وبسایت رسمی شرکت میهن فولاد
۱۴۰۳ ۰۶ ۱۲
۰ دیدگاه
2 دقیقه
نویسنده: مه ویژن
نام دیگر فولاد نسوز چیست؟
فولاد نسوز در برابر چه چیزهایی مقاوم است؟
انواع فولاد نسوز
کاربردهای فولاد نسوز
فرمول ترکیبات آلیاژ استیل مقاوم به حرارت
مزایای فولاد نسوز
معایب فولاد مقاوم به حرارت
ترکیبات شیمیایی استیل مقاوم به حرارت
عملیات جوشکاری فولاد نسوز
انواع گریدهای مختلف فولاد نسوز (انواع محصولات فولاد نسوز)
انواع استاندارد فولاد نسوز
بررسی وضعیت واردات / تولید/ قیمت فولاد نسوز در ایران
مطلب مفیدی بود
چاپ مطلب
اشتراک گذاری مطلب
فولاد نسوز، که به انگلیسی به آن Heat Resistant Steel گفته می‌شود، در انواع مختلفی مانند میلگرد، ورق، لوله و توری نسوز تولید می‌شود. این فولاد از ترکیب آهن، کربن و عناصر آلیاژی دیگر به دست می‌آید. فولاد نسوز یکی از انواع استنلس استیل است که به دلیل وجود عناصر کروم و نیکل در آلیاژ خود، به مقاومت بالا در برابر خوردگی و حرارت شناخته می‌شود. در ادامه این مقاله با میهن فولاد همراه باشید تا مفصل این فولاد را بررسی کنیم.
یکی از متریال‌های مهم در صنعت فولاد آلیاژی، فولاد نسوز است که برای فعالان این حوزه بسیار اهمیت دارد. فولاد نسوز در بازار به استیل نسوز یا استیل مقاوم به حرارت نیز معروف است.
فولادهای مقاوم در برابر حرارت توانایی تحمل دماهای بسیار بالا از 600 تا 1200 درجه سانتی‌گراد را دارند و در برابر سایش و خوردگی نیز مقاومت خوبی نشان می‌دهند. این نوع فولادها عمدتاً با استفاده از آلیاژهای نیکل و کروم ساخته می‌شوند. افزودن 12 درصد کروم، مقاومت در برابر دما را تا 750-800 درجه سانتی‌گراد تضمین می‌کند. با افزایش کروم به 15-17 درصد، تحمل دما تا 850-1000 درجه سانتی‌گراد ممکن می‌شود و با 20-30 درصد کروم، می‌توان تا دمای 1100 درجه سانتی‌گراد نیز مقاومت کرد.
برای افزایش استحکام در دماهای بالا، ممکن است عناصری مانند وانادیوم، آلومینیوم و تنگستن به مقدار کم به ترکیب اضافه شوند، اما نیکل و کروم نقش اصلی را در ارائه ویژگی‌های مورد نظر این فولادها ایفا می‌کنند. این نوع فولادها در صنایع مختلف، به ویژه در ساخت اجزای کوره‌ها و بویلرهای صنعتی، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
به طور کلی، دو دسته مهم فولادهای مقاوم در برابر حرارت وجود دارد. این موارد در ادامه معرفی شده‌اند:
این فولادها، مانند آهن، دارای ساختار کریستالی مکعبی مرکز دار هستند و از آهن با مقادیر کمی از عناصر آلیاژی تشکیل شده‌اند. عنصر اصلی آلیاژی این فولادها کروم است که در محدوده 2 تا 13 درصد موجود است. علاوه بر کروم، درصد کمی از کربن، سیلیکون، منگنز، مولیبدن، آلومینیوم و نیتروژن نیز در این فولادها وجود دارد که به بهبود سختی و عملکرد در دماهای بالا کمک می‌کند.
