Ferritik paslanmaz çelikler ... stres korozyonuna neredeyse dokunulmaz
Jan-Olof Nilsson - 15 Haziran 2017
İkinci paslanmaz çelik ailesi konusundaki 2017 yılı boyunca sekiz sütun dizisinden ikincisi; Özellikleri, tamamlayıcı nitelikleri ve insan vücudu için belirlenmiş en küçük üründen proses endüstrisinde büyük ölçekli yapılara kadar çok çeşitli uygulamaları içerir. Bu yazıda, stres korozyonuna karşı çok dayanıklı ferritik paslanmaz çelikler üzerinde durulmaktadır.
Yazar hakkında
Östenitik paslanmaz çelikler, stres korozyonuna karşı duyarlı iken, ferritik paslanmaz çeliklerin (FSS) çatlaması neredeyse dokunulmazdır. Nikelin bulunmaması nedeniyle östenitik muadillerinden daha ucuzdur ve bu nedenle korozyon direnci ve oksitlenme direnci gerektiğinde maliyet açısından etkili bir alternatif sağlar. Tüm paslanmaz çeliklerin yaklaşık% 10'u ferritiktir.
Kalın kısımların nispeten düşük tokluğundan dolayı ince tabaka veya ince tel olarak tercih edilirler. Boyutlar, şekillendirilebilirlik ve kaynakla ilgili sınırlamalar olmadıkça payları daha da artacaktı. Modern proses metalürjisinin geliştirilmesi, artan tokluk ve şekillenebilirliğe sahip FSS'ye yol açtı ve popülaritesi arttı. Aslında, daha az talep eden uygulamalarda FSS östenitlerin yerini almıştır.
En az üç grup ferritik çelik tespit edilebilir. Grup I (% 10-14 Cr) 409 tipi ve 410 nolu ferritik çelikler, şiddetli olmayan uygulamalarda su bulunmadığı yerlerde temsil edilmektedir. Grup I çeliklerinin tipik uygulamaları, düşük alaşımlı çeliklerin uzun süre egemen olduğu otomotiv egzoz sistemlerini içerir.
Ferritik paslanmaz çelikler arasındaki iş atıları, burada 430 (Grubun% 16-19'ını temsil eden) 430 olmuştur. Uygulamalara örnek olarak yıkama davulları, araçlarda dekoratif döşeme, fırın gibi ev eşyaları, tencere, tencere, tava, mutfak lavabosu ve çatal bıçak takımı bulunmaktadır. Geleneksel 430'ın bir dezavantajı, korozyon direnci için gerekli olan bazı kromun karbona bağlı olması gerçeği ile birlikte zayıf kaynaklanabilirliktir. Dolayısıyla korozyon potansiyeli tam olarak kullanılmaz.
Bu problemler,% 17-19 krom içeren ve stabilizasyon için titanyum kullanılan 439'da tatmin edici bir şekilde çözülmüştür. Bu, 439'u östenitik 304 sınıfı için uygun bir yedek yapıyor ve önemli maliyet düşüşlerine yol açıyor. Tipik olarak, 439 yarı fiyatına 304 (nikel fiyatı 15 $ / kg esas alınarak) kadar pahalı. Bu nedenle, ferritik çelikler düşük alaşımlı östenitlere karşı gittikçe cazip bir alternatif haline gelmiştir. Parlak tavlanmış ferritik çelikler genellikle parlak yüzeyler gösterir. Bu nedenle önemli bir uygulama sektörü, yüzey parlaklığının önemli olduğu uygulamalardır. Bir örnek, otomotiv uygulamalarında dekoratif kaplamalar.
Titanyum ile dengelenmiş 439 gibi sabitleştirilmiş FSS ve niyobyum ve titanyumun birlikte stabilize edilmiş 444'ü içeren üçüncü bir grup tespit edilebilir. Bu FSS, I ve II gruplarındaki gruplardan daha iyi kaynaklanabilirlik göstermektedir. FSS'nin çukurlaşmaya karşı korozyon direnci, 446'da olduğu gibi molibden veya% 44'ün de ötesinde krom ilave edilerek daha da geliştirilebilir.
Alüminyum ile alaşımlanmış ferritik çelikler, oksidasyon direncinin arzulanması gereken yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılır. Aşırı koşullar altında sürünme direnci tip APMT ferritik çeliklerde olduğu gibi dağılım güçlendirmesi ile sıklıkla iyileşir. Ayrıca, alüminyum çok yüksek sıcaklık korozyon direncine katkıda bulunur.
Bu, otomotiv egzoz katalizörleri (Şekil 2) ve çeşitli fırın tiplerinde direnç ısıtması gibi yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılan bir dizi Fe-Cr-Al kalitesine neden olmuştur (Şekil 3). Servis sıcaklıkları genellikle 1200 ° C veya daha yüksektir. Yüzeyde stabil bir alüminyum oksit tabakası sayesinde katastrofik oksidasyon önlenir (Şekil 4) ve tatmin edici performans elde edilir. Ticari FSS'nin bir seçimi aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:
