У металургіі нержавеючая сталь - гэта сплаў сталі, які змяшчае не менш за 10,5% хрому з іншымі легіруючымі элементамі або без іх і не больш за 1,2% вугляроду па масе.Нержавеючая сталь, таксама вядомая як нержавеючая сталь або нержавеючая сталь ад французскага inoxydable (неакісляльная),сталёвыя сплавыякія вельмі добра вядомыя сваёй устойлівасцю да карозіі, якая павялічваецца з павелічэннем утрымання хрому.Устойлівасць да карозіі таксама можа быць павялічана за кошт дадаткаў нікеля і малібдэна.Устойлівасць гэтых металічных сплаваў да хімічнага ўздзеяння каразійных агентаў заснавана на пасівацыі.Каб пасівацыя адбылася і заставалася стабільнай, у сплаве Fe-Cr павінна быць мінімальнае ўтрыманне хрому каля 10,5% па масе, вышэй за якое можа адбыцца пасіўнасць, а ніжэй немагчыма.Хром можа быць выкарыстаны ў якасці ўмацоўваючага элемента і часта выкарыстоўваецца разам з умацоўваючым элементам, такім як нікель, для атрымання выдатных механічных уласцівасцей.

Дуплекс з нержавеючай сталі

Як паказвае іх назва, дуплексная нержавеючая сталь - гэта камбінацыя двух асноўных тыпаў сплаваў.Яны маюць змешаную мікраструктуру аўстэніту і ферыту, звычайна мэта складаецца ў тым, каб вырабіць сумесь 50/50, хоць у камерцыйных сплавах суадносіны могуць быць 40/60.Іх каразійная ўстойлівасць падобная да іх аўстэнітных аналагаў, але іх каразійная ўстойлівасць (асабліва да хларыднага каразійнага расколіны), трываласць на расцяжэнне і мяжа цякучасці (прыкладна ўдвая перавышае мяжу цякучасці аўстенітнай нержавеючай сталі) у цэлым вышэй, чым у аўстенітнай. гатункі.У дуплекснай нержавеючай сталі ўтрыманне вугляроду на вельмі нізкім узроўні (C<0,03%).Утрыманне хрому вагаецца ад 21,00 да 26,00%, утрыманне нікеля вагаецца ад 3,50 да 8,00%, і гэтыя сплавы могуць утрымліваць малібдэн (да 4,50%).Цвёрдасць і пластычнасць звычайна знаходзяцца паміж паказчыкамі аўстэнітнага і ферытнага класаў.Дуплексныя гатункі звычайна дзеляцца на тры падгрупы ў залежнасці ад іх каразійнай устойлівасці: бедны дуплекс, стандартны дуплекс і супердуплекс.Супердуплексныя сталі маюць павышаную трываласць і ўстойлівасць да ўсіх формаў карозіі ў параўнанні са стандартнымі аўстэнітнымі сталямі.Агульныя сферы выкарыстання ўключаюць марскія прымянення, нафтахімічныя заводы, апрасняльныя заводы, цеплаабменнікі і папяровую прамысловасць.Сёння нафтагазавая прамысловасць з'яўляецца найбуйнейшым спажыўцом і настойвае на больш устойлівых да карозіі марках, што прывяло да распрацоўкі супердуплексных сталей.

Устойлівасць нержавеючай сталі да хімічнага ўздзеяння каразійных рэчываў заснавана на пасівацыі.Каб пасівацыя адбылася і заставалася стабільнай, у сплаве Fe-Cr павінна быць мінімальнае ўтрыманне хрому каля 10,5% па масе, вышэй за якое можа адбыцца пасіўнасць, а ніжэй немагчыма.Хром можа быць выкарыстаны ў якасці ўмацоўваючага элемента і часта выкарыстоўваецца разам з умацоўваючым элементам, такім як нікель, для атрымання выдатных механічных уласцівасцей.

