פלדות דו-פעמיות מייצגות מעמד ייחודי של חומרי הנדסה שהצטברו לאזן המדהים של כוח גבוה והתנגדות קורוזית יוצאת דופן, את שני ה-phase microstructure - אשר מבדילים בין חלקים שונים של אנאלפביתיות ופריטציה - תכונות מכניות של חנקן קריטיות של חומרים סגסוגת נחושת או ferritic נירוסטה, מה שהופך אותם הכרחי לעיבוד כימי, שמן וחיפוש גז, תשתיות ימיות, נייר, ואפקטים של חומר נפץ, ואפקטים של חומר נפץ, אשר לעתים קרובות על ידי תכונות קבוע של חומר נפץ, אשר לעתים קרובות.

מה הם פלדה ללא חתימות?

פלדות דו-פעמיות מוגדרות על ידי מיקרו-מבנה כפול: כ 40-60 אחוזים ferrite (שלב ברזל-chromium-מרכזי גוף) ו 40–60% austenite (שלב מעוקב ברזל-ניקל) שלב מתואם בשלב זה, מושגת על ידי סגסוגת קפדני טיפול חום.

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

יסודות מרכזיים ותפקידיהם

כל רכיב סגסוגת נוסף פלדה אל-חלד דופלקס משרת מטרה, או על ידי ייצוב אחד משני השלבים, שיפור ההתנגדות קורוזיה, או חיזוק ישיר של הממטריקס.

Chromium (Cr)

Chromium הוא היסוד של כל פלדות אל-חלד, מתן עמידות חולפת ושחיתות.בציונים דו-מסובכים, כרום הוא בדרך כלל נוכח ריכוזים של 20 עד 25 אחוזים. Chromium הוא ferrosion חזק, והוא מקדם את היווצרות של שלב הפרוטציה על ידי הרחבת שדה ההפרי העיקרי.

ניקל (Ni)

ניקל הוא המצפה העיקרי, חיוני להשגת האיזון הרצוי של 50-50 שלב.ציונים דופלקס אופייני מכילים 4–70% ניקל, בעוד ניקל עצמו אינו מגביר באופן דרמטי את כוח התשואות, הפעולה שלו ביצירת וייצוב austenite באופן עקיף משפיע על כוח. a- a- a-acontenite מאוזנת היטב מבטיח כי החומר שומר מספיק דקטיות קשיחות, אשר הם עומס קריטי עבור יישומים מופחתים, עם לחץ חזק יותר מדי, עם לחץ חזק, גם כן, עם השפעה קשה.

Molybdenum (Mo)

Molybdenum הוא מייצב חזק ואחד המרכיבים היעילים ביותר עבור הגדלת עמידות קורוזיה (כפי נמדד על ידי חוק שיוויון של התנגדות פיטינג התנגדות, PREN) בפלדות דופלקס אלד, תוכן molybdenum בשלב בדרך כלל נע בין 2-4 אחוזים עבור ציונים סטנדרטיים ועד 67% עבור ציונים סופרפלקסים.

Nitrogen (N)

Nitrogen הוא ככל הנראה האלמנט הסגסוגת הבודד החזק ביותר עבור הגדלת כוח התשואות של פלדות אלד דופלקס.הווה בריכוזים של 0.10-0.30 אחוזים, חנקן פועל כייצב חזק וחזקה בין-דתית של תשואה חנקן בשלב קטן, הם גם תופסים אתרי חנקן (%) בלחיצת חנקן (Nitro) יעיל יותר של 2.5%) כמו גם לחץ דם יעיל של 2.

מנגן (Mn)

מנגנזי הוא ייצוב חלש יותר מאשר ניקל אבל משמש לעתים קרובות כתחליף חלקי בגלל שיקולים עלות מסוימים.בציונים דו-סובכים, Manganese הוא הוסיף בכמויות עד 2 אחוזים כדי להגדיל את כוח החנקן, ובכך מאפשר תוכן חנקן גבוה יותר ללא גרימת נקבוביות או ניטרציה גבוהה יותר. Manganese עצמו מספק פתרון צנוע חיזוק.

