UNS N08904 ، همچنین به عنوان 904L شناخته می شود ، یک فولاد ضد زنگ فوق العاده آستنیتی با مقاومت در برابر خوردگی عالی ، استحکام بالا و جوشکاری خوب است. من به عنوان تأمین کننده NUN N08904 ، من از دست اول شاهد اهمیت درک چگونگی تأثیر ریزساختار آن بر خصوصیات آن هستم. در این پست وبلاگ ، من به رابطه بین ریزساختار UNS N08904 و مکانیکی ، خوردگی و سایر خصوصیات آن می پردازم.
ریزساختار UNS N08904
ریزساختار UNS N08904 در درجه اول آستنیتی است ، که یک ساختار کریستالی مکعب (FCC) با محوریت صورت است. این ساختار آستنیتی توسط محتوای نیکل بالا (NI) ، به طور معمول در حدود 24 - 26 ٪ ، به همراه سایر عناصر آلیاژ مانند کروم (CR) ، مولیبدن (MO) و مس (مس) تثبیت می شود. مرحله آستنیتی چندین خاصیت مفید را برای آلیاژ فراهم می کند.
عناصر آلیاژ در UNS N08904 نقش مهمی در ساختار ساختار خود دارند. کروم یک لایه اکسید منفعل را روی سطح فولاد تشکیل می دهد که آن را از خوردگی محافظت می کند. مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی و شکاف را تقویت می کند ، در حالی که مس بیشتر مقاومت در برابر کاهش اسیدها را بهبود می بخشد.
علاوه بر ماتریس آستنیتی ، مقادیر کمی فریت ممکن است در ریزساختار وجود داشته باشد ، به خصوص در شرایط AS - ریخته گری یا AS -. فریت یک ساختار کریستالی مکعب (BCC) با محوریت بدن است و حضور آن می تواند اثرات مثبت و منفی بر خواص آلیاژ داشته باشد.
تأثیر ریزساختار بر خصوصیات مکانیکی
قدرت
ریزساختار آستنیتی UNS N08904 به استحکام نسبتاً زیاد آن کمک می کند. ساختار FCC امکان جابجایی را فراهم می کند ، که مکانیسم اصلی تغییر شکل پلاستیک است. با این حال ، وجود عناصر آلیاژ مانند NI ، CR ، MO و مس قدرت را از طریق تقویت محلول جامد افزایش می دهد. این اتم های آلیاژ شبکه کریستال را تحریف می کنند و حرکت جابجایی را دشوارتر می کند.
قدرت UNS N08904 نیز می تواند از طریق سرماخوردگی افزایش یابد. کار سرماخوردگی در حال جابجایی در ریزساختار ، که با یکدیگر و با اتم های آلیاژی در تعامل هستند ، باعث افزایش قدرت می شود. با این حال ، کار سرماخوردگی بیش از حد می تواند منجر به کاهش انعطاف پذیری شود.
وجود فریت در ریزساختار نیز می تواند بر قدرت تأثیر بگذارد. فریت به طور کلی از آستنیت قوی تر است ، بنابراین مقدار کمی فریت می تواند قدرت کلی آلیاژ را افزایش دهد. با این حال ، اگر محتوای فریت خیلی زیاد باشد ، می تواند منجر به کاهش سختی و افزایش خطر ترک خوردگی شود.
انعطاف پذیری
ساختار آستنیتی UNS N08904 انعطاف پذیری بسیار خوبی را فراهم می کند. ساختار FCC امکان جابجایی آسان را فراهم می کند ، که آلیاژ را قادر می سازد بدون شکستگی به صورت پلاستیکی تغییر شکل دهد. این انعطاف پذیری بالا باعث می شود UNS N08904 برای تشکیل عملیاتی مانند خم شدن ، نقاشی و نورد مناسب باشد.
وجود فریت می تواند انعطاف پذیری آلیاژ را کاهش دهد. فریت در مقایسه با آستنیت دارای یک سیستم لغزش محدودتر است ، که تغییر شکل پلاستیک را محدود می کند. بنابراین ، کنترل محتوای فریت برای حفظ انعطاف پذیری UNS N08904 بسیار مهم است.
سختی
چقرمگی توانایی یک ماده برای جذب انرژی قبل از شکستگی است. ریزساختار آستنیتی UNS N08904 چقرمگی خوبی را به ویژه در دماهای پایین فراهم می کند. ساختار FCC اجازه می دهد تا انتشار ترک ها از طریق تغییر شکل پلاستیک دستگیر شود.
با این حال ، وجود فریت می تواند سختی آلیاژ را به ویژه در دماهای پایین کاهش دهد. فریت از آستنیت شکننده تر است و می تواند به عنوان محلی برای شروع و انتشار ترک عمل کند. بنابراین ، به حداقل رساندن محتوای فریت برای حفظ چقرمگی UNS N08904 ، به ویژه در برنامه هایی که در آن مقاومت در برابر ضربه لازم است ، مهم است.
تأثیر ریزساختار بر مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر خوردگی عمومی
ریزساختار آستنیتی UNS N08904 ، به همراه لایه اکسید منفعل که توسط کروم تشکیل شده است ، مقاومت در برابر خوردگی عمومی عالی را فراهم می کند. لایه منفعل به عنوان سدی بین فلز و محیط خورنده عمل می کند و از واکنش فلز با گونه های خورنده جلوگیری می کند.
