Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը վերաբերում է չժանգոտվող պողպատին մարմնի կենտրոնացված խորանարդ ֆերիտով որպես մատրիցային կառուցվածք բարձր ջերմաստիճանում և նորմալ ջերմաստիճանում: Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը որպես հիմնական տարրեր ունի երկաթ և քրոմ, սովորաբար չի պարունակում նիկել, իսկ ոմանք պարունակում են փոքր քանակությամբ մոլիբդեն, տիտանի կամ նիոբիում և այլ տարրեր: Այն ունի լավ օքսիդացման դիմադրություն, կոռոզիոն դիմադրություն և քլորիդային կոռոզիոն ճաքերի դիմադրություն: Բացի այդ, ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը ունի նաև մեծ ջերմային հաղորդունակության, փոքր ընդլայնման գործակիցի, լավ օքսիդացման դիմադրության և սթրեսի կոռոզիայից գերազանց դիմադրության բնութագրեր: Այն հիմնականում օգտագործվում է այնպիսի մասերի արտադրության համար, որոնք դիմացկուն են մթնոլորտային, ջրային գոլորշիների, ջրի և օքսիդատիվ թթվային կոռոզիայից: Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատի ներկայացուցչական դասակարգերն են՝ AISI 410 (UNS S41000), AISI 420 (UNS S42000), AISI 430 (UNS S43000) ըստ ASTM; 1.4006, 1.4021, 1.4016, ըստ EN ստանդարտի... և այլն:
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը ըստ քրոմի պարունակության կարելի է բաժանել ցածր քրոմի, միջին քրոմի և բարձր քրոմի: Ըստ պողպատի մաքրության, հատկապես ածխածնի և ազոտի կեղտերի պարունակության, այն կարելի է բաժանել սովորական ֆերիտային չժանգոտվող պողպատի և ծայրահեղ մաքուր ֆերրիտիկ չժանգոտվող պողպատի: Սովորական ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատն ունի ցածր ջերմաստիճանի և սենյակային ջերմաստիճանի փխրունության, խազերի զգայունության, միջգրանուլային բարձր կոռոզիայի հակման և վատ եռակցման թերությունները: Չնայած այս տեսակի պողպատը մշակվել է ավելի վաղ, դրա արդյունաբերական կիրառումը մեծապես սահմանափակվել է: Սովորական ֆերրիտիկ չժանգոտվող պողպատի այս թերությունները կապված են պողպատի մաքրության հետ, հատկապես պողպատում միջքաղաքային տարրերի, ինչպիսիք են ածխածնի և ազոտի բարձր պարունակությունը: Քանի դեռ պողպատում ածխածինը և ազոտը բավականաչափ ցածր են, վերը նշված թերությունները հիմնականում կարելի է հաղթահարել:
համեմատaustenitic չժանգոտվող պողպատ, ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատն ունի ավելի լավ կոռոզիոն դիմադրություն, ջերմակայունություն և մշակելիություն: Քանի որ ֆերիտի փուլը դժվարությամբ կարող է լուծարել ածխածինը, ֆերիտն ունի փափուկ և հեշտ դեֆորմացվող հատկություններ: Ինչպես մարտենզիտային չժանգոտվող պողպատը, քանի որ վանդակավոր կառուցվածքը մարմնի վրա կենտրոնացած խորանարդ կառուցվածք է, այն պարամագնիսական է, ուստի ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը մագնիսական է: Austenitic չժանգոտվող պողպատը ոչ մագնիսական է իր դեմքի կենտրոնացված խորանարդ կառուցվածքի պատճառով:
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատի գինը ոչ միայն համեմատաբար ցածր է և կայուն, այլև ունի բազմաթիվ եզակի առանձնահատկություններ և առավելություններ: Ապացուցված է, որ ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը շատ հիանալի այլընտրանքային նյութ է:
Սովորական ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատ
Նման պողպատները ներառում են ցածր, միջին և բարձր քրոմի պարունակություն: Ցածր քրոմի ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը պարունակում է մոտ 11% -ից 14% քրոմ, ինչպիսիք են 00Cr12 և 0Cr13Al Չինաստանում: Ամերիկյան AISI 400, 405, 406MF-2. Այս տեսակի պողպատն ունի լավ ամրություն, պլաստիկություն, սառը դեֆորմացիա և եռակցման ունակություն: Քանի որ պողպատը պարունակում է որոշակի քանակությամբ քրոմ և ալյումին, այն ունի լավ դիմադրություն օքսիդացման և ժանգոտման: 405-ը կարող է օգտագործվել որպես նավթավերամշակման աշտարակ, տանկի երեսպատում, գոլորշու տուրբինի սայր, բարձր ջերմաստիճան ծծմբի կոռոզիոն դիմացկուն սարք և այլն: 400 կենցաղային և գրասենյակային տեխնիկայի համար և այլն: և այլն: Միջին քրոմ ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատ, քրոմի պարունակությունը կազմում է 14% 19%, ինչպես, օրինակ, 1Cr17 և 1Cr17Mo Չինաստանում: AISI 429, AISI 430, AISI 433, AISI 434, AISI 435, AISI 436, AISI 439 Միացյալ Նահանգներում: Այս տեսակի պողպատն ունի ավելի լավ ժանգի և կոռոզիայից դիմադրություն: Նրա աշխատանքային կարծրացման գործակիցը փոքր է (n≈2), և ունի լավ խորը գծագրման գործակից, բայց նրա ճկունությունը թույլ է: AISI 430 ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը օգտագործվում է ճարտարապետական ձևավորման, ավտոմեքենաների ձևավորման, խոհանոցային սարքավորումների, գազի այրիչների և ազոտաթթվի արդյունաբերական սարքավորումների մասերի և այլնի համար: AISI 434-ն օգտագործվում է ավտոմեքենաների և շենքերի արտաքին ձևավորման համար: 439-ը օգտագործվում է որպես գուլպաներ գազի ջրատաքացուցիչների, ածուխի և գազատարների և այլնի համար: Բարձր քրոմի ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը պարունակում է 19% -ից 30% քրոմ, ինչպիսիք են Cr18Si2 և Cr25 Չինաստանում, AISI 442, AISI 443 և AISI 446 Միացյալ Նահանգներում: պետություններ. Նման պողպատներն ունեն լավ օքսիդացման դիմադրություն: AISI 442-ը անընդհատ օգտագործվում է մթնոլորտում, վերին սահմանային ջերմաստիճանը 1035°C է, իսկ շարունակական օգտագործման առավելագույն ջերմաստիճանը՝ 980°C։ AISI 446 ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատն ունի ավելի լավ օքսիդացման դիմադրություն:
Բարձր մաքրության ֆերրիտիկ չժանգոտվող պողպատl
Այս տեսակի պողպատը պարունակում է չափազանց ցածր ածխածին, ազոտ; բարձր քրոմ, մոլիբդեն, տիտան, նիոբիում և այլ տարրեր: Ինչպես, օրինակ, Չինաստանի 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2: Պողպատի այս տեսակն ունի լավ մեխանիկական հատկություններ (հատկապես ամրություն), եռակցման ունակություն, միջհատիկավոր կոռոզիոն դիմադրություն, փոսային կոռոզիոն դիմադրություն, ճեղքերի կոռոզիոն դիմադրություն և գերազանց սթրեսային կոռոզիայից ճաքելու դիմադրություն: Օրինակ՝ 18-2 ֆերիտային չժանգոտվող պողպատն ունի լավ կոռոզիոն դիմադրություն ազոտաթթվի, քացախաթթվի, NaOH-ի մեջ, 3% NaCl և FeCl3-ի կոռոզիոն դիմադրությունը համարժեք է կամ գերազանցում է 18-8 չժանգոտվող պողպատը, 26CrMo պողպատը շատ միջավայրերում Կոռոզիայից դիմադրություն: , հատկապես օրգանական թթուների, օքսիդացնող թթուների և ուժեղ ալկալիների մեջ։ Այն ունի լավ կոռոզիոն դիմադրություն ուժեղ քլորիդային միջավայրում: Քլորիդի, ջրածնի սուլֆիդի, չափազանց մեծ քանակությամբ ծծմբաթթվի և ուժեղ ալկալիի մեջ սթրեսային կոռոզիայից ճաքեր չեն առաջանում: 30Cr-2Mo-ն ավելի բարձր դիմադրություն ունի փոսային կոռոզիայից և ճեղքերի կոռոզիայից՝ միաժամանակ պահպանելով սթրեսային կոռոզիոն դիմադրությունը:
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատի կոռոզիոն դիմադրություն
(1) Միատեսակ կոռոզիա.
