რჩევები

რატომ არის უჟანგავი ფოლადი?

რატომ არის უჟანგავი ფოლადი?

1913 წელს ინგლისელმა მეტალურგმა ჰარი ბრარლიმ, რომელიც მუშაობდა თოფის კასრების გასაუმჯობესებლად პროექტზე, შემთხვევით აღმოაჩინა, რომ ქრომის დაბალ ნახშირბადოვან ფოლადს დამატება, მას აძლევს მდგრადობას. გარდა რკინის, ნახშირბადის და ქრომისა, თანამედროვე უჟანგავი ფოლადი შეიძლება ასევე შეიცავდეს სხვა ელემენტებს, მაგალითად, ნიკელს, ნიობიუმს, მოლიბდენსა და ტიტანს.

ნიკელი, მოლიბდენი, ნიობიუმი და ქრომი აძლიერებს უჟანგავი ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობას. ეს არის მინიმუმ 12% ქრომის დამატება ფოლადში, რაც მას წინააღმდეგობას უწევს ჟანგით, ან წებოვანი 'ნაკლებად' ვიდრე სხვა სახის ფოლადი. ფოლადის ქრომი ატმოსფეროში ჟანგბადს აერთიანებს, რომ შექმნას ქრომის შემცველი ოქსიდის თხელი, უხილავი ფენა, რომელსაც პასიური ფილმი ეწოდება. ქრომის ატომების და მათი ოქსიდების ზომები მსგავსია, ამიტომ ისინი ერთმანეთთან ერთად იკვებება მეტალის ზედაპირზე, ქმნიან სტაბილურ ფენას მხოლოდ რამდენიმე ატომის სისქისგან. თუ ლითონის მოჭრა ან გაკაწვრა მოხდა და პასიური ფილმი შეჩერებულია, უფრო მეტი ოქსიდი სწრაფად ჩამოაყალიბებს და აღადგენს გამოვლენილ ზედაპირს, იცავს მას ჟანგვითი კოროზიისგან.

მეორეს მხრივ, რკინა ჟანგავს, რადგან ატომური რკინა ბევრად უფრო მცირეა, ვიდრე მისი ოქსიდი, ამიტომ ოქსიდი ქმნის ფხვიერ, ვიდრე მჭიდროდ შეფუთულ ფენას და შრება. პასიური ფილმი საჭიროებს ჟანგბადს თვითრეგულაციისთვის, ამიტომ უჟანგავი ფოლადები აქვთ დაბალი კოროზიის წინააღმდეგობას დაბალ ჟანგბადთან და ცირკულაციის ცუდად გარემოში. ზღვის წყალში, მარილიდან ქლორიდები თავს დაესხმებიან და გაანადგურებენ პასიურ ფილმს უფრო სწრაფად, ვიდრე მისი გამოსწორება შესაძლებელია ჟანგბადის დაბალ გარემოში.

ფოლადის ტიპები

უჟანგავი ფოლადების სამი ძირითადი ტიპია ავსტრიული, ფერორიული და მარტონიზირებული. ფოლადის ეს სამი ტიპი გამოვლენილია მათი მიკროსტრუქტურის ან გაბატონებული ბროლის ფაზით.

  • ავსტრიული: Austenitic ფოლადები აქვთ austenite, როგორც მათი ძირითადი ეტაპი (სახეზე ორიენტირებული კუბური კრისტალი). ეს არის შენადნობები, რომლებიც შეიცავს ქრომს და ნიკელს (ზოგჯერ მანგანუმს და აზოტს), სტრუქტურა რკინის Type 302 შემადგენლობის გარშემო, 18% ქრომი და 8% ნიკელი. Austenitic ფოლადები არ არის გამაგრებული სითბოს მკურნალობა. ყველაზე ნაცნობი უჟანგავი ფოლადი, ალბათ, ტიპი 304, რომელსაც ზოგჯერ უწოდებენ T304 ან უბრალოდ 304. ტიპის 304 ქირურგიული ფოლადის არის ავსენიტური ფოლადი, რომელიც შეიცავს 18-20% ქრომს და 8-10% ნიკელს.
  • ფერმი: ფარისებრი ფოლადები მათ მთავარ ფაზად აქვთ ფერიტს (სხეულზე ორიენტირებულ კუბურ კრისტალს). ეს ფოლადები შეიცავს რკინას და ქრომს, 17% ქრომის ტიპის 430 კომპოზიციის საფუძველზე. ფარისებრი ფოლადი უფრო მკვრივია, ვიდრე ავსტრიული ფოლადი და არ არის გამკვრივება სითბოს დამუშავებით.
  • მარტინსტიციდამახასიათებელი ორთორბული მარტინსიტის მიკროკონსტრუქცია პირველად დაფიქსირდა 1890 წელს გერმანელმა მიკროსკოპტმა ადოლფ მარტენსმა. ისინი შეიძლება იყოს მგრძნობიარე და გამაგრებული. Martensite აძლევს ფოლადს დიდ სიმტკიცეზე, მაგრამ ის ასევე ამცირებს მის სიმკვეთრეს და ხდის მტვრევას, ამიტომ რამდენიმე ფოლადი მთლიანად გამაგრებულია.

ასევე არსებობს სხვა სახის უჟანგავი ფოლადები, როგორიცაა ნალექების გამაგრებული, დუპლექსი და თუჯის უჟანგავი ფოლადები. უჟანგავი ფოლადის წარმოება შესაძლებელია მრავალფეროვანი დასრულებითა და ტექსტურებით და ფერების ფართო სპექტრისთვის შეიძლება შეღებოთ.

პასივაცია

არსებობს გარკვეული დავა იმაზე, შესაძლებელია თუ არა უჟანგავი ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობა გაძლიერდეს პასივიზაციის პროცესით. არსებითად, პასივაცია არის ფოლადის ზედაპირიდან თავისუფალი რკინის მოცილება. ეს ხორციელდება ფოლადის ჩაყრის შედეგად დაჟანგვაში, მაგალითად, აზოტის მჟავა ან ლიმონმჟავას ხსნარი. მას შემდეგ, რაც რკინის ზედა ფენა ამოღებულია, პასივაცია მცირდება ზედაპირის გაუფერულებას.

მიუხედავად იმისა, რომ პასივაცია არ ახდენს გავლენას პასიური ფენის სისქეზე ან ეფექტურობაზე, სასარგებლოა სუფთა ზედაპირის წარმოება შემდგომი მკურნალობისთვის, მაგალითად, მოოქროვილი ან შეღებვა. მეორეს მხრივ, თუ ოქსიდანტი არასრული ამოღებულია ფოლადისაგან, როგორც ზოგჯერ ხდება ცალი მჭიდრო სახსრებით ან კუთხეებით, მაშინ შესაძლოა გამოიწვიოს კრახი კოროზიამ. კვლევის უმეტესობამ აჩვენა, რომ ზედაპირის ნაწილაკების კოროზიის შემცირება არ ამცირებს მილის კოროზიისადმი მგრძნობელობას.