آلیاژهای ریختگی مقاوم در برابر خوردگی و حرارت

[ghasem motamedi]

آلیاژهای ریختگی مقاوم در برابر حرارت محتوی حداقل 12% ‏کروم بوده و میتوانند به گونه ای رضایت بخش در دمای بالای ‏˚f‏1200 استفاده شوند. گروه آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت ‏دارای عناصر آلیاژی بیشتری نسبت به انواع مقاوم در برابر ‏خوردگی میباشند این آلیاژها ترکیباتی از نیک، آهن و درصد ‏کمی از دیگر عناصر میباشند. نیکل و کروم عناصری هستند ‏که خاصیت مقاومت حرارتی را در قطعه به وجود میآورند. ‏قطعات ریختگی ساخته شده از این آلیاژها باید دارای دو ‏خاصیت اصلی زیر باشند:‏
‏1-‏ پایداری لایه سطی (مقاوم در برابر اکسیداسیون و ‏خوردگی) در محیطهای مختلف و تحت دمای سرویس ‏به اندازه کافی باشد. ‏
‏2-‏ از خواص مکانیکی و قابلیت انعطاف کافی برای استفاده ‏در دماهای بالا برخوردار باشند. آلیاژهای مقاوم در ‏برابر حرارت در جدول 1 همراه با اسامی آنها آورده ‏شده است. آلیاژهای مقاوم متداول در برابر حرارت را ‏میتوان توسط اسامی انستیتو ریخته گری الیاژها ‏‎(aci)‎‏ ‏که اینک شاخه ای از جامعه فولاد ریزان امریکا و ‏astm‏ میباشد شناسایی نمود.‏
در اسامی متعلق به موسسه ریختهگری آلیاژها از حرف ‏h‏ ‏برای آن دسته از مواد که در دماهای بالای ‏˚f‏1200 بکار ‏میروند استفاده میشود. حرف بعدی نشانگر مقدار اسمی نیکل ‏ترکیب میباشند که از ‏a‏ تا ‏x‏ تغییر میکند. ترکیب شیمیایی ‏آلیاژهای ریختگی مقاوم در برابر حرارات با آلیاژهای کار ‏پذیر آن متفاوت است بنابراین در جدول 1 نزدیکترین شماره ‏aisi‏ از آلیاژهای کار پذیر آورده شده است . در شناسایی ‏قطعات ریختهگری همیشه باید از اسامی موسسه ریخته گری ‏آلیاژی و یا مشابه آن استفاده نمود. برای نامگذاری در سیستم ‏sae‏ به ابتدای عدد مربوط یه سیستم ‏aisi‏ عدد 70 برای ‏آلیاژهای ریختگی مقاوم در برابر حرارت اضافه میشود مثلا ‏‏70310 معادل ‏hk‏ میباشد.‏
اثر نیکل
در آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت نیکل تا 7% میتواند وجود ‏داشته باشد. وظیفه اصلی آن ایجاد استحکام و چقرمگی در ‏زمینه میباشد. از نظر ریز ساختاری نیکل باعث افزایش تمایل ‏به تشکیل استنیت میگردد که در دماهای بالا محکمتر و ‏پایدارتر از فریت میباشد. نیکل همچنین باعث مقاومت در برابر ‏اکسیداسیون، کربوره شدن، نیترایدینگ و خستگی حرارتی ‏میگردد.‏
اثر کروم
میزان کروم در آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت از 10% تا ‏‏30% تغییر میکند. کروم باعث مقاومت در برابر اکسیداسیون ‏در دماهای بالا و محیطهای دارای سولفور میگردد. همچنین ‏رسوب کاربید کروم در زمینه باعث مقاومت در برابر خزش و ‏پارگی در دماهای بالا میشود. در بعضی از آلیاژها کروم باعث ‏اقزایش مقاومت در برابر کربوره شدن میگردد. این عنصر ‏همچنین باعث بهبود مقاومت در برابر عوامل خورنده دیگر در ‏دماهای عادی و بالا میگردد. کروم تشکیل فریت در ریز ‏ساختار را تشویق میکند.