سخت کاری سطحی قطعات با استفاده از آلیاژهای استلایت

سخت کاری

سختکاری سطحی قطعات صنعتی با استفاده از سوپرآلیاژهای پایه کبالت استلایت یکی از چالش های صنعتگران است. آلیاژهای استلایت به علت خواص منحصر به فرد خود در کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند.

زمانیکه که حفظ سختی در دمای بالا، شرایط خورنده و انواع مکانیزم های سایش مطرح باشند. استلایت ها به خوبی برتری های خود را به نمایش می گذارند.

معمولاً آلیاژهای مقاوم به سایش، مقاومت به خوردگی بالایی ندارند. یا آلیاژهای مقاوم به حرارت، نظیر اینکونل ها و اینکولوی ها، مقاومت به سایش پایینی دارند. ولی آلیاژهای استلایت بطور همزمان می توانند در سه جبهه با این مکانیزم های مخرب فلزات بجنگند.

آلیاژهای استلایت مقاومت به سایش چسبان (Galling) بسیار خوبی دارند. به همین دلیل در شرایطی که آب بندی فلز روی فلز نیاز باشد. گزینه ی بسیار مناسبی هستند. این ویژگی باعث شده تا در صنایع شیرآلات خاص صنعتی. پمپ های فرآیندی و کنترل ولوها شاهد به کارگیری آلیاژهای استلایت در سیت، گیت، بال و … باشیم.

حفظ سختی و مقاومت به سایش در دمای بالا در آلیاژهای استلایت باعث شده. تا در فرآیندهای شکل دهی گرم فلزات، نظیر اکستروژن و کشش سیم کاربردهای زیادی پیدا کرده باشند.

مقاومت به خوردگی در فلز مذاب، باعث شده. تا در ساخت قطعات تحت سایش در وان های فلزات مذاب. بتوان آلیاژهای استلایت را بکارگیری کرد.

در این نوشتار، اصول کلی سخت کاری سطی قطعات صنعتی با استفاده از آلیاژهای استلایت. به روش جوشکاری مورد بحث قرار گرفته است. امید است این مطلب مورد استفاده ی صنعتگران بومی ساز قطعات خاص قرار گیرد.

بعد از طی مرحله تولید آهن خام، مرحله تولید فولاد خام شروع می شود. در تولید فولاد خام از چهار روش عمده استفاده میشود که عبارتند از.:

• روش روباز open Hearth Furnace یا زیمنس مارتین.
• روش کوره اکسیژنی Basic Oxygen Furnace یا کنورتور.
• روش کوره قوس الکتریکی EAF:Electric Arc Furnace.
• روش کوره های القایی IF: Induction Furnace.

روش روباز، برای تولید فولاد از آهن خام بدست آمده از کوره بلند یا عمدتاً قراضه استفاده میشود. تولید فولاد به این روش از سایر روشهای قدیمی تر بوده و به علت پایین بودن کارآیی آن،. روز به روز کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. در سال 2011 حدود 1/8 درصد فولاد دنیا به این روش تولید شد. و تا چند سال آینده فولاد به این روش دیگر تولید نخواهد شد.

آشنایی با صنعت فولاد و آهن

در روش کوره اکسیژنی نیز از آهن خام بدست آمده از کوره بلند . با مقداری قراضه و از طریق دمش اکسیژن خالص، فولاد تولید میشود. حدود 47 درصد فولاد دنیا در سال 2011 توسط انواع کنورتورها تولید شده اند.

در روش کوره قوس الکتریکی تولید فولاد با استفاده از قراضه و آهن اسفنجی بدست آمده از طریق احیاء مستقیم. و یا آهن خام حاصل از کوره بلند یا ترکیبی از آنها توسط الکترودهای گرافیتی. و اعمال قوس الکتریکی صورت می گیرد. در سال 2011 حدود 31 درصد فولاد دنیا به این روش تولید شده است.

