ASTM A182 الزامات ترکیب شیمیایی را برای گریدهای مختلف آلیاژی و فولاد ضد زنگ مورد استفاده در تولید فلنجهای لولههای فورج شده یا نورد شده، اتصالات آهنگری، شیرها و سایر اجزاء برای خدمات در دمای بالا مشخص میکند. ترکیب شیمیایی بسته به عیار و نوع فولاد متفاوت است. به طور کلی، عناصری مانند کربن، منگنز، فسفر، گوگرد، سیلیکون، کروم، نیکل، مولیبدن و غیره را در نسبت های خاص برای دستیابی به خواص مکانیکی و مقاوم در برابر خوردگی مورد نظر در بر می گیرد. این الزامات تضمین می کند که مواد دارای استانداردهای لازم برای استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی در محیط های با دمای بالا هستند.
در اینجا مروری بر هر یک از انواع فولاد ذکر شده است:
1. فولادهای کم آلیاژ:
- فولادهای کم آلیاژ حاوی مقادیر کمی از عناصر آلیاژی (به غیر از کربن و آهن) مانند منگنز، کروم، مولیبدن و نیکل هستند.
- این فولادها خواص مکانیکی بهبود یافته ای (مانند استحکام و چقرمگی) در مقایسه با فولادهای کربنی ارائه می دهند.
- کاربردهای رایج شامل اجزای ساختاری، قطعات خودرو و ماشین آلات است.
2. فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی:
- فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی با استحکام و سختی بالا مشخص می شوند که از طریق عملیات حرارتی (کوئنچ و تمپرینگ) به دست می آیند.
- دارای سطوح بالاتر کربن (معمولاً 0.1% تا 1.2%) در مقایسه با سایر انواع فولاد ضد زنگ.
- فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی مغناطیسی هستند و در برخی از محیط ها مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند.
- کاربردهای رایج شامل کارد و چنگال، ابزار جراحی و تجهیزات صنعتی است.
3. فولادهای ضد زنگ فریتی:
- فولادهای زنگ نزن فریتی با ساختار کریستالی فریتی (مکعب محور بدن) مشخص می شوند.
- آنها حاوی کروم (معمولاً 10.5٪ تا 30٪) و مقدار کمی نیکل هستند که باعث می شود قیمت آنها نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی کمتر باشد.
- فولادهای ضد زنگ فریتی در بسیاری از محیط ها، به ویژه محیط های حاوی کلرید، مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند.
- کاربردهای رایج شامل سیستم های اگزوز خودرو، تجهیزات آشپزخانه و روکش های معماری می باشد.
4. فولادهای زنگ نزن آستنیتی:
- فولادهای زنگ نزن آستنیتی رایج ترین نوع فولاد ضد زنگ هستند.
- ساختار کریستالی آستنیتی (مکعب محور) دارند و حاوی مقادیر بالایی از کروم و نیکل هستند.
- فولادهای زنگ نزن آستنیتی غیر مغناطیسی هستند و مقاومت در برابر خوردگی عالی، شکل پذیری بالا و شکل پذیری خوبی دارند.
- کاربردهای متداول شامل تجهیزات پردازش مواد غذایی، ظروف فرآوری شیمیایی و سازه های معماری است.
5. فولادهای زنگ نزن فریتیک آستنیتی (فولادهای زنگ نزن دوبلکس):
- فولادهای زنگ نزن فریتی آستنیتی که به فولادهای زنگ نزن دوبلکس نیز معروف هستند، ویژگی های فولادهای زنگ نزن فریتی و آستنیتی را با هم ترکیب می کنند.
- آنها ترکیبی متعادل از استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی عالی را به ویژه در محیط های حاوی کلرید ارائه می دهند.
- فولادهای ضد زنگ دوبلکس در صنایعی مانند نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و مهندسی دریایی مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که هم استحکام و هم مقاومت در برابر خوردگی الزامات حیاتی هستند.
هر کدام از این انواع فولاد دارای خواص خاصی هستند و بر اساس عواملی مانند مقاومت در برابر خوردگی، خواص مکانیکی و هزینه برای کاربردهای مختلف مناسب هستند.
| نوع فولادی | درجات متداول مواد | الزامات عملیات حرارتی |
|---|---|---|
| فولادهای کم آلیاژ | F1, F5, F9, F11, F12, F22, F91 | عادی کردن یا خاموش کردن و معتدل کردن. آستنیته و معتدل کننده |
| فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی | F6a، F6b، F6NM | خاموش کننده و معتدل |
| فولادهای ضد زنگ فریتی | F429، F430، F430F، F430FSe، F446 | بازپخت، کاهش استرس |
| فولادهای زنگ نزن آستنیتی | F304، F304L، F304H، F304LN، F304N، F304H، F309H، F310، F310H، F310MoLN، F316، F316L، F316H، F316LN، F316N، F313H، F3174، F3174، F3174، F3174، ، F348H | آنیل یا بازپخت محلول به دنبال خاموش کردن یا سرد شدن سریع و سپس تمپر کردن |
| فولادهای زنگ نزن فریتیک آستنیتی (فولادهای زنگ نزن دوبلکس) | F44, F45, F51, F53, F55, F60, F61 | محلول بازپخت، کوئنچ و تمپرینگ |