در این فولادها، ساختار فریتی ثابت باقی می‌ماند، اما در دماهای بالاتر از 900 درجه سانتی‌گراد، دانه‌ها درشت و ترد می‌شوند. فولادهای فریتی به سختی شکل می‌گیرند و به طور معمول تنها با جوش قوس الکتریکی جوش داده می‌شوند. این فولادها به گازهای سولفور حساس نبوده و به دلیل داشتن عناصر آلیاژی کمتر، به صرفه‌تر هستند و به فولادهای نسوز کم‌آلیاژ معروفند.
علاوه بر کروم، گریدهای فریتی ممکن است شامل عناصر آلیاژی دیگری مانند مولیبدن، تنگستن، نیوبیوم، وانادیوم، بور و تیتانیوم نیز باشند. مقاومت در برابر اکسیداسیون این فولادها در شرایط دمایی بالا به میزان کروم موجود در آنها وابسته است.
فولادهای مقاوم به حرارت، در ساخت تجهیزات و کاربردهای مختلف به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. به‌طور کلی، این فولادها در ساخت قطعات و اجزای کوره‌های عملیاتی حرارتی، قالب‌های شیشه و کریستال، پره‌های توربین‌های گازی و بخاری، کوره‌های تولید و پخت محصولات آلیاژی، نیروگاه‌ها و دیگر کاربردهای صنعتی به کار می‌روند. فولادهای نسوز به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شوند، از جمله:
ترکیبات آلیاژ استیل مقاوم به حرارت به شرح زیر است:
استفاده از کروم در فولادهای نسوز به منظور افزایش مقاومت این فولادها در برابر خوردگی ناشی از انواع گازهای مخرب در محیط‌های عملیاتی است. به‌طور معمول، برای دستیابی به این ویژگی خاص، مقدار 8 تا 30 درصد آلیاژ کروم در ترکیب فولاد مقاوم به حرارت به کار می‌رود.
آلیاژ کروم-نیکل به آلیاژی اطلاق می‌شود که درصد کروم آن بیشتر از نیکل است. در پروژه‌ها یا تجهیزاتی که با گازهای احیاکننده یا اکسید گوگرد در کارخانه‌های تولیدی در ارتباط هستند، از آلیاژ کروم-نیکل برای افزایش مقاومت فولاد در برابر این گازها استفاده می‌شود.
در آلیاژ نیکل-کروم، بر خلاف آلیاژ کروم-نیکل، میزان نیکل بیشتر از کروم است. این آلیاژها در فولادهایی به کار می‌روند که باید در دماهای بسیار بالا استحکام بالایی داشته باشند. در این فولادها، درصد کروم معمولاً بیش از 10% و درصد نیکل بیش از 23% است.
مولیبدن به عنوان آلیاژ اصلی در تولید فولادهای فریتی مقاوم به حرارت استفاده می‌شود. این فولادها برای مقاومت در برابر خزش در دماهای تا 530 درجه سانتی‌گراد طراحی شده‌اند.
فولاد مقاوم به حرارت مزایای بسیار زیادی دارد که مهم ترین آن ها عبارتند از:
با توجه به مزایای فراوان فولاد مقاوم به حرارت، هر کارفرما برای ارتقای استانداردهای پروژه‌ها و افزایش طول عمر سازه‌ها تمایل دارد از این نوع فولاد در ساخت سازه‌ها و تجهیزات خود استفاده کند. این انتخاب به آنها، این اطمینان را می‌دهد که از بسیاری از عوامل مخرب محیطی در امان خواهد بود. با این حال، فولاد مقاوم به حرارت دارای دو مشکل عمده است: قیمت بالا و تولید محدود در کارخانه‌های فولادسازی. بنابراین، هر کارفرما فقط می‌تواند از این فولاد در حجم‌های ضروری و محدود استفاده کند.