Дуплексная нержавеючая сталь – SAF 2205 – 1.4462

Распаўсюджаная дуплексная нержавеючая сталь - SAF 2205 (гандлёвая марка дуплекснай (ферытна-аўстэнітнай) нержавеючай сталі 22Cr, якая належыць Sandvik), якая звычайна змяшчае 22% хрому і 5% нікеля.Ён мае выдатную каразійную ўстойлівасць і высокую трываласць, 2205 - найбольш шырока выкарыстоўваная дуплексная нержавеючая сталь.SAF 2205 выкарыстоўваецца ў наступных галінах:

• Транспарт, захоўванне і хімічная апрацоўка
• Апрацоўчае абсталяванне
• Высокае ўтрыманне хларыду і марское асяроддзе
• Разведка нафты і газу
• Папяровыя машыны

Уласцівасці дуплекснай нержавеючай сталі

Уласцівасці матэрыялу - гэта інтэнсіўныя ўласцівасці, што азначае, што яны не залежаць ад колькасці масы і могуць змяняцца ад месца да месца ў сістэме ў любы момант.Матэрыялазнаўства ўключае вывучэнне структуры матэрыялаў і сувязь іх з іх уласцівасцямі (механічнымі, электрычнымі і г.д.).Калі матэрыялазнаўцы даведаюцца аб карэляцыі паміж структурай і ўласцівасцямі, яны могуць перайсці да вывучэння адноснай прадукцыйнасці матэрыялу ў дадзеным прымяненні.Асноўныя фактары, якія вызначаюць структуру матэрыялу і, такім чынам, яго ўласцівасці - гэта хімічныя элементы, якія ўваходзяць у яго склад, і тое, як ён быў апрацаваны ў канчатковую форму.

Механічныя ўласцівасці дуплекснай нержавеючай сталі

Матэрыялы часта выбіраюць для розных прымянення, таму што яны маюць пажаданыя камбінацыі механічных характарыстык.Для канструкцыйных прымянення ўласцівасці матэрыялаў маюць вырашальнае значэнне, і інжынеры павінны іх улічваць.

Трываласць дуплекснай нержавеючай сталі

У механіцы матэрыялаў сттрываласць матэрыялугэта яго здольнасць вытрымліваць прыкладзеную нагрузку без разбурэння або пластычнай дэфармацыі.Трываласць матэрыялаў разглядае ўзаемасувязь паміж знешнімі нагрузкамі, прыкладзенымі да матэрыялу, і выніковай дэфармацыяй або змяненнем памераў матэрыялу.Трываласць матэрыялу - гэта яго здольнасць вытрымліваць дадзеную нагрузку без разбурэння або пластычнай дэфармацыі.

Граніца трываласці на разрыў

Мяжа трываласці на разрыў дуплекснай нержавеючай сталі - SAF 2205 складае 620 Мпа.

Theмяжа трываласці на разрыўгэта максімум па інжынерыікрывая дэфармацыі.Гэта адпавядае максімальнаму напружанню, якое вытрымлівае расцягнутая канструкцыя.Граніца трываласці на разрыў часта скарачаецца да «трываласці на разрыў» або «канчатковай».Калі гэта напружанне прымяняецца і падтрымліваецца, прывядзе да пералому.Часта гэтае значэнне значна перавышае мяжу цякучасці (на 50-60 працэнтаў больш, чым цякучасць для некаторых тыпаў металаў).Калі пластычны матэрыял дасягае сваёй канчатковай трываласці, ён адчувае шыйку, дзе плошча папярочнага сячэння лакальна памяншаецца.Крывая напружання-дэфармацыі не ўтрымлівае большага напружання, чым мяжа трываласці.Нават калі дэфармацыі могуць працягваць павялічвацца, напружанне звычайна памяншаецца пасля дасягнення канчатковай трываласці.Гэта інтэнсіўная ўласнасць;таму яго значэнне не залежыць ад памеру доследнага ўзору.Аднак гэта залежыць ад іншых фактараў, такіх як падрыхтоўка ўзору, наяўнасць або адсутнасць дэфектаў паверхні, а таксама тэмпература выпрабавальнага асяроддзя і матэрыялу.Межа трываласці на разрыў вар'іруецца ад 50 МПа для алюмінія да 3000 МПа для вельмі высокатрывалай сталі.

Мяжа цякучасці

Мяжа цякучасці дуплекснай нержавеючай сталі - SAF 2205 складае 440 Мпа.

Theмяжа цякучасцігэта кропка на акрывая дэфармацыішто паказвае мяжу пругкасці і пачатак пластычнасці.Мяжа цякучасці або мяжа цякучасці - гэта ўласцівасць матэрыялу, якая вызначаецца як напружанне, пры якім матэрыял пачынае пластычна дэфармавацца.Наадварот, мяжа цякучасці - гэта кропка, дзе пачынаецца нелінейная (пругкая + пластычная) дэфармацыя.Да дасягнення межы цякучасці матэрыял будзе пругка дэфармавацца і вяртацца да сваёй першапачатковай формы пры зняцці прыкладзенага напружання.Пасля дасягнення мяжы цякучасці некаторая частка дэфармацыі будзе пастаяннай і незваротнай.Некаторыя сталі і іншыя матэрыялы дэманструюць паводзіны, якое называецца з'явай мяжы цякучасці.Мяжа цякучасці вар'іруецца ад 35 Мпа для нізкатрывалага алюмінія да больш чым 1400 Мпа для высокатрывалай сталі.

Модуль пругкасці Юнга

Модуль пругкасці дуплекснай нержавеючай сталі SAF 2205 складае 200 ГПа.

Модуль пругкасці Юнгагэта модуль пругкасці для напружання пры расцяжэнні і сціску ў рэжыме лінейнай пругкасці аднавосевай дэфармацыі і звычайна ацэньваецца пры дапамозе выпрабаванняў на расцяжэнне.Да гранічнага напружання цела зможа аднавіць свае памеры пры зняцці нагрузкі.Прыкладзеныя напружання прымушаюць атамы ў крышталі перамяшчацца з іх становішча раўнавагі, і ўсёатамаўссоўваюцца аднолькава і захоўваюць адносную геаметрыю.Пры зняцці напружання ўсе атамы вяртаюцца ў зыходныя пазіцыі, і пастаянная дэфармацыя не адбываецца.У адпаведнасці зЗакон Гука, напружанне прапарцыянальна дэфармацыі (у пругкай вобласці), а нахіл з'яўляецца модулем Юнга.Модуль Юнга роўны падоўжнаму напружанню, дзеленаму на дэфармацыю.

Цвёрдасць дуплекснай нержавеючай сталі

Цвёрдасць па Брынелю дуплекснай нержавеючай сталі - SAF 2205 складае прыкладна 217 МПа.

У матэрыялазнаўстве,цвёрдасцьгэта здольнасць супрацьстаяць паглыбленню паверхні (лакалізаванай пластычнай дэфармацыі) і драпінам.Цвёрдасць, верагодна, з'яўляецца найбольш дрэнна вызначанай уласцівасцю матэрыялу, таму што яна можа паказваць на ўстойлівасць да драпін, ізаляцыі, паглыбленняў або нават устойлівасць да фарміравання або лакальнай пластычнай дэфармацыі.Цвёрдасць важная з інжынернай пункту гледжання, таму што ўстойлівасць да зносу ў выніку трэння або эрозіі парай, маслам і вадой звычайна павялічваецца з павелічэннем цвёрдасці.

Тэст на цвёрдасць па Бринелюз'яўляецца адным з тэстаў на цвёрдасць паглыбленняў, распрацаваных для праверкі цвёрдасці.У выпрабаваннях Брынеля цвёрды сферычны індэнтар уціскаецца пад пэўнай нагрузкай у паверхню металу, які трэба выпрабаваць.У тыповым тэсце ў якасці індэнтара выкарыстоўваецца шарык з загартаванай сталі дыяметрам 10 мм (0,39 цалі) з сілай 3000 кгс (29,42 кН; 6614 фунт-сіл).Нагрузка падтрымліваецца пастаяннай на працягу вызначанага часу (ад 10 да 30 с).Для больш мяккіх матэрыялаў выкарыстоўваецца меншая сіла;для больш цвёрдых матэрыялаў шарык з карбіду вальфраму замяняецца сталёвым шарыкам.