در روش کوره القایی آهن قراضه و آهن اسفنجی به کمک انرژی الکتریکی به فولاد تبدیل می گردد. حدود 35 درصد فولاد هندوستان در سال 2011 به این روش تولید شد.

جوشپذیری میلگرد

یکی از مهمترین فاکتورهای مؤثر در میلگردهای ساختمانی جوشپذیری آنها میباشد. میلگردها به دو صورت جوشپذیر و جوش ناپذیر طبقه بندی میشوند. روش تولید میلگردهای جوش ناپذیر نورد گرم بدون عملیات نهایی میباشد. در این زمینه در زمان تولید میلگردهای آجدار، آج ها با استفاده از آخرین استند نورد. ایجاد میشوند، جایی که دو تا سه دستگاه نورد، نفوذ یکسانی بر روی میلگرد ایجاد میکنند.میلگرد آلیاژی

https://www.foolad-paytakht.ir

در تولید میلگردهای جوش پذیر 3 مرحله اجرایی از جمله نورد گرم. بعد از میکرو آلیاژ کردن، نورد گرم همراه با عملیات حرارتی. و نورد گرم همراه با شکل دهی سرد وجود دارد.

علاوه بر این جوش پذیری میلگردها به ترکیب شیمیایی فولادی. بستگی دارد، معمولاً میزان کربن فولادهای جوش پذیر کمتر از 0.24 درصد وزنی میباشد.

فولاد خوش تراش-فولاد اتومات- فولاد کم کربن

طبقه بندی فولاد

می توان فولاد را به روش های گوناگونی طبقه بندی کرد. معیار اولیه جهت طبقه بندی فولاد آنالیز شیمیایی آن است. که فولاد بر مبنای میزان کربن، منگنز، فسفر،. گوگرد و سیلیسیم موجود در آن طبقه بندی می شود.

به طور کلی میتوان دو نوع فولاد تجاری نام برد: فولاد کربنی و فولاد آلیاژی. فولاد کربنی به انواع کم کربن، متوسط کربن و پر کربن طبقه بندی می گردد. فولادهای فوق العاده کم کربن نیز در مواردی خاص تولید می شود. فولاد کربنی علاوه بر داشتن کربن، دارای مقادیری منگنز و مقادیر نسبتاً کمی نیز سیلیسیم، آلومینیوم، مس و … می باشد. به طور کلی موارد استفاده فولاد کربنی در ساخت بدنه اتومیبیل،. لوازم منزل، انواع ماشین آلات، کشتی، انواع کانتینرها و بالاخره اسکلت ساختمان ها است.

آشنایی با صنعت فولاد

فولاد آلیاژی به دو دسته فولاد با آلیاژ کم و فولاد با آلیاژ زیاد تقسیم می شود. فولاد با آلیاژ کم دارای 1 تا 5 درصد از مواد آلیاژی معمولی نظیر نیکل،. کروم، مولیبدن، منگنز،. تنگستن، تیتانیوم، نیوبیوم و … می باشد. این نوع فولاد در ساخت لوازم مخصوص فرود هواپیما،. انواع شفت، ابزار دستی، چرخ دنده و بالاخره فولاد تأسیساتی با استحکام زیاد، به کار می رود. فولاد با آلیاژ زیاد، جمعاً دارای بیش از 5 درصد از مواد آلیاژی است. این ماده آلیاژی به طور معمول کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن و یا تنگستن می باشد.

باید دانست که فولاد ضد زنگ، خود نوع عمده ای از فولاد با آلیاژ زیاد بوده. و معمولاً به فولادی اطلاق می گردد که بیش از 5 درصد کروم داشته باشد. فولاد ضد زنگ به خاطر مقاومت در برابر فرسایش و سایش و استقامت در برابر خوردگی. و نیز ظاهر خوب آن، کاربرد فراوانی یافته است. از فولاد ضد زنگ در ساخت قطعات موتور جت، وسایل و لوازم شیمیایی، کارد و چنگال،. انواع لوازم پخت و پز و بالاخره انواع دستگاه های مخصوص برش، استفاده می شود.