اندازه دانه فریت در ورق استیل
- بازدید:436
- کامنت:0
- سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
مقدمه:
به عنوان دو نوع پرمصرف ورق استیل، ورق استیل فریتی و ورق استیل آستنیتی دارای تفاوت های قابل توجهی در خواص فیزیکی و مکانیکی هستند. هدایت حرارتی ورق استیل فریتی 130 تا 150 درصد از ورق استیل آستنیتی بیشتر و ضریب انبساط حرارتی آن 60 تا 70 درصد از ورق استیل آستنیتی کمتر است. بنابراین، برای تبادل حرارت و محیطهای چرخه حرارتی، مانند منیفولدهای اگزوز خودرو، قابهای سلول سوختی اکسید جامد (SOFC) و برخی از خطوط لوله ویژه انتقال گاز-مایع مناسب است. در مقایسه با ورق استیل آستنیتی، ورق استیل فریتی استحکام کمتری در دمای بالا دارد و دامنه کاربرد آن نیز تا حدی محدود است. بنابراین، چگونگی استفاده از تقویتکننده رسوبی یا تقویتکننده محلول جامد برای بهبود خواص مکانیکی آن در دمای بالا، همیشه یک موضوع کلیدی بوده است که بسیار مورد توجه بوده و باید به آن پرداخته شود. ما می دانیم که تعداد زیادی رسوب مختلف مانند فاز Laves، فاز σ و فاز χ در ورق استیل فریتی در طول سرویس طولانی مدت در محیط های با دمای بالا رسوب می کنند. در میان آنها، فاز Laves یک رسوب شش ضلعی بسته بندی شده نزدیک با پایداری حرارتی بالا است. ارتقاء موتور و استفاده گسترده از توربوشارژ باعث بهبود راندمان احتراق بنزین می شود. احتراق کامل بنزین به ناچار باعث افزایش دمای اگزوز خودروها می شود. در آینده، دمای سرویس انتهای داغ سیستم اگزوز خودرو از 1000 درجه سانتیگراد تجاوز خواهد کرد. با کنترل رفتار رسوب در دمای بالا یا با استفاده موثر از تقویت رسوبی در دمای بالا، ممکن است بتوان راهی برای استفاده از ورق استیل فریتی در دماهای بالاتر پیدا کرد.
بهبود عملکرد ورق استیل فریتی:
به منظور دستیابی به هدف فوق در بهبود عملکرد ورق استیل فریتی در محیط های با دمای بالا، بسیاری از محققان مطالعات و تلاش های بسیاری را از طریق آلیاژسازی و روش های دیگر انجام داده اند. فوجیتا و همکاران عملکرد ورق استیل فریتی نوع 19Cr در دمای بالا را با افزودن عنصر Nb و رسوب مقدار زیادی از فاز Laves در دمای 900 درجه سانتی گراد بهبود بخشید. با این حال، در طول استفاده طولانی مدت در دمای 900 درجه سانتیگراد، رسوبات غنی از Nb به شدت درشت می شوند و منجر به کاهش تدریجی استحکام ورق استیل فریتی در دمای بالا می شوند. علاوه بر این، عنصر Nb در فولاد به راحتی با عناصری مانند C و N ترکیب می شود تا کربونیتریدهای با اندازه بزرگ را تشکیل دهد، که برای استفاده طولانی مدت از ورق استیل فریتی در محیط های با دمای بالا مفید نیست. ایکدا و همکاران دریافتند که افزودن عنصر Mo می تواند فازهای Laves کوچکتر را در ورق استیل فریتی رسوب دهد. ورق استیل فریتی 18Cr-2Mo-0.5Nb که آنها طراحی کردند، تعداد زیادی رسوب پراکنده ریز را در حدود 700 درجه سانتیگراد تشکیل می دهد. این رسوبات استحکام ورق استیل در دمای بالا را تا حد زیادی افزایش می دهند اما به تدریج در بالای 900 درجه سانتیگراد حل می شوند. مطالعه ون و همکارانش تکامل ریزساختار در دمای بالا و خواص مکانیکی ورق استیل Fe-Cr-Al اصلاح شده با MoNb را نشان داده اند. آلیاژ C35MN پایداری ساختاری عالی در دمای بالا را در دمای 800 درجه سانتیگراد و 1000 درجه سانتیگراد نشان می دهد. هنگامی که دما به افزایش خود ادامه می دهد، عملکرد آن در دمای بالا به دلیل درشت شدن دانه و حل شدن مقدار زیادی از فاز Laves در ماتریس فریتی به سرعت کاهش می یابد.