אלמנטים אחרים: קופר, טונגסטן, הסיליקון ופחמן

<חזק>Copper (Cu)%) אך הוא חזק מדי (%) כדי לקדם סגסוגת נמוכה מאוד (Digmultigic) אך הוא חזק מדי (Dig%) אך הוא חזק מדי) נמוך מאוד (Digmultix>Digmultibnbnbnbten) אך הוא חזק מדי (Dig% (D) אך נמוך מדי) נמוך מדי (Dig%) אך תומך ב-D>% חזק מדי עבור פחות מדי (D>%) נמוך מדי עבור ירידה נמוכה מאוד (Dig% חזק מדי עבור מולידגן נמוך מדי עבור נוגדנים עצמי נמוך מדי עבור נוגדנים עצמי נמוך מדי) אך הוא חזק מדי עבור פחות מדי עבור מוליד לחץ דם נמוך מדי) אך הוא חזק מדי) אך הוא חזק מדי עבור עומס נמוך מאוד (D>% חזק מדי (

מכניזם להגדלת כוח יגאל

כוח התשואות של פלדות דופלקס אל-חלד הוא תוצאה של כמה מנגנונים מחזקים במקביל להבנת המנגנונים האלה מאפשר למעצבי ⁇ לייעל את הרכב והעיבוד כדי להשיג תכונות מטרה.

פתרון מוצק מחזק

זהו המנגנון העיקרי שבאמצעותו ⁇ אלמנטים כגון כרום, molybdenum, ניקל להעלות את כוח התשואות. אטומים סובסטוציונאליים (Cr, Mo, Ni) להתמוסס לתוך הליטאס ברזל וליצור זנים מקומיים של lattice כי סגסוגת סגסוגת אטומית חזקה יותר, אפילו חזק יותר של חיזוק גודל של חיזוק תלוי בגודל של אטומים פתור ופתרון ברזל (ה) וגורם משמעותי של חנקן חזק מאוד, במיוחד עם השפעה אטומית חזק יותר, הוא חזק יותר, כמו חנקן חזק יותר.

חיזוק (Age Harding)

בפלדות דופלקס מסוימות של אל-חלד, במיוחד אלה המכילים נחושת או טיטניום, טרמפטים דקים יכולים ליצור על הזדקנות בטמפרטורות בינוניות. precipitates אלה פועלים כמכשולים לפירוק תנועה, הדורשים לחצים גבוהים יותר לעקוף אותם. לדוגמה, ספירת דופלקס נחושת (כמו UNS32550) יכול להשיג כוח נוסף באמצעות היווצרות של טיפול טרום-בתי נחושת, יש צורך גם לחץ גבוה יותר תחת לחץ על פני השטח יכול להיות מסוגל להגדיל את הצורה.

גרסטין מסרב

מערכת היחסים של הול-פטריך קובעת כי כוח הניב גדל ככל שגודל הדגנים הממוצע יורד.בפלדות אל-חלד דו-סובייקט, מבנה הדגנים מורכב משינוי של lamellae של ferrite ו austenite.הנתיב החופשי הממוצע לפירוק נקבע על ידי מבנה ה- 50-lath ספאcing.שליטה של טיפול חום (טמפרטורה וקצב קירור) ותהליכי עבודה חמים יכולים לתרום באופן ישיר ל- 2, 000, גם כן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, כמו גם, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, גם, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, גם, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, שיפור יעיל, 000, 000, גם, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ייצוב של טיפול

סטרין הרדינג (Work Harding)

פלדות דו-חלד מציגות עבודה משמעותית בשל התנהגויות שונות של ferrite ו austenite. במהלך עיוות פלסטי, פירוק מצטבר, והחומר הופך חזק יותר.נוכחות של שני שלבים יוצרת מקורות נוספים של פירוק גבולות שלב. בעוד שלא שיקול עיצוב ראשוני של כוח תשואה סטטי, עבודה קשיחות היא גורם לרכיבים חשופים להצטננות או לכופף את הכוח באופן משמעותי צינורות מצב (reprorererererererence) מאשר מצב גבוה יותר.

