزدار حاوي كرم به عنوان عنصر آلياژي بر اساس استاندارد A128 به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرند. قطعات ريخته گري crucher با ضخامت متوسط 50-128mm2-5in معمولاً افزايش ( بهبود) عمر سايشي نشان مي دهند اين امر به حضور عنصر آلياژي كرم نسبت داده مي شود.فولادهاي منگنز دار حاويmo را مي توان به دو گروه تقسيم بندي كرد: گروه اول حاوي (Mo%) و گروه دوم حاوي 2% Mo هستند. علاوه بر اين گروه Mo1% تقسيم شده به بخش آلياژ معمولي و گروهي كه ناميده شده آلياژ خم شونده گروه آلياژ خم شونده آستنيتي حاوي %7-5 منگنز هستند اين تركيب حاوي % 14-12 فولادهاي آستنيتي منگنز دار است.گروه آلياژهاي معمولي1% Mo مي تواند حاوي مقادير كربن در محدوده 0.8 تا 1.3% باشد. هر يك از اين حدود كربن مي تواند فريت و سودمندي متفاوتي را فراهم كنند.

اسلاید 29: قابليت ماشين كاري:فولادهاي منگنز دار آستنيتي ، ماشين كاري آنها عمدتاً مشكل است. زيرا آنها در زير و جلوي ابزار كار ( براده بردار، سوراخ كن) سخت مي شوند. حتي مقدار خيلي كمي شل بودن ابزار كه سختي خيلي زياد هم دارد منجر كند شدن و حتي نازك شدن ابزار مي شود. براي ماشين كاري آنها بايد از ابزارهاي از جنس كاربيدها يا فولادهاي حاوي كبالت استفاده كرد همچنين ابزار بايد تيز باشد زيرا در غير اينصورت عملیات به کندی انجام می شود. و نيز ماشين بايد صلب و در محل كاملاً مستقر باشد تا حركت نكند ، سرعت ماشين كاري كم بوده تا عمر ابزار كاهش نيابد.در صورت امكان سوراخ ها را در هنگام ريخته گري و با استفاده از ماهيچه ايجاد كرد و حتي الامكان ماشين كاري براي ايجاد سوراخ انجام نشود . استفاده از روغن كاري هاي حاوي گوگرد ماشين كاري آن نيز توصيه مي شود.قابليت جوش كاري:تعمير جوش ، ساخت مجدد و عمليات مونتاژ مرتباً انجام مي شود سيم هاي جوش فولادهاي منگنز دار آلياژي شده با كرم – نيكل و مولي بدن و الكترودها به سهولت در دسترس مي باشد با احتياط قابل قبول همه عمليات معمول جوش كاري مي تواند انجام پذير باشد. فلز كار سختي شده بايد قبل از جوش كاري توسط سنگ زني برداشته شود استفاده از فولادهاي 1% مولیبدن در ريخته گري موجب بهبود در مقاومت در برابر به حرارت مي شود.

اسلاید 30: كاربردها:فولادهاي آستنيتي منگنز دار بطور گسترده در كاربردهاي سايشي ( سنگ زني) و آسيابها و سنگ شكن ها استفاده مي شود.پوشش اوليه و ثانويه سنگ شكن ها و آسياب ها مي تواند از نظر وزني 4 تا 25 تن تغيير كند. ( جزء بالايي و پاييني براي كاهش وزن كلي استفاده مي شود).وزن گلوله سنگ شكن ها و آسياب ها (crusher) گوه اي توليد شده به روش ريخته گري از 180 تا 3400 كيلوگرم مي باشد همواره در گلوله هاي crusher، فك هاي سنگ شكن صفحات سايشي چكش ها ، ميله هاي كوبه و رينگها از فولادهاي آستنيتي منگنز دار استفاده مي شود. بيل هاي قوي يا ضعيف 19m با استفاده از تكنيك هاي مونتاژ ريخته گري - جوش كاري ساخته مي شوند وزن cross ها مي تواند 50 تن در حالي كه وزن بيل هاي بزرگ 2720kg مي رسد. در چرخ دنده هاي مياني، دندانه هاي چرخ زنجير sheaues و صفحه دنده نيز بطور گسترده استفاده مي شود. جدار ( روكش) و پمپها بزرگ با وزن 2270 الي kg 9070 نيز به طور گسترده و با استفاده از ريخته گري توليد مي شوند قطعات ديگر شامل Impeller و موتورها و صفحات دو طرف مي باشد ساخت مجدد با جوش مي تواند.

اسلاید 31: با تشکر از صبر وحوصله شما استاد گرانقدر ودوستان عزیز