Metalurgijoje nerūdijantis plienas yra plieno lydinys, kuriame yra ne mažiau kaip 10,5 % chromo su kitais legiravimo elementais arba be jų ir daugiausia 1,2 % masės anglies.Nerūdijantis plienas, taip pat žinomas kaip inox plienas arba inox iš prancūzų kalbos neoksiduojamas (neoksiduojamas), yraplieno lydiniaikurie yra labai gerai žinomi dėl savo atsparumo korozijai, kuris didėja didėjant chromo kiekiui.Atsparumą korozijai taip pat gali padidinti nikelio ir molibdeno priedai.Šių metalų lydinių atsparumas cheminiam korozinių medžiagų poveikiui pagrįstas pasyvavimu.Kad pasyvumas įvyktų ir išliktų stabilus, Fe-Cr lydinyje turi būti mažiausiai 10,5 % masės chromo, kurį viršijus pasyvumas gali atsirasti, o mažesnis – neįmanomas.Chromas gali būti naudojamas kaip kietinamasis elementas ir dažnai naudojamas su grūdinimo elementu, pvz., nikeliu, kad būtų sukurtos puikios mechaninės savybės.

Dvipusis nerūdijantis plienas

Kaip rodo jų pavadinimas, „Duplex“ nerūdijantis plienas yra dviejų pagrindinių lydinių tipų derinys.Jie turi mišrią austenito ir ferito mikrostruktūrą, paprastai siekiama sudaryti 50/50 mišinį, nors komerciniuose lydiniuose santykis gali būti 40/60.Jų atsparumas korozijai yra panašus į austenitinių analogų, tačiau jų atsparumas įtempiams korozijai (ypač chlorido įtempių korozijos įtrūkimams), atsparumas tempimui ir takumo stipris (maždaug du kartus didesnis už austenitinio nerūdijančio plieno takumo ribą) paprastai yra geresnis už austenitinio. pažymių.Dvipusiame nerūdijančiame pliene anglies kiekis yra labai mažas (C<0,03%).Chromo kiekis svyruoja nuo 21,00 iki 26,00%, nikelio kiekis svyruoja nuo 3,50 iki 8,00%, o šiuose lydiniuose gali būti molibdeno (iki 4,50%).Kietumas ir plastiškumas paprastai patenka tarp austenitinio ir ferito klasių.Dvipusės klasės paprastai skirstomos į tris pogrupius pagal atsparumą korozijai: liesas dvipusis, standartinis dvipusis ir superdupleksas.Superduplex plienas turi didesnį stiprumą ir atsparumą visų formų korozijai, palyginti su standartiniais austenitiniais plienais.Įprastai naudojami jūroje, naftos chemijos gamyklose, gėlinimo gamyklose, šilumokaičiuose ir popieriaus gamybos pramonėje.Šiandien naftos ir dujų pramonė yra didžiausia vartotoja ir siekia sukurti atsparesnes korozijai rūšis, todėl kuriami superdupleksiniai plienai.

Nerūdijančio plieno atsparumas cheminiam korozinių medžiagų poveikiui pagrįstas pasyvavimu.Kad pasyvumas įvyktų ir išliktų stabilus, Fe-Cr lydinyje turi būti mažiausiai 10,5 % masės chromo, kurį viršijus pasyvumas gali atsirasti, o mažesnis – neįmanomas.Chromas gali būti naudojamas kaip kietinamasis elementas ir dažnai naudojamas su grūdinimo elementu, pvz., nikeliu, kad būtų sukurtos puikios mechaninės savybės.

Dvipusis nerūdijantis plienas – SAF 2205 – 1.4462

Įprastas dvipusis nerūdijantis plienas yra SAF 2205 („Sandvik“ priklausantis 22Cr dvipusio (ferito-austenitinio) nerūdijančio plieno prekės ženklas), kuriame paprastai yra 22 % chromo ir 5 % nikelio.Jis turi puikų atsparumą korozijai ir didelį stiprumą, 2205 yra plačiausiai naudojamas dvipusis nerūdijantis plienas.SAF 2205 taikomas šiose pramonės šakose:

• Transportavimas, sandėliavimas ir cheminis apdorojimas
• Apdorojimo įranga
• Didelis chlorido kiekis ir jūrinė aplinka
• Naftos ir dujų žvalgyba
• Popieriaus mašinos

Dvipusio nerūdijančio plieno savybės

Medžiagos savybės yra intensyvios savybės, o tai reiškia, kad jos nepriklauso nuo masės kiekio ir bet kuriuo metu gali skirtis įvairiose sistemos vietose.Medžiagų mokslas apima medžiagų struktūros tyrimą ir susiejimą su jų savybėmis (mechaninėmis, elektrinėmis ir kt.).Kai medžiagų mokslininkai sužino apie šią struktūros ir savybių koreliaciją, jie gali toliau tirti santykinį medžiagos veikimą tam tikroje programoje.Pagrindiniai medžiagos struktūrą, taigi ir jos savybes, lemiantys cheminiai elementai ir tai, kaip ji buvo perdirbta į galutinę formą.

Dvipusio nerūdijančio plieno mechaninės savybės

Medžiagos dažnai pasirenkamos įvairioms reikmėms, nes jos turi pageidaujamus mechaninių savybių derinius.Struktūrinėms reikmėms medžiagų savybės yra labai svarbios ir inžinieriai turi į jas atsižvelgti.

Dvipusio nerūdijančio plieno stiprumas

Medžiagų mechanikojemedžiagos stiprumasyra jo gebėjimas atlaikyti taikomą apkrovą be gedimų ar plastinių deformacijų.Medžiagų stiprumas reiškia ryšį tarp medžiagai taikomų išorinių apkrovų ir dėl to atsirandančios deformacijos arba medžiagos matmenų pasikeitimo.Medžiagos stiprumas – tai jos gebėjimas atlaikyti šią taikomą apkrovą be gedimų ar plastinių deformacijų.

Didžiausia tempimo jėga

Didžiausias dvipusio nerūdijančio plieno SAF 2205 atsparumas tempimui yra 620 MPa.

Thedidžiausias tempiamasis stiprumasyra inžinerijos maksimumasįtempių ir deformacijų kreivė.Tai atitinka didžiausią įtempimą, kurį išlaiko įtempta konstrukcija.Galutinis tempiamasis stipris dažnai sutrumpinamas iki „tempimo stiprumo“ arba „didžiausio“.Jei šis įtempis taikomas ir palaikomas, atsiras lūžis.Dažnai ši vertė yra žymiai didesnė nei takumo įtempis (net 50–60 proc. daugiau nei kai kurių metalų rūšių išeiga).Kai kalioji medžiaga pasiekia savo galutinį stiprumą, ji susiduria su kakleliu, kai skerspjūvio plotas lokaliai sumažėja.Įtempių ir deformacijų kreivė neturi didesnio įtempio nei ribinis stiprumas.Nors deformacijos gali ir toliau didėti, įtempis paprastai mažėja pasiekus didžiausią stiprumą.Tai intensyvus turtas;todėl jo vertė nepriklauso nuo bandinio dydžio.Tačiau tai priklauso nuo kitų veiksnių, pvz., bandinio paruošimo, paviršiaus defektų buvimo ar ne, ir bandymo aplinkos bei medžiagos temperatūros.Galutinis tempiamasis stipris svyruoja nuo 50 MPa aliuminio iki 3000 MPa labai didelio stiprumo plieno.

Derlingumo stiprumas

Dvipusio nerūdijančio plieno – SAF 2205 takumo riba yra 440 MPa.

Thederlingumo taškasyra taškas ant aįtempių ir deformacijų kreivėkuri rodo tamprios elgsenos ribą ir pradinį plastinį elgesį.Takumo stipris arba takumo įtempis yra medžiagos savybė, apibrėžiama kaip įtempis, kuriam esant medžiaga pradeda plastiškai deformuotis.Priešingai, takumo taškas yra taškas, kuriame prasideda netiesinė (elastinga + plastinė) deformacija.Prieš takumo tašką medžiaga elastingai deformuosis ir, pašalinus paveiktą įtampą, grįš į pradinę formą.Pasiekus takumo tašką, tam tikra deformacijos dalis bus nuolatinė ir negrįžtama.Kai kurie plienai ir kitos medžiagos pasižymi takumo taško reiškiniu.Takumo stipris svyruoja nuo 35 MPa mažo stiprumo aliuminio iki didesnio nei 1400 MPa didelio stiprumo plieno.

Youngo elastingumo modulis

Dvipusio nerūdijančio plieno – SAF 2205 Youngo tamprumo modulis yra 200 GPa.

Youngo tamprumo modulisyra tempimo ir gniuždymo įtempių tamprumo modulis vienaašės deformacijos linijinio tamprumo režime ir paprastai vertinamas tempimo bandymais.Iki apriboto streso, pašalinus apkrovą, kūnas galės atgauti savo matmenis.Dėl taikomų įtempių kristalo atomai pasislenka iš pusiausvyros padėties ir visiatomaipasislenka tiek pat ir išlaiko santykinę geometriją.Pašalinus įtempius, visi atomai grįžta į savo pradines padėtis ir nevyksta liekamoji deformacija.PagalHuko dėsnis, įtempis yra proporcingas deformacijai (tampriojoje srityje), o nuolydis yra Youngo modulis.Youngo modulis yra lygus išilginiam įtempiui, padalytam iš deformacijos.

Dvipusio nerūdijančio plieno kietumas

Dvipusio nerūdijančio plieno – SAF 2205 Brinelio kietumas yra apie 217 MPa.

Medžiagų moksle,kietumasyra gebėjimas atlaikyti paviršiaus įdubimus (lokalizuota plastinė deformacija) ir įbrėžimus.Kietumas tikriausiai yra prasčiausiai apibrėžta medžiagos savybė, nes ji gali rodyti atsparumą braižymui, trinčiai, įspaudimams ar net atsparumą formavimuisi ar vietinei plastinei deformacijai.Kietumas yra svarbus inžineriniu požiūriu, nes atsparumas dilimui dėl trinties arba garų, alyvos ir vandens erozijos paprastai didėja didėjant kietumui.

Brinelio kietumo testasyra vienas iš įdubimo kietumo testų, sukurtų kietumui tikrinti.Atliekant Brinelio bandymus, kietas, sferinis įdubimas, veikiamas tam tikros apkrovos, į bandomo metalo paviršių įspaudžiamas.Įprasto bandymo metu naudojamas 10 mm (0,39 col.) skersmens grūdintas plieninis rutulys, veikiantis 3 000 kgf (29,42 kN; 6 614 lbf) jėga.Apkrova palaikoma pastovi tam tikrą laiką (nuo 10 iki 30 s).Minkštesnėms medžiagoms naudojama mažesnė jėga;kietesnėms medžiagoms plieninis rutulys pakeičiamas volframo karbido rutuliu.

Bandymas pateikia skaitinius medžiagos kietumo matavimo rezultatus, kurie išreiškiami Brinelio kietumo skaičiumi – HB.Brinelio kietumo skaičius yra žymimas dažniausiai naudojamuose bandymo standartuose (ASTM E10-14[2] ir ISO 6506-1:2005) kaip HBW (H iš kietumo, B iš Brinell ir W iš įdubos medžiagos volframo). (volframo) karbidas).Ankstesniuose standartuose HB arba HBS buvo naudojami matavimams, atliekamiems naudojant plieninius įdubimus, nurodyti.

Brinelio kietumo skaičius (HB) yra apkrova, padalyta iš įdubos paviršiaus ploto.Atspaudo skersmuo matuojamas mikroskopu su uždėta skale.Brinelio kietumo skaičius apskaičiuojamas pagal lygtį:

Paprastai naudojami įvairūs bandymo metodai (pvz., Brinell,Knoop,Vickers, irRokvelas).Yra lentelių, kuriose koreliuojami skirtingų bandymo metodų kietumo skaičiai, kai koreliacija yra taikoma.Visose svarstyklėse didelis kietumo skaičius reiškia kietąjį metalą.

Dvipusio nerūdijančio plieno šiluminės savybės

Šiluminės medžiagų savybės reiškia medžiagų reakciją į jų pokyčiustemperatūrosir taikymaskarštis.Kaip kieta medžiaga susigeriaenergijosšilumos pavidalu jo temperatūra pakyla, o matmenys didėja.Tačiau skirtingos medžiagos į šilumą reaguoja skirtingai.

Šilumos talpa,šiluminis plėtimasis, iršilumos laidumasdažnai yra labai svarbūs praktiškai naudojant kietąsias medžiagas.

Dvipusio nerūdijančio plieno lydymosi temperatūra

Dvipusio nerūdijančio plieno – SAF 2205 plieno – lydymosi temperatūra yra apie 1450°C.

Paprastai lydymasis yra medžiagos fazės pasikeitimas iš kietos į skystą.Thelydymosi temperatūraMedžiagos temperatūra yra temperatūra, kurioje vyksta šis fazės pokytis.Lydymosi temperatūra taip pat apibrėžia sąlygą, kai kietoji ir skystoji medžiaga gali egzistuoti pusiausvyroje.

Dvipusio nerūdijančio plieno šilumos laidumas

Dvipusio nerūdijančio plieno – SAF 2205 šilumos laidumas yra 19 W/(m.K).

Kietos medžiagos šilumos perdavimo charakteristikos matuojamos savybe, vadinamašilumos laidumas, k (arba λ), matuojamas W/mK Matuoja medžiagos gebėjimą perduoti šilumą per medžiagąlaidumas.Prisimink taiFurjė dėsnistaikoma visoms medžiagoms, nepaisant jos būsenos (kietos, skystos ar dujinės).Todėl jis taip pat apibrėžiamas skysčiams ir dujoms.

Thešilumos laidumasdaugumos skysčių ir kietųjų medžiagų temperatūra kinta, o garų – taip pat priklauso nuo slėgio.Apskritai:

Dauguma medžiagų yra beveik vienalytės, todėl paprastai galime rašyti k = k (T).Panašūs apibrėžimai siejami su šilumos laidumu y ir z kryptimis (ky, kz), tačiau izotropinei medžiagai šilumos laidumas nepriklauso nuo perdavimo krypties, kx = ky = kz = k.