ההשפעה של איזון שלב ומיקרו-מבנה

עוצמת התשואות של פלדה דופלקס אל-חלד לא ניתן להיחשב ללא התייחסות למבנה המיקרו שלה.שיעורים היחסיים של ferrite ו austenite - ואת נוכחות של כל שלב משני - להשפיע באופן ישיר על תכונות מכניות.

Ferrite-Austenite Ratio

באופן אידיאלי, פלדות אל-חלד דופלקס מכילות כ-50 אחוזים מכל שלב.שלב הפורט חזק יותר ויותר, בעוד שלב אוסטנטי הוא קשה יותר.אם התוכן הפורט הופך גבוה מדי (שבריר 70%), החומר הופך קשה מדי ומאבד את הרצינות של חומר הנחושת.

שלב אינטרמטאלי

חשיפה לטמפרטורות בטווח של 600-1000 ° C במהלך טיפול חום או ריתוך יכול להוביל למשקעים של שלבים בין-מטאליקליים כגון שלב sigma ( ⁇ ) בשלב, שלב צ'י ( ⁇ ) שלב 1 (שלבים אלה הם עשירים ב- chromis) ו- molybdenum והם קשים מאוד וגלויים.

Nitrogen - Micro Structure Stabilizer

Nitrogen לא רק מחזק את האנתנסיט, אלא גם מייצב אותו במהלך טיפול חום, מקדם הפצה אחידה יותר של שלבים.אפקט זה משפר את העקביות המכנית הכוללת של החומר. in welded מפרקים, חנקן עוזר להפחית את היווצרות של אזורי fer-rich כי יכול לסבול מצמצום קשיחות. רבים למלא מתכות עבור ננוך מבולת הם מועשר בכוונה עם שמירה על אנטרופיוס במאזן המתכת במאזן המתכת.

אפקט על כוח חלש: דוגמאות קוונטיות

כדי להמחיש את ההשפעה המעשית של אלמנטים של ⁇ על כוח התשואות, אנו בודקים שלושה ציונים נפוצים של פלדת אלד אלד: סטנדרטי 2205, סופר דופלקס 2507, וציון דופלקס רזה.

דרגה 2205 (UNS S32205/S31803)

זהו פלדה דופלקס אל-חלד העבודה: 22% Cr, 5% נ, 3 אחוזים Mo, 0.15–0.20% N.הכוח התשואות המינימלי שצוין 0.2% מ- Cr, 50% Cr, 5 אחוזים N, 3% Mo, 0.15-0.20% N.% N.1, 000 תשואה MPa עבור S32205, אבל טיפוסית כוח MPa מופחתת של MPa נמוך יותר מ- 50-0 מ-0 מ-0 של כוח חנקן נמוך יותר מ- 50 -0.

Super Deutsch 2507 (UNS S32750)

ציונים סופר-פופולריים נועדו לסביבות האגרסיביות ביותר, כגון שמן offshore ייצור גז, צמחים desalination, וכורים כימיים.הרכב של 2507 כולל 25 אחוזים Cr, 7 אחוזים, 4 אחוזים Mo, 0.25–0.30 N. כוח התשואה המינימלי שלה הוא 550 MPa, וערכים טיפוסיים להגיע 600-680 MPa מוגברת chromium ו-bdenumden, מגבירהספקת כמעט את הסיכון הכפול של סגסוגת חום.

