كيف يكون الاستقرار الهيكلي للفولاذ المقاوم للصدأ المارتينيتيني

خصائص البنية المجهرية الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي

الفولاذ المقاوم للصدأ martensitic يشكل هيكل martensite في الغالب من خلال التبريد. إنه يظهر صلابة وقوة عالية ، ولكنه يفتقر إلى ليونة وصباقة. هذا النوع من الصلب مستقل في درجة حرارة الغرفة وهو عرضة للتحولات الهيكلية تحت الحرارة أو الإجهاد. كلما ارتفع محتوى الكربون ، كلما زاد عدد المارتينسيت بعد التبريد ، ولكنه يظهر أيضًا انخفاضًا في الاستقرار الهيكلي. أثناء التخفيف ، يخضع الفولاذ المقاوم للصدأ من الفولاذ المقاوم للصدأ إلى تغييرات هيكلية مثل مارتينسيت المقسى وهطول الأمطار كربيد ، مما يظهر عدم استقرار كبير. ينتج عن هذه المميزة ثباتًا هيكليًا ضعيفًا نسبيًا في ظل ظروف خدمة درجات الحرارة العالية.

خصائص البنية المجهرية من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

يتكون الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في المقام الأول من هيكل أوستنيت مكعب يركز على الوجه. إنه مستقر للغاية في درجة حرارة الغرفة ولا يخضع عمومًا إلى تحول مارتينسيتي. ينبع استقرارها الهيكلي من محتوى النيكل العالي وتأثيرات حلول الصلبة لبعض المنغنيز. يضفي البنية الأوستنيتية صلابة ممتازة ومقاومة للتآكل ، مع الحفاظ على استقرارها الهيكلي على مدى درجة حرارة واسعة. في حين أن بعض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي قد يتحول إلى مارتينسيت في درجات حرارة منخفضة ، فإنه يمتلك ثباتًا هيكليًا فائقًا مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ المارتينيسيتي في التطبيقات الأكثر شيوعًا.

آثار المعالجة الحرارية على استقرار البنية المجهرية

يعرض الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي عدم الاستقرار الهيكلي الكبير أثناء المعالجة الحرارية. بعد التبريد ، يكون في حالة حل صلبة غير مشبعة. يسبب التهدئة اللاحقة هطول الأمطار كربيد ، مما يؤدي إلى انخفاض في الصلابة وزيادة طفيفة في الصلابة. إذا تم التحكم في درجة حرارة التخفيف بشكل غير صحيح ، فقد يخضع الهيكل إلى تصلب ثانوي أو تليين مفرط ، مما يؤدي إلى تقلبات كبيرة في الممتلكات. في المقابل ، يخضع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي للتغيرات الهيكلية الأقل أهمية أثناء المعالجة الحرارية. عادة ما يتم تعزيز الخصائص من خلال معالجة الحلول والعمل البارد ، بدلاً من التبريد والتهدئة. وهذا يؤدي إلى زيادة الاستقرار الهيكلي وتقلبات أقل للممتلكات.

استقرار بنية مجهرية مختلفة تحت درجات حرارة عالية

في درجات حرارة عالية ، يكون الفولاذ المقاوم للصدأ المارتينيسيت عرضة لتهدئة هشاشة وتجميع البنية المجهرية ، وخاصة في نطاق 450 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية. هطول الأمطار كربيد والتليين الهيكلي بارز ، مما يؤدي إلى انخفاض في الخواص الميكانيكية. يمكن أن تؤدي الخدمة طويلة الأجل في درجات حرارة عالية إلى عدم الاستقرار الهيكلي التدريجي ، مما يؤدي إلى تجميع كربيد ثانوي وتقليل مقاومة التآكل. يعرض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوليستيني ثباتًا فائقًا للبنية المجهرية في درجات حرارة عالية ولا يخضع لنفس التحولات المجهرية الهامة مثل مارتينيت. على الرغم من أن نمو الحبوب أو هطول الأمطار في المرحلة قد يحدث في درجات حرارة عالية ، إلا أن الاستقرار الكلي لا يزال متفوقًا على الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي.

الاستقرار المجهرية في البيئات المسببة للتآكل

الفولاذ المقاوم للصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ يفتقر إلى الاستقرار الهيكلي في البيئات المسببة للتآكل لأن كربيدات في الحالة التي تم تبريدها والمعتدلة تترسب بسهولة عند حدود الحبوب ، وتشكل مناطق مستنفدة للكروم وتقليل مقاومة التآكل. في البيئات المحتوية على الكلوريد ، تنتشر الشقوق بسهولة على طول حدود الحبوب ، مما يؤدي إلى تسريع معدل التآكل. يشكل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتي ، ببنية مجهرية مستقرة وتوزيع موحد للكروم ، فيلمًا سلبيًا كثيفًا ، ويوفر مقاومة أعلى للتآكل والاستقرار الهيكلي طويل الأمد.

مقارنة الاستقرار المجهرية أثناء اللحام

الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيت معرضة لتشكيل مارتينسيت غير مكتمل أو أوستنيت المحفوظة في المنطقة المتأثرة بالحرارة ، مما يؤدي إلى ارتفاع الإجهاد المجهرية وقابلية التصدع. إن الاستقرار الهيكلي بعد الليباد ضعيف ، مما يتطلب معالجة إضافية للحرارة من أجل التحسين. يعرض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوليستيني ثباتًا هيكليًا أكبر أثناء اللحام ، مع الحفاظ على بنية أوستنيكية في منطقة اللحام بشكل أساسي. على الرغم من أن كميات صغيرة من الفريت أو كربيد الدلتا قد تترسب ، إلا أن استقرارها الكلي متفوق بشكل كبير على استقرار الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينسيسيتي.

الاختلافات في استقرار البنية المجهرية في درجات حرارة منخفضة

يصبح الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي أكثر هشاشة في درجات حرارة منخفضة ، مما يؤدي إلى ضعف استقرار البنية المجهرية وعرضة لتكسير درجات الحرارة المنخفضة. من ناحية أخرى ، يمتلك الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتيك صلابة ممتازة منخفضة في درجات الحرارة بسبب بنيته المكعبة المتمحورة حول الوجه ، مع الحفاظ على ليونة جيدة واستقرار حتى في درجات الحرارة المنخفضة للغاية. لذلك ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي في تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة.

مقارنة شاملة وتطبيقات التطبيق

يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينسيسيتي مزايا في مقاومة عالية القوة وارتداء ، ولكن بنية المجهرية أقل استقرارًا ، مما يجعلها عرضة للمعالجة الحرارية ، ودرجات الحرارة العالية ، والتآكل ، واللحام ، مما يؤدي إلى تقلبات كبيرة في الأداء. من ناحية أخرى ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي يعرض استقرارًا أكبر في البنية المجهرية وهو مناسب للخدمة طويلة الأجل والبيئات القاسية. بشكل عام ، إذا كان التطبيق يتطلب صلابة عالية ومقاومة للارتداء ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي هو الخيار الصحيح ؛ إذا كان استقرار البنية المجهرية ومقاومة التآكل اعتبارات رئيسية ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي أكثر فائدة.