Chromium-ը ամենահեշտ պասիվացման տարրն է: Մթնոլորտային միջավայրում 12%-ից ավելի քրոմի պարունակությամբ երկաթ-քրոմ համաձուլվածքը կարող է ինքնապասիվացվել։ Օքսիդացնող միջավայրում քրոմի պարունակությունը կարող է պասիվացվել, եթե այն ավելի քան 17% է: Որոշ քայքայիչ միջավայրում բարձր քրոմ և մոլիբդեն կարող են ավելացվել նիկել, պղինձ և այլ տարրեր՝ լավ կոռոզիոն դիմադրություն ստանալու համար:
(2) Միջգրանուլային կոռոզիա.
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատները, ինչպես ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատները, տառապում են միջգրանուլային կոռոզիայից, սակայն զգայունացման բուժումը և ջերմային բուժումը՝ այս կոռոզիայից խուսափելու համար, ճիշտ հակառակն են: Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը հակված է միջհատիկային կոռոզիայի՝ 925°C-ից բարձր արագ սառեցման հետևանքով, և այն վիճակը (զգայուն վիճակ), որը ենթակա է միջհատիկավոր կոռոզիայից, կարող է վերացվել 650-815°C ջերմաստիճանում կոփման կարճ ժամանակահատվածից հետո: Ֆերիտային պողպատի միջհատիկավոր կոռոզիան նույնպես հետևանք է քրոմի նվազման, որն առաջացել է կարբիդային տեղումներից: Հետևաբար, պողպատում ածխածնի և ազոտի պարունակության նվազեցումը և այնպիսի տարրերի ավելացումը, ինչպիսիք են տիտանը և նիոբիումը, կարող են նվազեցնել միջգրանուլային կոռոզիայի նկատմամբ զգայունությունը:
(3) Փոսերի և ճեղքերի կոռոզիա:
Չժանգոտվող պողպատի փոսերի և ճեղքերի կոռոզիոն դիմադրությունը բարելավելու ամենաարդյունավետ տարրերն են քրոմը և մոլիբդենը: Քանի որ քրոմի պարունակությունը մեծանում է, օքսիդի թաղանթում քրոմի պարունակությունը նույնպես մեծանում է, և թաղանթի քիմիական կայունությունը մեծանում է: Մոլիբդենը ներծծվում է ակտիվ մետաղի մակերեսի վրա MoO4-ի տեսքով, որն արգելակում է մետաղի տարրալուծումը, նպաստում է ռեպասիվացմանը և կանխում թաղանթի վնասումը: Հետևաբար, բարձր քրոմ և մոլիբդենի ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը հիանալի դիմադրություն ունի փոսերի և ճեղքերի կոռոզիայի նկատմամբ:
(4) Դիմադրություն սթրեսային կոռոզիայից ճաքերին:
Կազմակերպչական կառուցվածքի առանձնահատկությունների պատճառով ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը կոռոզիակայուն է այն միջավայրում, որտեղ ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատը առաջացնում է սթրեսային կոռոզիայից ճաքեր:
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատի մեխանիկական հատկություններ
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը չի կարող ամրապնդվել ջերմային մշակմամբ, քանի որ փուլային փոփոխություն չկա: Ընդհանրապես այն օգտագործվում է 700-800°C ջերմաստիճանում հալվելուց հետո։ Երկաթի և քրոմի նման ատոմային չափերի պատճառով պինդ լուծույթի ամրապնդման ազդեցությունը փոքր է, ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատի թողունակությունը և առաձգական ուժը մի փոքր ավելի բարձր են, քան ցածր ածխածնային պողպատից, իսկ ճկունությունը ցածր է ցածր ածխածնային պողպատից: .