عناصر آلیاژ در ماتریس آستنیتی ، ثبات لایه منفعل را افزایش می دهد. به عنوان مثال ، مولیبدن ، ضخامت و پایداری فیلم منفعل را افزایش می دهد و باعث می شود که در برابر شکست مقاومت بیشتری داشته باشد. مس مقاومت در برابر کاهش اسیدها مانند اسید سولفوریک را بهبود می بخشد.
مقاومت در برابر خوردگی
خوردگی و خوردگی شکاف اشکال موضعی خوردگی است که می تواند در محیط های تهاجمی رخ دهد. ریزساختار آستنیتی UNS N08904 ، همراه با حضور مولیبدن ، مقاومت خوبی در برابر خوردگی و خوردگی شکاف ایجاد می کند.
مولیبدن باعث افزایش دمای بحرانی گودال (CPT) و دمای خوردگی بحرانی (CCT) آلیاژ می شود. همچنین با تشکیل یک فیلم محافظ بر روی سطح فولاد ، رشد چاله ها و شکاف ها را مهار می کند. ساختار آستنیتی توزیع یکنواخت از عناصر آلیاژ را تضمین می کند ، که برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی مهم است.
با این حال ، وجود فریت می تواند مقاومت در برابر خوردگی و شکاف را کاهش دهد. فریت در مقایسه با آستنیت ، به ویژه در کلرید - که حاوی محیط است ، در معرض خوردگی و خوردگی شکاف بیشتر است. بنابراین ، به حداقل رساندن محتوای فریت برای به حداکثر رساندن مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خوردگی CREVICE از UN N08904 ضروری است.
مقایسه با سایر فولادهای ضد زنگ
هنگام مقایسه UNS N08904 با سایر فولادهای ضد زنگ مانندفولاد ضد زنگ 321H / UNS S32109 / 1.4878بافولاد ضد زنگ 316L / UNS S31603 / 1.4404وتفولاد ضد زنگ 316 / ایالات متحده S31600 / 1،4401، تفاوت های ریزساختار آشکار می شود.
فولاد ضد زنگ 321H دارای یک تیتانیوم - ساختار آستنیتی تثبیت شده است که مقاومت خوبی در برابر خوردگی بین دانه ای در دمای بالا دارد. فولاد ضد زنگ 316L و 316 در مقایسه با UNS N08904 دارای محتوای نیکل و مولیبدن کمتری هستند. در نتیجه ، UNS N08904 به طور کلی مقاومت به خوردگی بهتری دارد ، به خصوص در محیط های تهاجمی تر.
تأثیر عملیات حرارتی در ریزساختار و خواص
عملیات حرارتی می تواند به طور قابل توجهی بر ساختار و خواص NIS N08904 تأثیر بگذارد. بازپرداخت راه حل یک فرآیند متداول عملیات حرارتی برای این آلیاژ است. این شامل گرم کردن آلیاژ به دمای بالا ، به طور معمول در حدود 1100 - 1150 درجه سانتیگراد و به دنبال آن خنک کننده سریع است.
بازپرداخت محلول هرگونه رسوبی را که ممکن است در طول پردازش شکل گرفته باشد ، مانند کاربیدها یا ترکیبات بین فلزی حل می کند. این امر ریزساختار آستنیتی را بازیابی می کند و مقاومت در برابر خوردگی و انعطاف پذیری آلیاژ را بهبود می بخشد.
از طرف دیگر ، عملیات حرارتی نادرست می تواند منجر به تشکیل مراحل مضر در ریزساختار شود. به عنوان مثال ، اگر آلیاژ در محدوده دما گرم شود که بارش کاربید در آن رخ می دهد (حدود 500 - 800 درجه سانتیگراد) ، کاربیدهای کروم می توانند در مرزهای دانه تشکیل شوند. این میزان کروم در مجاورت مرزهای دانه را کاهش می دهد ، مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهد و خطر خوردگی بین دانه ای را افزایش می دهد.
پایان
ریزساختار UNS N08904 ، در درجه اول ماتریس آستنیتی آن با تأثیر عناصر آلیاژ و حضور احتمالی فریت ، تأثیر عمیقی بر خصوصیات مکانیکی و خوردگی آن دارد. درک این روابط برای انتخاب مناسب ، پردازش و استفاده از آلیاژ بسیار مهم است.
من به عنوان تأمین کننده UNS N08904 ، می توانم محصولات با کیفیت بالایی را با ریزساختارهای کنترل شده با چاه ارائه دهم تا نیازهای خاص صنایع مختلف را برآورده کنم. این که آیا شما برای پردازش شیمیایی ، کاربردهای دریایی یا سایر محیط های خواستار به N08904 نیاز دارید ، محصولات ما می توانند عملکرد مورد نیاز خود را ارائه دهند.
اگر شما علاقه مند به خرید UNS N08904 هستید یا در مورد خصوصیات و برنامه های آن سؤالی دارید ، لطفاً برای بحث و مذاکره بیشتر با ما تماس بگیرید.
منابع
- کتاب راهنمای ASM جلد 3: نمودارهای فاز آلیاژ
- فولاد ضد زنگ: راهنمای انتخاب و کاربرد توسط جورج E. توتن و D. اسکات مکنزی
- مقاومت در برابر خوردگی فولادهای ضد زنگ توسط راجر دبلیو استاله