اندازه دانه:
رشد دانه همچنین میتواند باعث شود که سطح شکست آلیاژ از شکست انعطافپذیر به شکستگی ترد تبدیل شود. وانگ و همکاران اشاره کردند که با افزودن مس و انجام عملیات حرارتی مناسب، مقدار زیادی از نانو رسوبات غنی از مس میتواند در ورق استیل فریتی 409-0.8Cu برای بهبود خواص مکانیکی فولاد وجود داشته باشد. مطالعه ژانگ و همکاران نشان داد که Si می تواند رسوب فاز Laves غنی از Nb را در ورق استیل فریتی X10CrSi18 افزایش دهد. می تواند مکان های هسته زایی فاز لاوز را افزایش دهد و نقش کلیدی در پالایش فاز لاوز ایفا می کند. مطالعه بعدی نشان می دهد که وقتی دما به بالای 1000 درجه سانتیگراد افزایش یابد، اثر تقویتی عنصر Si به طور قابل توجهی کاهش می یابد و افزودن عنصر Si نیز اثرات منفی بر مقاومت اکسیداسیون در دمای بالای ورق استیل خواهد داشت. در سال های اخیر نیز محققان کارهایی را بر روی مقاومت اکسیداسیون ورق استیل فریتی مقاوم در برابر درجه حرارت بالا انجام داده اند. به عنوان مثال، وی و همکاران عناصر W و Ce را برای تنظیم رفتار رسوب سطحی ورق استیل فریتی نوع 444 حاوی Mo و Nb اضافه کرد تا مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا را بهبود بخشد. با افزودن عناصر W، یک فاز Laves خاص را می توان بین لایه/ماتریس اکسید رسوب داد تا چسبندگی فیلم اکسید را بهبود بخشد. این امر ناگزیر به ما یادآوری می کند که افزودن عنصر W با نقطه ذوب بالا به ورق استیل فریتی نوع 444، همراه با Nb و Mo، برای تشکیل فازهای پیچیده Laves، ممکن است راهی موثر برای بهبود استحکام ورق استیل فریتی در دمای بالا باشد. با این حال، مکانیسمی که توسط آن فلز با نقطه ذوب بالا W استحکام ورق استیل فریتی در دمای بالا را افزایش میدهد، به ویژه اینکه چگونه عنصر W استحکام ورق استیل فریتی را در دمای بالا در محیطهای سرویس بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد افزایش میدهد و اینکه آیا از طریق آن عمل میکند. تقویت رسوب یا تقویت محلول جامد، که همگی به تحقیقات عمیق بیشتری نیاز دارند.
گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
آخرین مطالب

اسپانیا تولید فولاد را در ماه نوامبر 4.2 درصد ماه به ماه کاهش داد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
استرالیا تثبیت قیمت زغال سنگ کک را پیش بینی می کند
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
فولاد ضد زنگ هایپر دوبلکس
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
تقاضای فولاد در چین در سال 2025 به میزان 1.5 درصد سال به سال کاهش می یابد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
صادرات فولاد چین در سال 2024 از رکورد سال 2015 فراتر می رود
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
بانک مرکزی فرانسه پیش بینی رشد اقتصادی خود برای سال 2025 را کاهش داد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
قیمت سنگ آهن در سال 2025 تحت فشار باقی می ماند
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
ArcelorMittal تولید میله سیم در Gijon را به دلیل رکود بازار به حالت تعلیق درآورد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
فیچ پیش بینی قیمت سنگ معدن را برای سال 2024 به 110 دلار در هر تن افزایش داد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
هند واردات سنگ معدن را در ماه نوامبر به بالاترین حد خود در 6 سال گذشته افزایش داد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
CBAM و سیستم سهمیه بندی مشکلاتی را برای صنعت فولاد اتحادیه اروپا ایجاد می کند
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
فروش فولاد در آلمان در ماه اکتبر 7.4 درصد نسبت به سال گذشته افزایش یافت
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
ترکیه صادرات میلگرد را در ماه اکتبر 28.3 درصد نسبت به سال گذشته کاهش داد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
فولادسازان چینی در بحبوحه مشوق های اقتصادی در ماه های ژانویه تا اکتبر ضرر خود را کاهش دادند
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
EUROFER بر یک برنامه کاربردی اروپایی برای صنعت فولاد اصرار دارد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
ترکیه در ژانویه تا سپتامبر بیش از 1 میلیون تن سنگ آهن از اوکراین وارد کرد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
فولادسازان اروپایی خواستار محدودیت در صادرات قراضه شدند
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
صنعت فولاد اروپا وعده اقدامات حمایتی بیشتری را داد
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
Nucor لوئیزیانا به رکورد جهانی تولید DRI در روز رسید
سه شنبه, 25 اردیبهشت 1403
ارسال نظر