Lean דו-חמצני (למשל, UNS S32101, S32304)

Lean duplex הציונים מתוכננים עם תוכן ניקל נמוך יותר ו molybdenum כדי להפחית את העלות בעוד עדיין מציעים כוח טוב יותר והתנגדות קורוזיה מאשר austenitics סטנדרטית.לדוגמה, UNS S32101 (21% Cr, 1.5% Ni, 0.6 אחוזים Moplex, 0.20% Nplex, 5 אחוזים Mn) יש כוח מינימלי של 450 MPa, השוואה 2205.

שיקולים לטיפול בטיפוח ועיבוד

הכוח של פלדות דופלקס מושפע לא רק על ידי הרכב, אלא גם על ידי ההיסטוריה תרמית-מכנית.פתרון annealing ב 1020-1150 מעלות צלזיוס ואחריו מים מהירים quenching הוא טיפול חום סטנדרטי. במהלך annealing, המיקרו-מבנה ההומוגנסגני, וכל שלב בין-מטאליקה של התנגדות חייב להיות מהיר מספיק כדי למנוע רטיבית של ארגמן או שלב איטי של קירור, אלא ירידה דרמטית.

עבודה קרה (גלגל, ציור) יכול להגדיל את כוח התשואות באמצעות מאמץ קשיח.לדוגמה, צינורות דופלקס קר מפונק עשוי להציג כוח מניב 100-200 MPa מעל ערכים annealed.עם זאת, עבודה קר גם מפחית את הדלונות ועלול להשפיע על עמידות קורוזיה אם פני השטח פגומים. עבור יישומים רבים, כוח התשואה הנדנדה הוא הבסיס, וכל עוד עבודה קר הוא נחשב שולי עבודה קר נחשב יותר.

Welding הוא עוד צעד עיבוד קריטי.האזור המושפע החום (HAZ) של נביחות דופלקס יכול לחוות ferrite-enrichment אם קירור הוא מהיר מדי, צמצום תוכן אוסטייט ומוביל לאובדן של קשיחות. סגסוגת נאותה עם ניקל וחנקן משמשים כדי לשמור על איזון שלב ולהימנע ירידה משמעותית בחוזק במפרק המנופל.

מסקנה

הכוח של פלדות דופלקס הוא פונקציה מורכבת של סגסוגת, איזון שלב והיסטוריית עיבוד. אלמנטים כגון chromium, molybdenum, ניקל, ובמיוחד חנקן לשחק תפקידים נפרדים לחיזוק החומר באמצעות אפקטים מוצקים פתרון, משקעים קשיחים, ומיקרו-structural ייצוב. בין אלה, חנקן בולט כמו האלמנט היעיל ביותר עבור חיזוק כוח ללא סיבוכים, אשר מסייע סגסוגת חזקה, גם כן, הוא חזק כוח חזק.

ציונים מעשיים דופלקסיים - החל מ 450 MPa רזה כלכלי עד ביצועים גבוהים סופר דופלקס - להעריך כיצד ⁇ ממוקדת יכול להשיג כוח מניבה מ 450 MPa ליותר מ 650 MPa כדי מעל 650 MPa.היכולת להתאים תכונות אלה עשה דיפלקס נירוסטה חומר של בחירה בסביבות תובעניות שבו הן כוח ושחיתות קורוזיה הם רב עוצמה. עבור מהנדסים, הבנה מעמיקה של איך כל רכיב סגסוגת הוא כוח חיוני עבור פונקציות עיצוביות, אופטימיזציה תעשייתית של חומרים קריטיים, כי הם יעיל ביותר, 000, 000 יעיל מאוד, 000.

(ב) לקריאה נוספת על יצירות פלדה דו-משמעיות ונכסים, ייעוץ בהערות סמכותיות של ה-FLT:0 (International Molybdenum Association) ,FLT:2Outokum Technical DataFLT 3:0, ו-FLT:4Wikipedia's Review of duplex SteelFal:5 on Directsives) ניתן למצוא במרכז הבינלאומי של ASMFLTs 7Vals 7Wikis.