نقطه ذوب آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت تقریباً مشابه فولادهای فریتی و آستنیتی و آلیاژهای پایه نیکل است. اما در فرآیند ذوب فولاد نسوز، برخی عناصر نقش مهمی دارند. به عنوان مثال، کربن در گریدهای استاندارد بیشتر است. همچنین، عناصری مانند آلومینیوم، سیلیسیم، نیتروژن و فلزات کمیاب مانند سریم نیز مهم هستند. در آلیاژهای پایه نیکل نیز عناصر مس، کبالت و بور یافت می‌شوند.
| نوع فاز | کربن ( C ) | کروم | نیکل ( Ni ) |
| فریتی | حداکثر 0/35 | 16-30 | کمتر از 2/5 |
| مارتنزیتی | 0/05 – 0/5 | 4-18 | کمتر از 2/5 |
| آستتنیتی | 0/25 – 0/3 | 14-30 | 6-36 |
قابلیت جوشکاری فولادهای نسوز به دلیل وجود آلیاژهای مختلف در آن تفاوت زیادی با سایر آلیاژها دارد. فریت‌ها را می‌توان تحت شرایطی جوشکاری کرد. آستنیت ها به طور کلی قابل جوشکاری هستند. معمولاً می‌توان از تمام روش‌های معمول جوشکاری برای مثال MIG، MAG، TIG یا جوشکاری الکترودی استفاده کرد.
در میان فولادهای نسوز، گریدهای 309 و 309S به دلیل کاربرد گسترده، شناخته شده‌اند. این فولادهای آستنیتی کروم-نیکل‌دار دارای دمای ذوب بین ۱۴۰۰ تا ۱۴۵۵ درجه سانتی‌گراد هستند. در ترکیب شیمیایی این گریدها، کروم بیشترین درصد و سپس نیکل قرار دارد که نسبت به سایر گریدها بیشتر است. این فولادها مقاومت خوبی در برابر خوردگی در دماهای بالا دارند. به طور مثال، گرید 309 تا دمای ۱۰۹۵ درجه سانتی‌گراد به صورت دائم و تا دمای ۱۰۱۰ درجه سانتی‌گراد در شرایط دمای متناوب مقاومت به اکسیداسیون دارد.
گرید 310 فولاد نسوز در دماهای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت کششی بالایی دارد که در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد به حداکثر می‌رسد. این ویژگی‌ها، آن را برای استفاده در شرایط دمایی بالا، به ویژه در برابر گازهای گوگردی، مناسب می‌سازد. این گرید به دلیل ترکیب شیمیایی خاص، مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به سایر گریدها دارد و در دماهای بالا عملکرد بسیار خوبی نشان می‌دهد. درصد بالای کربن، کروم و سایر عناصر در این گرید، موجب افزایش مقاومت در برابر حرارت و بهبود خواص مکانیکی می‌شود.
این محصول صنعتی یکی از انواع استنلس استیل است که این خانواده، به علت داشتن عنصر کروم و نیکل در آلیاژ خود به خاصیت مقاومت به خوردگی و حرارت معروف هستند. خانواده فولاد نسوز و زنگ نزن، مجموعا ۶۱ گرید مطابق با استاندارد آمریکایی AISI-SAE دارند؛ بعضی از این گریدها که به چهار گروه کلی از نظر عناصر، ساختار و ویژگی‌ها تقسیم می‌شوند، انواع استیل نسوز را دربرمی‌گیرند. و استانداردهای آلمانی DIN EN 10095 و SEW 470 نیز مربوط به دسته‌بندی فولادهای نسوز هستند. برخی از معروف ترین آنها به ترتیب گروه بندی زیر در استاندارد آلمانی عبارت اند از:
فولاد نسوز یکی از مواد اولیه صنعتی است که کاربردهای وسیعی در بخش‌های مختلف دارد. این فولاد به دلیل عرضه محدود و قیمت بالای آن نسبت به دیگر آلیاژها و پروفیل‌ها، که یکی از ویژگی‌های منفی آن محسوب می‌شود. با این حال، به دلیل خواص ویژه‌ای که دارد، همچنان محبوب و پرکاربرد است. محدود بودن عرضه این نوع فولاد یکی از دلایل اصلی قیمت بالای آن به شمار می‌آید.
علاوه‌برآن، شما می‌توانید برای استعلام قیمت فولاد و مشاوره تخصصی با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
بخش های مرتبط:
۰نظر ارسال شده است
نظر خود را در مورد مطلب فولاد نسوز چیست؟ جامع‌ترین بررسی استیل نسوز بنویسید
