چرا فولاد می‌شکند؟

هزاران نوع فولاد در صنایع مختلف استفاده می شود. هر فولاد به دلیل خواص مختلف، ترکیب شیمیایی یا نوع و محتوای آلیاژ، نام تجاری متفاوتی دارد.اگرچه مقادیر مقاومت شکستگی انتخاب هر فولاد را بسیار آسان می کند، این پارامترها برای همه فولاد ها دشوار است. دلایل اصلی این امر عبارتند از:

• 1از آنجا که مقدار معینی از برخی یا چند عنصر آلیاژ در ذوب فولاد نیاز به اضافه شدن دارد، میکروسروکتوری متفاوت پس از درمان گرمایی ساده به دست می آید.در نتیجه، خواص اصلی فولاد تغییر می کند.;
• 2از آنجا که نقص های تولید شده در فرآیند فولاد سازی و ریختن، به ویژه نقص های متمرکز (مانند منافذ، گنجانده ها و غیره) در طول رولینگ بسیار حساس هستند،و تغییرات مختلف بین زمان های مختلف کوره از فولاد ترکیب شیمیایی مشابه رخ می دهد، و حتی در قسمت های مختلفی از همان بلیت، بنابراین بر کیفیت فولاد تاثیر می گذارد.از آنجا که سفتی فولاد عمدتاً به میکروسtruktور و پراکندگی نقص ها بستگی دارد (به شدت از نقص های متمرکز جلوگیری کنید)، نه ترکیب شیمیایی. بنابراین، سختی پس از درمان گرمایی به شدت تغییر می کند.

برای بررسی عمیق خواص فولاد و علل شکستگی، همچنین لازم است که رابطه بین فلزات طبیعی و میکروسروکتور و سختی فولاد را تسلط دهیم.

تاثیر تکنولوژی پردازش

از طریق عمل شناخته شده است که عملکرد ضربه فولاد خاموش شده با آب بهتر از فولاد گرم شده یا استاندارد است.زیرا خنک شدن سریع از تشکیل سیمانیت در مرزهای دانه جلوگیری می کند و باعث ظریف شدن دانه های فرایت می شود..

بسیاری از فولاد ها در حالت گرم رول شده فروخته می شوند و شرایط رولینگ تأثیر زیادی بر خواص ضربه دارند. دمای پایانی رولینگ پایین تر دمای انتقال ضربه را کاهش می دهد.سرعت خنک شدن را افزایش می دهد و باعث می شود دانه فرایت نازک تر شوداز آنجا که سرعت خنک شدن صفحه ضخیم نسبت به صفحه نازک کندتر است، دانه فرایت از صفحه نازک ضخیم تر است.در شرایط درمان حرارتی یکسان، صفحات ضخیم شکننده تر از صفحات نازک هستند. بنابراین، درمان عادی سازی معمولا پس از رولینگ گرم برای بهبود خواص صفحات فولادی استفاده می شود.

نورد گرم همچنین می تواند فولاد های anisotropic و فولاد های کششی جهت دار را با ساختارهای مخلوط مختلف، نوارهای perlite و مرز دانه های ورودی در همان جهت نورد تولید کند.نوار مروارید و گنجینه های طولانی در مقیاس های متفرق هستند، که تاثیر زیادی بر سختی شکاف در دمای پایین در محدوده دمای انتقال چارپی دارند.

تاثیر محتوای کربن در 0.3% ~ 0.8%

محتوای کربن فولاد هایپوئوتکتویید 0.3٪ ~ 0.8٪ است و فرایت پروئوتکتویید یک فاز مستمر است و اولین شکل ها در مرز دانه های آستنیت است.پرلیت در دانه های آستینیت شکل می گیرد و 35٪ ~ *** از میکروساخت را تشکیل می دهد.علاوه بر این، ساختار های مختلف جمع آوری در داخل هر دانه آستینیت تشکیل می شوند، که باعث می شود پرلیت پلی کریستال باشد.

از آنجایی که مقاومت مروارید بالاتر از فرایت قبل از eutetoid است، جریان فرایت محدود است،به طوری که قدرت تولید و نرخ سخت شدن فشار فولاد با افزایش محتوای کربن پرلیت افزایش می یابداثر محدود کننده با افزایش تعداد بلوک های سخت شده و تصفیه اندازه دانه های preeutectoid perlite افزایش می یابد.

هنگامی که مقدار زیادی مروارید در فولاد وجود دارد، ترک های میکرو شکاف در دمای پایین و / یا نرخ کشش بالا در طول تغییر شکل تشکیل می شود.با وجودي که بخش هايي از بافت داخلي وجود داره، کانال شکستگی در ابتدا در امتداد سطح شکاف قرار دارد.برخی از جهت گیری های ترجیح داده شده در دانه های فریت بین صفحات فریت و در سازه های جمع آوری مجاور وجود دارد.

شکستگی فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ عمدتاً از آلیاژ آهن-کروم، آهن-کروم-نیکل و سایر عناصر تشکیل شده است که خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد.مقاومت فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی به دلیل تشکیل اکسید کروم در سطح فلز برای جلوگیری از اکسیداسیون بیشتر است - یک لایه غیرقابل نفوذ.

بنابراین، فولاد ضد زنگ در یک جو اکسید کننده می تواند از خوردگی جلوگیری کند و لایه اکسید کرومیوم را تقویت کند. با این حال، در کاهش جو، لایه اکسید کرومیوم آسیب می بیند.مقاومت در برابر خوردگی با افزایش محتوای کروم و نیکل افزایش می یابد. نیکل می تونه باعث افزایش جذب آهن بشه

اضافه کردن کربن برای بهبود خواص مکانیکی و اطمینان از ثبات خواص فولاد ضد زنگ استنتیک است. به طور کلی، فولاد ضد زنگ با میکروسروکتورها طبقه بندی می شود.

• فولاد ضد زنگ مارتنسیتیک یک آلیاژ آهن و کرومی است که می تواند به منظور تولید مارتنسیت استنتیزه و پس از گرمایش درمان شود. معمولاً 12٪ کرومیوم و 0.15٪ کربن.
• فولاد ضد زنگ فرریت. حاوی کروم حدود 14٪ ~ 18٪، کربن 0.12٪.فاز آستنیتیک به طور کامل توسط بیش از 13٪ کروم سرکوب شده است و بنابراین یک فاز فرریت کامل است.
• فولاد ضد زنگ آستنیتیک. نیکل یک تثبیت کننده قوی از آستنیت است، بنابراین در دمای اتاق، در زیر دمای اتاق یا دمای بالا، محتوای نیکل 8٪،حاوی 18٪ کروم (نوع 300) می تواند فاز آستنیت را بسیار پایدار کندفولاد های ضد زنگ آستنیتیک شبیه به فرم های فرریت هستند و نمی توانند با تبدیل مارتنسیتی سخت شوند.

ویژگی های فولاد های فریت و مارتنسیتی مانند اندازه دانه ها مشابه سایر فولاد های فریت و مارتنسیتی از همان کلاس است.