استنلس استیل آستنیتی
استنلس استیل آستنیتی از نظر آلیاژ و کاربرد رایج ترین انواع هستند. آنها دارای ساختار بلوری آستنیتی (مکعب محور یا FCC) شبیه به آهن با دمای بالا هستند. این گروه را می توان بر اساس عناصر آلیاژی به دو دسته آلیاژهای کروم نیکل (Cr-Ni) و آلیاژهای کروم- منگنز- نیتروژن (Cr-Mn-N) تقسیم کرد.ترکیب کلی گروه استنلس استیل آستنیتی شامل: 16-26٪ کروم، تا 0.15٪ کربن، تا 35٪ نیکل، تا 15٪ منگنز، 0.75-3٪ سیلیکون، و 0.045-0.2٪ فسفر است. علاوه بر این، برخی از انواع شامل سایر عناصر آلیاژی مانند: گوگرد، نیتروژن، مولیبدن، سلنیوم، مس، تیتانیوم، تانتالیم، نیوبیم و کبالت هستند. گروه آستنیتی استاندارد شامل: 201، 202، 205، 301، 302، 303، 304، 305، 308، 309، 310 314، 316، 317، 321، 330، 347، 38 و 34 می باشد.
کاربردها عبارتند از: کارد و چنگال، بست، مخازن تحت فشار، مخازن مخلوط کردن مواد شیمیایی، سیستم های اگزوز و اجزای هیدرولیک.
خواص مکانیکی که استنلس استیل آستنیتی را مفید می کند عبارتند از:
- سرعت سخت شدن کار عالی
- شکل پذیری و چقرمگی خوب
- استحکام کششی خوب
- مقاومت خوب در برابر خزش و خستگی
- مقاومت در برابر خوردگی متوسط (تا 650 درجه سانتیگراد)
- مقاومت دمایی متوسط (تا 650 درجه سانتیگراد)
- جوش پذیری عالی
استنلس استیل مارتنزیتی
این گروه از استنلس استیل دارای ساختار کریستالی مارتنزیتی در شرایط سخت شده است. استنلس استیل مارتنزیتی دارای ساختار کریستالی چهارضلعی (BCT) متمرکز بدنه است که از آهن، کروم و کربن تشکیل شده است. محتوای کروم از 10.5 تا 18 درصد است که کربن از 1.2 درصد تجاوز نمی کند. درجه 403 ضد زنگ مارتنزیتی پایه است.
برخی دیگر در ترکیبات آلیاژی خود برای دستیابی به اثرات متفاوت متفاوت هستند.
گروه مارتنزیتی شامل: 403، 410، 414، 431، 422، 420، 416 و 440 می باشد.
این گروه معمولاً در کاربردهایی مانند: موتورهای جت، توربین های گازی، قطارهای سوپاپ، کارد و چنگال، تجهیزات پتروشیمی و ابزار پزشکی استفاده می شود.
خواص مکانیکی مفید استنلس استیل مارتنزیتی عبارتند از:
- نرخ سخت شدن کار متوسط
- قابلیت عملیات حرارتی
- شکل پذیری و چقرمگی خوب
- استحکام کششی خوب
- مقاومت خوب در برابر خزش و خستگی
- پاسخ مغناطیسی
استنلس استیل فریتی
استنلس استیل فریتی دارای ساختار کریستالی مکعبی متمرکز بدنه فریتی (BCC) هستند. عنصر آلیاژی اصلی، کروم، بین 10.5 تا 30 درصد را تشکیل می دهد و کربن هرگز از 0.2 درصد تجاوز نمی کند. بنابراین این فلزات به عنوان آلیاژهای آهن کروم (Fe-Cr) طبقه بندی می شوند. سایر عناصر آلیاژی رایج عبارتند از: مولیبدن، سیلیکون، آلومینیوم، تیتانیوم و نیوبیم. تیتانیوم و آلومینیوم عناصر مهمی برای تضمین ساختار فریتی هستند. گرید پایه استنلس استیل فریتی 430 است و تغییراتی در فرمول آلیاژی برای دستیابی به اثرات خاصی ایجاد شده است. 430 و 434 استنلس استیل فریتی درجه یک استاندارد نسل اول هستند، در حالی که 409 و 439 درجه های استاندارد نسل دوم هستند. 444 یک استنلس استیل سوپرفریتی نسل سوم است. کلاس استنلس استیل سوپرفریتی عاری از ساختارهای آستنیتی در تمام محدوده های دما باقی می ماند.
کاربردها عبارتند از: تجهیزات جابه‌جایی مواد غذایی، لوله‌کشی محلول کلرید آبی، مبدل‌های حرارتی شیمیایی با دمای متوسط (تا 250 درجه سانتیگراد)، اجاق‌های خانگی، سینک‌های آشپزخانه، و قاب‌های پشتیبانی پنل خورشیدی برای محیط‌های بیابانی.
خواص مکانیکی استنلس استیل فریتی عبارتند از:
- نرخ سخت شدن کار پایین
- شکل پذیری و چقرمگی متوسط
- استحکام کششی خوب (دمای پایین)
- مقاومت خوب در برابر خزش و خستگی (دمای پایین)
- مقاومت در برابر خوردگی متوسط
- مقاومت دمایی متوسط
- جوش پذیری ضعیف
- واکنش مغناطیسی عالی
استنلس استیل دوبلکس
استنلس استیل دوبلکس دارای ترکیبی از ساختار فریتی (مکعب محور بدن) و ساختار آستنیتی (مکعب محور) است. مقدار هر فاز به ترکیب و عملیات حرارتی بستگی دارد. مقاومت در برابر خوردگی استیل دوبلکس مشابه استنلس استیل آستنیتی است اما مقاومت کششی و تسلیم بهتری دارد و در برابر ترک خوردگی تنش کلریدی (SCC) مقاومت بهتری دارد. فولادهای دوبلکس نیز مقاومت بالایی در برابر خوردگی حفره ای از خود نشان می دهند. درجه چقرمگی آن تقریباً بین استنلس استیل فریتی و آستنیتی قرار می گیرد.
عناصر آلیاژی اصلی کروم و نیکل هستند. ترکیبات معمولی فولادهای زنگ نزن دوبلکس عبارتند از: 22-26٪ کروم، 4-7٪ نیکل، تا 4.5٪ مولیبدن، ~ 0.7٪ مس، ~ 0.7٪ تنگستن، و 0.08-0.35٪ نیتروژن. کربن عمداً زیر 0.06٪ نگه داشته می شود که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. فولادهای زنگ نزن دوبلکس را می توان بر اساس ترکیب به چهار دسته دسته بندی کرد. اینها همچنین به نام‌های زیر شناخته می‌شوند: دوبلکس ناب 2304، دوبلکس استاندارد 2205، کلاس سوپر دوبلکس 2505، کلاس سوپر دوبلکس 2507 و کلاس هایپر دوبلکس که شامل 2707 می‌شود.
کاربردها عبارتند از: صنعت نفت و گاز، کارخانه های کلرید آبی، کارخانه های نمک زدایی آب دریا، و مخازن نگهداری برای گازهای CO2 مرطوب.
خواص مکانیکی استنلس استیل دوبلکس عبارتند از:
- نرخ سخت شدن کار بالا
- قابل عملیات حرارتی نیست
- شکل پذیری و چقرمگی خوب
- استحکام کششی عالی (دمای متوسط)
- مقاومت خوب در برابر خزش و خستگی (دمای متوسط)
- مقاومت در برابر خوردگی عالی
- مقاومت دمایی متوسط
- جوش پذیری متوسط
- پاسخ مغناطیسی متوسط
