بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق تأثیر رسوبات غنی از کروم بر ریزساختار و خواص مکانیکی فولاد زنگنزن فریتی Fe-23Cr-2.4Mo مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور نمونههای تهیه شده از این فولاد تحت عملیات همگن-سازی در دمای 1100 C به مدت زمان 48 ساعت قرار گرفتند و پس از اتمام عملیات همگنسازی در کوره سرد شدند. نتایج بررسیهای ریزساختاری و ترمودینامیکی نشان داد که به علت پایین بودن سرعت سرمایش پس از عملیات همگنسازی رسوبات غنی از کروم در ساختار فولاد تشکیل میشوند. برای انحلال رسوبات تشکیل شده، تعدادی از نمونههای فوق تحت عملیات محلولی در دماهای 1100 C و 1150 C به مدت زمان 5 ساعت قرار گرفتند و سپس در آب سرد شدند. نتایج بررسیها نشان داد که بعد از عملیات آنیل محلولی در دمای 1100 C همه رسوبات تشکیل
شده حل نمیشوند ولی در دمای 1150 C تمامی رسوبات در زمینه فریتی حل شده و به علت بالابودن سرعت سرمایش پس از عملیات محلولی این رسوبات دیگر تشکیل نمیشوند. نتایج حاصل از بررسیهای فازی و ریزسختی سنجی نشان داد که انجام عملیات محلولی باعث افزایش پارامتر شبکه فاز فریت از 2/880Å به 2/893Å و همچنین افزایش سختی آن از 211 به 317 ویکرز می-شود. این نتایج انحلال رسوبات در زمینه فریتی را تأیید میکند.
مقدمه
فولادهای زنگنزن فریتی در بسیاری از فرایندهای تولید در صنایع شیمی و پتروشیمی استفاده میشوند. مزیت اصلی این فولادها نسبت به فولادهای زنگنزن آستنیتی بالابودن مقاومت به خوردگی تنشی این فولادها است فولادهای زنگنزن فریتی اساساً آلیاژهای آهن-کروم با بیش از 12 درصد وزنی کروم میباشند و مقدار کربن آنها کمتر از 0/12 درصد وزنی است. این فولادها به علت نداشتن نیکل، ارزانتر از فولادهای زنگنزن آستنیتی هستند اما، فولادهای زنگنزن فریتی حساس به پدیده تردی ناشی از رشد دانه , تشکیل رسوباتی مانند فاز لاوز 1،فاز چی2، فاز سیگما3 - و فاز آلفاپرایم4 هستند. رسوبات فاز لاوز، چی و سیگما بسته به ترکیب
شیمیایی فولاد زنگنزن فریتی در محدوده دمایی 600-900 C تشکیل میشوند رسوبات مذکور علاوه بر ایجاد تردی باعث کاهش مقاومت به خوردگی فولادهای زنگنزن فریتی نیز میشوند . نتایج تحقیقات نشان میدهد که حل شدن رسوبات فاز لاوز، چی و سیگما با انجام عملیات محلولی مناسب باعث بهبود تافنس ضربه - Qu and و مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ- نزن فریتی میشود. پارامترهای عملیات محلولی نظیر دما و زمان تأثیر زیادی در حل شدن رسوبات در ساختار فولاد و خواص آن دارد. نتایج تحقیقات انجام شده بر روی فولادهای زنگنزن فریتی مختلف نشان میدهد که با افزایش دمای عملیات محلولی، حلالیت رسوبات افزایش مییابد. در تحقیقی که بر روی فولاد زنگنزن فریتی AISI 446 با ضخامت 4 میلی متر صورت گرفته، نشان داده شده است که فاز سیگما در این فولاد با آنیل در دماهای 900 C و 950 C به ترتیب در مدت زمانهای 4 و 2 ساعت حل میشوند . در تحقیق دیگری گزارش شده است که در اثر افزایش دمای عملیات محلولی از 950 C به 1100 C
به مدت زمان نیم ساعت حلالیت رسوبات فاز سیگما و فاز چی موجود در فولاد زنگنزن فریتی Fe-27.4Cr-3.8Mo-2.1Ni با ضخامت 2/2 میلی متر افزایش یافته و در دمای 1100 C به طور کامل حل میشوند. این امر باعث بهبود مقاومت به خوردگی، افزایش تافنس ضربه از 0 تا 180 ژول بر سانتی متر مربع و کاهش ماکروهاردنس از 257 به 205 برینل شده است . - Qu and et al., 2012 - فولادهای کروم
و مولیبدندار با ترکیب Fe- - 18-25 - Cr- - 1-2 - Mo در کاربردهایی نظیر محفظه های