Тэст дае лікавыя вынікі для колькаснай ацэнкі цвёрдасці матэрыялу, якая выражаецца лікам цвёрдасці па Брынелю - HB.Колькасць цвёрдасці па Брынелю пазначаецца найбольш часта выкарыстоўванымі стандартамі выпрабаванняў (ASTM E10-14 [2] і ISO 6506–1:2005) як HBW (H ад цвёрдасці, B ад Брынеля і W ад матэрыялу індэнтара, вальфраму (вальфрам) карбід).У былых стандартах HB або HBS выкарыстоўваліся для абазначэння вымярэнняў, зробленых сталёвымі індэнтарамі.

Лік цвёрдасці па Брынелю (HB) - гэта нагрузка, падзеленая на плошчу паверхні паглыблення.Дыяметр адбітка вымераюць мікраскопам з накладзенай шкалой.Лік цвёрдасці па Брынелю вылічваецца з ураўнення:

Існуюць розныя метады выпрабаванняў, якія шырока выкарыстоўваюцца (напрыклад, па Брынелю,Кнуп,Вікерс, іРокуэл).Ёсць табліцы, якія карэлююць лічбы цвёрдасці з розных метадаў выпрабаванняў, дзе карэляцыя прыдатная.Ва ўсіх шкалах высокая цвёрдасць азначае цвёрды метал.

Цеплавыя ўласцівасці дуплекснай нержавеючай сталі

Цеплавыя ўласцівасці матэрыялаў адносяцца да рэакцыі матэрыялаў на змены ў іхтэмператураі прымяненнецяпло.Як цвёрдае цела ўбіраеэнергііу выглядзе цяпла, яго тэмпература павышаецца, і яго памеры павялічваюцца.Але розныя матэрыялы па-рознаму рэагуюць на прымяненне цяпла.

Цеплаёмістасць,цеплавое пашырэнне, іцеплаправоднасцьчаста маюць вырашальнае значэнне ў практычным выкарыстанні цвёрдых тэл.

Тэмпература плаўлення дуплекснай нержавеючай сталі

Тэмпература плаўлення дуплекснай нержавеючай сталі - сталі SAF 2205 складае каля 1450°C.

Увогуле, плаўленне - гэта фазавы пераход рэчыва з цвёрдай фазы ў вадкую.Theтэмпература плаўленнярэчыва - гэта тэмпература, пры якой адбываецца гэтая фазавая змена.Тэмпература плаўлення таксама вызначае стан, пры якім цвёрдае і вадкае рэчыва могуць знаходзіцца ў раўнавазе.

Цеплаправоднасць дуплекснай нержавеючай сталі

Каэфіцыент цеплаправоднасці дуплекснай нержавеючай сталі - SAF 2205 складае 19 Вт/(м. К).

Характарыстыкі цеплаперадачы цвёрдага матэрыялу вымяраюцца ўласцівасцю, званайцеплаправоднасць, k (або λ), вымяраецца ў Вт/мК. Ён вымярае здольнасць рэчыва перадаваць цяпло праз матэрыял шляхамправоднасць.Звярніце ўвагу, штоЗакон Фур'еадносіцца да ўсяго рэчыва, незалежна ад яго стану (цвёрдае, вадкае або газавае).Такім чынам, ён таксама вызначаны для вадкасцей і газаў.

Theцеплаправоднасцьбольшасці вадкасцей і цвёрдых цел залежыць ад тэмпературы, а для пароў таксама залежыць ад ціску.Увогуле:

Большасць матэрыялаў амаль аднародныя, таму мы звычайна можам запісаць k = k (T).Падобныя вызначэнні звязаны з цеплаправоднасцю ў напрамках y і z (ky, kz), але для ізатропнага матэрыялу цеплаправоднасць не залежыць ад напрамку пераносу, kx = ky = kz = k.