Në metalurgji, çeliku inox është një aliazh çeliku me të paktën 10,5% krom me ose pa elementë të tjerë aliazh dhe një maksimum prej 1,2% karbon në masë.Çeliqet inox, të njohur edhe si çelik inoks ose inoks nga frëngjisht i paoksidueshëm (i paoksidueshëm), janëlidhjeve të çelikutqë janë shumë të njohura për rezistencën e tyre ndaj korrozionit, e cila rritet me rritjen e përmbajtjes së kromit.Rezistenca ndaj korrozionit mund të rritet gjithashtu nga shtesat e nikelit dhe molibdenit.Rezistenca e këtyre lidhjeve metalike ndaj efekteve kimike të agjentëve korrozivë bazohet në pasivimin.Që pasivizimi të ndodhë dhe të mbetet i qëndrueshëm, aliazhi Fe-Cr duhet të ketë një përmbajtje minimale kromi prej rreth 10,5% ndaj peshës, mbi të cilën mund të ndodhë pasiviteti dhe më poshtë është i pamundur.Kromi mund të përdoret si një element forcues dhe përdoret shpesh me një element forcues si nikeli për të prodhuar veti mekanike superiore.

Çeliku i pandryshkshëm i dyfishtë

Siç tregon edhe emri i tyre, çeliqet inox Duplex janë një kombinim i dy llojeve kryesore të lidhjeve.Ata kanë një mikrostrukturë të përzier të austenitit dhe ferritit, qëllimi zakonisht është të prodhohet një përzierje 50/50, megjithëse, në lidhjet komerciale, raporti mund të jetë 40/60.Rezistenca e tyre ndaj korrozionit është e ngjashme me homologët e tyre austenitikë, por rezistenca e tyre ndaj korrozionit ndaj stresit (veçanërisht ndaj plasaritjes së korrozionit të stresit të klorurit), forca në tërheqje dhe forca e rrjedhshmërisë (afërsisht dyfishi i fuqisë rrjedhëse të çeliqeve inox austenitikë) janë përgjithësisht superiore se ato të austenitëve. notat.Në çelik inox dupleks, karboni mbahet në nivele shumë të ulëta (C<0.03%).Përmbajtja e kromit varion nga 21,00 deri në 26,00%, përmbajtja e nikelit varion nga 3,50 deri në 8,00%, dhe këto lidhje mund të përmbajnë molibden (deri në 4,50%).Fortësia dhe duktiliteti në përgjithësi bien midis atyre të klasave austenitike dhe ferritike.Notat e dyfishta zakonisht ndahen në tre nëngrupe bazuar në rezistencën e tyre ndaj korrozionit: dupleks i dobët, dupleksi standard dhe superduplex.Çeliqet superduplex kanë forcë dhe rezistencë të shtuar ndaj të gjitha formave të korrozionit në krahasim me çeliqet standarde austenitike.Përdorimet e zakonshme përfshijnë aplikimet detare, impiantet petrokimike, impiantet e shkripëzimit, shkëmbyesit e nxehtësisë dhe industrinë e prodhimit të letrës.Sot, industria e naftës dhe gazit është përdoruesi më i madh dhe ka shtyrë për më shumë nota rezistente ndaj korrozionit, duke çuar në zhvillimin e çeliqeve superduplex.

Rezistenca e çelikut inox ndaj efekteve kimike të agjentëve gërryes bazohet në pasivimin.Që pasivizimi të ndodhë dhe të mbetet i qëndrueshëm, aliazhi Fe-Cr duhet të ketë një përmbajtje minimale kromi prej rreth 10,5% ndaj peshës, mbi të cilën mund të ndodhë pasiviteti dhe më poshtë është i pamundur.Kromi mund të përdoret si një element forcues dhe përdoret shpesh me një element forcues si nikeli për të prodhuar veti mekanike superiore.

Çelikë inox të dyfishtë – SAF 2205 – 1,4462

Një çelik inox i zakonshëm i dyfishtë është SAF 2205 (një markë tregtare në pronësi të Sandvik për një çelik inox 22Cr (ferritiko-austenitik)), i cili zakonisht përmban 22% krom dhe 5% nikel.Ka rezistencë të shkëlqyeshme ndaj korrozionit dhe forcë të lartë, 2205 është çeliku inox dyfish më i përdorur.Aplikimet e SAF 2205 janë në industritë e mëposhtme:

• Transporti, magazinimi dhe përpunimi kimik
• Pajisjet e përpunimit
• Mjediset me klorur të lartë dhe detar
• Kërkimi i naftës dhe gazit
• Makina letre

Karakteristikat e çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë

Karakteristikat materiale janë veti intensive, që do të thotë se ato janë të pavarura nga sasia e masës dhe mund të ndryshojnë nga një vend në tjetrin brenda sistemit në çdo moment.Shkenca e materialeve përfshin studimin e strukturës së materialeve dhe lidhjen e tyre me vetitë e tyre (mekanike, elektrike, etj.).Pasi shkencëtari i materialeve të dijë për këtë korrelacion strukturë-veti, ata mund të vazhdojnë të studiojnë performancën relative të një materiali në një aplikim të caktuar.Përcaktuesit kryesorë të strukturës së një materiali dhe rrjedhimisht të vetive të tij janë elementët kimikë përbërës të tij dhe mënyra se si është përpunuar në formën e tij përfundimtare.

Vetitë mekanike të çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë

Materialet zgjidhen shpesh për aplikime të ndryshme sepse ato kanë kombinime të dëshirueshme të karakteristikave mekanike.Për aplikimet strukturore, vetitë e materialit janë vendimtare dhe inxhinierët duhet t'i marrin parasysh ato.

Forca e çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë

Në mekanikën e materialeve,forca e një materialiështë aftësia e tij për të përballuar një ngarkesë të aplikuar pa dështim ose deformim plastik.Forca e materialeve merr parasysh marrëdhënien midis ngarkesave të jashtme të aplikuara në një material dhe deformimit ose ndryshimit që rezulton në dimensionet e materialit.Forca e një materiali është aftësia e tij për të përballuar këtë ngarkesë të aplikuar pa dështim ose deformim plastik.

Forca e fundit në tërheqje

Rezistenca maksimale në tërheqje e çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë - SAF 2205 është 620 MPa.

Tëforca përfundimtare në tërheqjeështë maksimumi në inxhinierikurba sforcim-deformim.Kjo korrespondon me stresin maksimal të mbajtur nga një strukturë në tension.Forca e fundit në tërheqje shpesh shkurtohet në "fortësi në tërheqje" ose "të fundit".Nëse ky stres zbatohet dhe mbahet, do të rezultojë një frakturë.Shpesh, kjo vlerë është dukshëm më e madhe se sforcimi i rendimentit (deri në 50 deri në 60 përqind më shumë se rendimenti për disa lloje metalesh).Kur një material duktil arrin forcën e tij përfundimtare, ai përjeton qafën ku sipërfaqja e prerjes tërthore zvogëlohet lokalisht.Kurba sforcim-sforcim nuk përmban stres më të lartë se forca përfundimtare.Edhe pse deformimet mund të vazhdojnë të rriten, stresi zakonisht zvogëlohet pas arritjes së forcës përfundimtare.Është një pronë intensive;prandaj vlera e tij nuk varet nga madhësia e kampionit të provës.Megjithatë, kjo varet nga faktorë të tjerë, si përgatitja e mostrës, prania ose jo e defekteve sipërfaqësore dhe temperatura e mjedisit dhe materialit të provës.Fortësitë e fundit në tërheqje variojnë nga 50 MPa për aluminin deri në 3000 MPa për çelikun me rezistencë shumë të lartë.

Forca e rendimentit

Forca e rrjedhjes së çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë - SAF 2205 është 440 MPa.

Tëpika e rendimentitështë pika në akurba sforcim-deformimqë tregon kufirin e sjelljes elastike dhe fillimin e sjelljes plastike.Forca e rrjedhjes ose sforcimi i rrjedhjes është vetia e materialit e përcaktuar si sforcimi në të cilin një material fillon të deformohet në mënyrë plastike.Në të kundërt, pika e rendimentit është pika ku fillon deformimi jolinear (elastik + plastik).Para pikës së rrjedhjes, materiali do të deformohet në mënyrë elastike dhe do të kthehet në formën e tij origjinale kur të hiqet sforcimi i aplikuar.Pasi të kalohet pika e rendimentit, një pjesë e deformimit do të jetë e përhershme dhe e pakthyeshme.Disa çeliqe dhe materiale të tjera shfaqin një sjellje të quajtur fenomen i pikës së rendimentit.Fortësitë e rendimentit variojnë nga 35 MPa për aluminin me rezistencë të ulët deri në më shumë se 1400 MPa për çelikun me rezistencë të lartë.

Moduli i elasticitetit të Young

Moduli i elasticitetit të Young-it të çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë – SAF 2205 është 200 GPa.

Moduli i elasticitetit të Youngështë moduli elastik për sforcimet në tërheqje dhe shtypje në regjimin e elasticitetit linear të një deformimi njëaksial dhe zakonisht vlerësohet nga provat tërheqëse.Deri në kufizimin e stresit, një trup do të jetë në gjendje të rikuperojë dimensionet e tij me heqjen e ngarkesës.Sforcimet e aplikuara bëjnë që atomet në një kristal të lëvizin nga pozicioni i tyre i ekuilibrit, dhe të gjithaatometzhvendosen në të njëjtën sasi dhe ruajnë gjeometrinë e tyre relative.Kur sforcimet hiqen, të gjithë atomet kthehen në pozicionet e tyre origjinale dhe nuk ndodh asnjë deformim i përhershëm.SipasLigji i Hukut, sforcimi është proporcional me sforcimin (në rajonin elastik), dhe pjerrësia është moduli i Young.Moduli i Young është i barabartë me sforcimin gjatësor të ndarë me sforcimin.

Fortësia e çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë

Fortësia Brinell e çeliqeve të pandryshkshme të dyfishta - SAF 2205 është afërsisht 217 MPa.

Në shkencën e materialeve,fortësiështë aftësia për t'i bërë ballë dhëmbëzimit të sipërfaqes (deformimit të lokalizuar plastik) dhe gërvishtjeve.Fortësia është ndoshta vetia e materialit më e përcaktuar keq, sepse mund të tregojë rezistencë ndaj gërvishtjeve, gërryerjes, dhëmbëzimit apo edhe rezistencës ndaj formësimit ose deformimit të lokalizuar plastik.Fortësia është e rëndësishme nga pikëpamja inxhinierike, sepse rezistenca ndaj konsumimit nga fërkimi ose erozioni nga avulli, vaji dhe uji në përgjithësi rritet me ngurtësinë.

Testi i fortësisë së Brinelitështë një nga testet e fortësisë së dhëmbëzimit të zhvilluar për testimin e fortësisë.Në testet e Brinell, një indentues i fortë, sferik detyrohet nën një ngarkesë specifike në sipërfaqen e metalit që do të testohet.Testi tipik përdor një top çeliku të ngurtësuar me diametër 10 mm (0,39 in) si një dhëmbëz me një forcë 3,000 kgf (29,42 kN; 6,614 lbf).Ngarkesa mbahet konstante për një kohë të caktuar (midis 10 dhe 30 s).Për materialet më të buta, përdoret një forcë më e vogël;për materialet më të forta, një top karabit tungsteni zëvendësohet për topin e çelikut.

Testi jep rezultate numerike për të përcaktuar fortësinë e një materiali, i cili shprehet me numrin e ngurtësisë Brinell - HB.Numri i fortësisë Brinell përcaktohet nga standardet më të përdorura të provës (ASTM E10-14[2] dhe ISO 6506–1:2005) si HBW (H nga fortësia, B nga Brinell dhe W nga materiali i dhëmbëzimit, tungsteni karabit (wolfram)).Në standardet e mëparshme, HB ose HBS përdoreshin për t'iu referuar matjeve të bëra me dhëmbëza çeliku.

Numri i fortësisë Brinell (HB) është ngarkesa e ndarë me sipërfaqen e dhëmbëzimit.Diametri i mbresës matet me një mikroskop me një shkallë të mbivendosur.Numri i fortësisë së Brinellit llogaritet nga ekuacioni:

Ka metoda të ndryshme testimi në përdorim të përbashkët (p.sh., Brinell,Knoop,Vickers, dheRockwell).Ekzistojnë tabela që janë të disponueshme që lidhen me numrat e fortësisë nga metodat e ndryshme të provës ku korrelacioni është i zbatueshëm.Në të gjitha shkallët, një numër i fortësisë së lartë përfaqëson një metal të fortë.

Vetitë termike të çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë

Vetitë termike të materialeve i referohen reagimit të materialeve ndaj ndryshimeve të tyretemperaturadhe aplikimi ingrohjes.Si një e ngurtë thithenergjinë formën e nxehtësisë, temperatura e tij rritet dhe dimensionet e tij rriten.Por materiale të ndryshme reagojnë ndryshe ndaj aplikimit të nxehtësisë.

Kapaciteti i nxehtësisë,zgjerim termik, dhepërçueshmëri termikejanë shpesh kritike në përdorimin praktik të lëndëve të ngurta.

Pika e shkrirjes së çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë

Pika e shkrirjes së çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë – SAF 2205 është rreth 1450°C.

Në përgjithësi, shkrirja është një ndryshim fazor i një substance nga faza e ngurtë në të lëngshme.Tëpika e shkrirjese një substance është temperatura në të cilën ndodh ky ndryshim fazor.Pika e shkrirjes përcakton gjithashtu një gjendje ku trupi i ngurtë dhe i lëngët mund të ekzistojnë në ekuilibër.

Përçueshmëria termike e çelikut të pandryshkshëm të dyfishtë

Përçueshmëria termike e çeliqeve inox dupleks – SAF 2205 është 19 W/(m. K).

Karakteristikat e transferimit të nxehtësisë së materialit të ngurtë maten me një veti të quajturpërçueshmëri termike, k (ose λ), e matur në W/mK Ai mat aftësinë e një substance për të transferuar nxehtësinë përmes një materiali ngapërçueshmëria.Vini re seLigji i Furieritvlen për të gjitha lëndët, pavarësisht nga gjendja e saj (e ngurtë, e lëngët ose e gaztë).Prandaj, është përcaktuar edhe për lëngjet dhe gazet.

Tëpërçueshmëri termikee shumicës së lëngjeve dhe lëndëve të ngurta ndryshon me temperaturën, dhe për avujt, varet gjithashtu nga presioni.Në përgjithësi:

Shumica e materialeve janë pothuajse homogjene, prandaj zakonisht mund të shkruajmë k = k (T).Përkufizime të ngjashme shoqërohen me përçueshmëri termike në drejtimet y dhe z (ky, kz), por për një material izotropik, përçueshmëria termike është e pavarur nga drejtimi i transferimit, kx = ky = kz = k.