1) սովորական ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատի սենյակային ջերմաստիճանի փխրունություն.
Սովորական ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը զգայուն է խազերի նկատմամբ, և փխրուն անցումային ջերմաստիճանը բարձր է սենյակային ջերմաստիճանից, բացառությամբ ցածր քրոմով չժանգոտվող ֆերիտիկ պողպատի: Որքան բարձր է քրոմի պարունակությունը, այնքան մեծ է սառը փխրունությունը: Այս սառը փխրունությունը կապված է միջքաղաքային տարրերի հետ, ինչպիսիք են ածխածինը և ազոտը պողպատի մեջ, և ծայրահեղ մաքուր ֆերրիտիկ պողպատը շատ ցածր ածխածնի պարունակություն ունի միջքաղաքային տարրերում, ինչպիսիք են ածխածինը և ազոտը, ուստի այն կարող է ձեռք բերել լավ ամրություն և փխրուն անցում: ջերմաստիճանը կարելի է իջեցնել սենյակային ջերմաստիճանից ցածր:
2) սովորական ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատի բարձր ջերմաստիճանի փխրունություն.
Սովորական ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը տաքացվում է մինչև 927°C-ից բարձր, այնուհետև արագ սառչում է մինչև սենյակային ջերմաստիճանը, պլաստիկությունն ու ամրությունը զգալիորեն նվազում են: Այս բարձր ջերմաստիճանի փխրունությունը կապված է ածխածնի (նիտրիդային) միացությունների արագ տեղումների հետ հացահատիկի սահմաններում կամ տեղահանումներ 427-927 °C ջերմաստիճանում: Պողպատի ածխածնի և ազոտի պարունակության նվազեցումը (օգտագործելով ծայրահեղ մաքուր տեխնոլոգիա) կարող է զգալիորեն բարելավել այս փխրունությունը: Բացի այդ, երբ ֆերիտիկ պողպատը տաքացվում է 927°C-ից բարձր, հացահատիկի տարողությունը կկոպտանա, և կոպիտ հատիկը կվատթարացնի պողպատի պլաստիկությունն ու ամրությունը:
3) σ-ֆազի առաջացում.
Ըստ երկաթ-քրոմ փուլային դիագրամի, երբ պահվում է 500-800°C ջերմաստիճանում, 40%-50% քրոմ պարունակող համաձուլվածքը կձևավորի մեկ փուլ σ, իսկ 20%-ից պակաս կամ 70%-ից ավելի քրոմ պարունակող համաձուլվածքը կձևավորվի: α+σ երկփուլ կառուցվածք։ σ-փազի ձևավորումը զգալիորեն կնվազեցնի պողպատի ճկունությունը և ամրությունը: Ուստի ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատը չպետք է երկար ժամանակ օգտագործվի 500-800 °C ջերմաստիճանում:
4) Փխրունություն 475°C-ում:
Բարձր քրոմով (>15%) ֆերիտային պողպատը խիստ փխրուն կլինի, երբ պահվում է 400-500 °C ջերմաստիճանում: Այս տեսակի փխրունությունը ավելի կարճ ժամանակ է պահանջում, քան σ փուլի տեղումները: Օրինակ, երբ 0.080C-0.4Si-16.9Cr ֆերիտային չժանգոտվող պողպատը պահվում է 450°C ջերմաստիճանում 4 ժամ, սենյակի ջերմաստիճանի ազդեցության դիմացկունությունը գրեթե իջնում է զրոյի: Փխրունության աստիճանը մեծանում է քրոմի պարունակության աճով, սակայն ամրությունը կարող է վերականգնվել 600 °C-ից բարձր մշակումից հետո: 475°C ջերմաստիճանում փխրունությունը քրոմով հարուստ ալֆա փուլի տեղումների արդյունք է։ Նման պողպատը պետք է խուսափի 475°C-ի մոտ տաքացումից:
Հրապարակման ժամանակը` մայիս-02-2023