Metalurgija Moa u nehranjivom čeliku.

- Oct 01, 2020-

Metalurgija Mo u nehranjivom čeliku

Molybdenum dodaje otpornost na koroziju i visoku temperaturnu snagu

Molybdenum prvenstveno povećava otpornost na koroziju nehrabrenih čelika (vidiOcjene i svojstva). Molybdenum koji sadrži ocjene od nehranjivih čelika su uglavnom otporniji na koroziju od ocjena bez molibdena. Koriste se u aplikacijama koje su korozivnije, kao što su postrojenja za hemijsku preradu ili u morskim primjenama. Postoji mnogo ocjena nehranjivih čelika sa različitim sadržajima molibdena (i hroma, nikla, dušika itd.). Najbolja ocjena za danu aplikaciju se bira na osnovu korozivnosti servisnog okruženja.
Kao veliki atom, molybdenum povećava povišenu temperaturu čvrstoće nehranjivih čelika kroz očvršćivanje čvrstog rastvora. Ovaj efekat se koristi u izmeniocima toplote i drugoj opremi za povišenu temperaturu kao što su u automobilski ispušni sistemi.

Molybdenum je ferita bivši

Za raspravu o uticaju molibdena na metalurgiju nehranjivih čelika korisno je pogledati metalurgiju nehranjivih čelika uopšte. Na osnovu njihove mikrostrukture, nehranjivi čelik se dijeli na sljedeće porodice:

  • austenitic

  • feritic

  • martensitic

  • dupleks

  • padavine otvrdljive

Podjela zasnovana na mikrostrukturi je korisna jer članovi unutar jedne porodice imaju slična fizička i mehanička svojstva. Međutim, svojstva za jednu porodicu mogu biti veoma različita od svojstava za drugu porodicu. Na primjer, austenitički nehranđajući čelici su ne-magnetni, dok su feritični i dupleksni nehranđajući čelik magnetni.

Razlika između porodica je temeljna na atomskom nivou. Raspored atoma u feritnom kristalu se razlikuje od onog u austenitnom kristalu:

U feritičnom nerđajućom čeliku, atomi željeza i hroma su sređeni na uglovima kocke i u centru te kocke. U austenitičnim nerđajućim čelicima atomi, ovdje gvožđe, hrom i nikla, su sređeni na uglovima kocke i u središtu svakog od lica kocke.

Ova naoиito mala razlika duboko utiиe na svojstva ovih иelika.

Ferrite / Austenite figure

Fig 1: Feritični nehranđajuć čelik lijevo ima tijelo centriranu kubičnu (bcc) kristalnu strukturu. Dodavanjem nikla ovom nehrambenom čeliku struktura se mijenja iz bcc u lice centrirani kubik (fcc), koji se zove austenitic.

Odaberite svojstva austenitičnog i feritičnog nehraničnog čelika
SvojstvaAusteniticFeritic
TvrdoćaVrlo visokoUmjereno
DuktilnostVrlo visokoUmjereno
ZavarivostDobroOgraničen
Termalna ekspanzijaVisokoUmjereno
Otpornost na pucanje na stresnu korozijuNiskoVrlo visoko
Magnetska svojstvaNe-magnetnoFero magnetni

Zbog svojih dobrih mehaničkih svojstava i lakoće izmišljotine, austenitski nehrani čelik se mnogo više koristi od feritičnog nehromnog čelika. Oko 75% svih nerdjajucih celika koji se koriste u svijetu je austenitican i oko 25% je feritican. Ostale porodice, martensitički, dupleks i padavine otvrdljivi nehranljivi čelik svaki predstavlja manje od 1% ukupnog tržišta.

Osim nikla postoje i drugi elementi koji nastoje da strukturu čine austenitičnom. Ovi elementi se zovu austeniti bivši. Alloying elementi koji su tendirali da struktura bude feriticna zovu se feritski bivsi.

Ferita i austenita bivših
Bivši FeritaAustenite bivši
ŽeljezoNikl
HromDušik
MolybdenumIndigo
SilikonMangan

Bakar

Molybdenum je ferita bivši. To znači da kada se doda molybdenum kako bi se poboljšala otpornost na koroziju austenitskog nehranjivog čelika, mora postojati austenit bivši kao što je nikla ili dušika kako bi struktura bila austenitična.

Duplex nehranjivi čelik ima mješavinu austenitičnog i feritičnog zrna u svojoj mikrostrukturi; zato imaju "dupleks" strukturu. Ovaj efekat se postiže dodavanjem manje nikla nego što bi bilo potrebno za pravljenje potpuno austenitičnog nehranjivog čelika.

Molybdenum se uglavnom koristi za dodanu otpornost na koroziju u austenitičnim i dupleksnim nehranjivim čelicima. U austenitske nehromane čelike između dva i sedam posto se dodaju, u duplex nehromanim čelicima, između tri i pet posto. Dodavanje jednog ili dva posto molibdena feritičnim nehranjivim čelicima također značajno povećava otpornost na koroziju i povišenu temperaturnu jačinu ovih nehranjivih čelika.

Smokva 2: Dodavanje 8% nikla feritičnom hromu od nehrabrećeg čelika čini austenitni hrom-nikl nehranjivi čelik, na primjer Type 304 nehrabreći čelik. Ako se u hrom čelik doda manje nikla, oko četiri ili pet posto, stvara se dvoetažna struktura, mješavina austenita i ferita, kao u 2205 duplex nehranjivom čeliku.