Í málmvinnslu er ryðfrítt stál stálblendi með að minnsta kosti 10,5% króm með eða án annarra málmbandi þátta og að hámarki 1,2% kolefnis miðað við massa.Ryðfrítt stál, einnig þekkt sem inox stál eða inox úr frönsku óoxandi (óoxandi), erustálblendisem eru mjög vel þekktir fyrir tæringarþol, sem eykst með auknu króminnihaldi.Tæringarþol getur einnig aukist með nikkel og mólýbdeni.Viðnám þessara málmblöndur gegn efnafræðilegum áhrifum ætandi efna byggist á passivering.Til að aðgerðaleysi eigi sér stað og haldist stöðugt verður Fe-Cr málmblöndun að hafa að lágmarki króminnihald sem er um það bil 10,5% miðað við þyngd, þar fyrir ofan getur aðgerðaleysi átt sér stað og þar fyrir neðan er ómögulegt.Króm er hægt að nota sem herðandi frumefni og er oft notað með harðandi frumefni eins og nikkel til að framleiða betri vélræna eiginleika.

Tvíhliða ryðfríu stáli

Eins og nafnið gefur til kynna eru tvíhliða ryðfrítt stál sambland af tveimur helstu álfelgur.Þeir eru með blandaða örbyggingu austeníts og ferríts, venjulega er markmiðið að framleiða 50/50 blöndu, þó að hlutfallið gæti verið 40/60 í málmblöndur.Tæringarþol þeirra er svipað og austenítískt hliðstæða þeirra, en streitu-tæringarþol þeirra (sérstaklega fyrir klóríðspennu tæringarsprungur), togstyrkur og flæðistyrkur (u.þ.b. tvöfalt flæðistyrkur austenitísks ryðfríu stáli) er almennt betri en austenítískt stál. einkunnir.Í tvíhliða ryðfríu stáli er kolefni haldið í mjög lágu magni (C<0,03%).Króminnihald er á bilinu 21,00 til 26,00%, nikkelinnihald á bilinu 3,50 til 8,00% og þessar málmblöndur geta innihaldið mólýbden (allt að 4,50%).Seigni og sveigjanleiki er almennt á milli þeirra sem eru í austenítískum og ferrítískum flokkum.Tvíhliða flokkum er venjulega skipt í þrjá undirhópa miðað við tæringarþol þeirra: halla tvíhliða, venjulega tvíhliða og ofurtvíhliða.Superduplex stál hafa aukinn styrk og viðnám gegn hvers kyns tæringu samanborið við venjulegt austenítískt stál.Algeng notkun felur í sér sjávarnotkun, jarðolíuverksmiðjur, afsöltunarstöðvar, varmaskipti og pappírsframleiðsluiðnaðinn.Í dag er olíu- og gasiðnaðurinn stærsti notandinn og hefur þrýst á um fleiri tæringarþolna flokka, sem leiðir til þróunar á ofurtvíhliða stáli.

Viðnám ryðfríu stáli gegn efnafræðilegum áhrifum ætandi efna byggist á passivering.Til að aðgerðaleysi eigi sér stað og haldist stöðugt verður Fe-Cr málmblöndun að hafa að lágmarki króminnihald sem er um það bil 10,5% miðað við þyngd, þar fyrir ofan getur aðgerðaleysi átt sér stað og þar fyrir neðan er ómögulegt.Króm er hægt að nota sem herðandi frumefni og er oft notað með harðandi frumefni eins og nikkel til að framleiða betri vélræna eiginleika.

Tvíhliða ryðfrítt stál – SAF 2205 – 1.4462

Algengt tvíhliða ryðfrítt stál er SAF 2205 (vörumerki í eigu Sandvik fyrir 22Cr tvíhliða (ferritic-austenitic) ryðfrítt stál), sem inniheldur venjulega 22% króm og 5% nikkel.Það hefur framúrskarandi tæringarþol og mikinn styrk, 2205 er mest notaða tvíhliða ryðfríu stálið.Umsóknir um SAF 2205 eru í eftirfarandi atvinnugreinum:

• Flutningur, geymsla og efnavinnsla
• Vinnslubúnaður
• Mikið klóríð og sjávarumhverfi
• Olíu- og gasleit
• Pappírsvélar

Eiginleikar tvíhliða ryðfríu stáli

Efniseiginleikar eru miklir eiginleikar, sem þýðir að þeir eru óháðir massamagni og geta verið mismunandi eftir stöðum innan kerfisins hvenær sem er.Efnisfræði felst í því að rannsaka uppbyggingu efna og tengja þau við eiginleika þeirra (vélræna, rafmagns osfrv.).Þegar efnisfræðingur hefur vitað um þessa fylgni byggingar-eiginleika, geta þeir haldið áfram að rannsaka hlutfallslegan árangur efnis í tilteknu forriti.Helstu ákvarðanir um uppbyggingu efnis og þar með eiginleika þess eru efnafræðilegir þættir þess og hvernig það hefur verið unnið í endanlegt form.

Vélrænir eiginleikar tvíhliða ryðfríu stáli

Efni eru oft valin til ýmissa nota vegna þess að þau hafa æskilegar samsetningar vélrænna eiginleika.Fyrir burðarvirki eru efniseiginleikar mikilvægir og verkfræðingar verða að taka tillit til þeirra.

Styrkur tvíhliða ryðfríu stáli

Í vélfræði efna, semstyrkur efniser hæfni þess til að standast álag án bilunar eða plastískrar aflögunar.Styrkur efna tekur til sambands milli ytri álags sem beitt er á efni og aflögunar eða breytinga á efnisstærð sem af því leiðir.Styrkur efnis er hæfni þess til að standast þetta álag án bilunar eða plastískrar aflögunar.

Fullkominn togstyrkur

Endanlegur togstyrkur tvíhliða ryðfríu stáli – SAF 2205 er 620 MPa.

Theendanlegur togstyrkurer hámarkið á verkfræðinnistreitu-álagsferill.Þetta samsvarar hámarksálagi sem burðarvirki í spennu verður fyrir.Endanlegur togstyrkur er oft styttur í „togstyrk“ eða „fullkominn“.Ef þessu álagi er beitt og henni haldið við, þá verður beinbrot.Oft er þetta gildi verulega meira en álagsálagið (allt að 50 til 60 prósent meira en afraksturinn fyrir sumar tegundir málma).Þegar sveigjanlegt efni nær fullkomnum styrk, verður það fyrir hálsi þar sem þversniðsflatarmálið minnkar staðbundið.Álags-álagsferillinn inniheldur ekki meiri streitu en fullkominn styrk.Jafnvel þó aflögun geti haldið áfram að aukast minnkar streitan venjulega eftir að fullkominn styrkur er náð.Það er ákafur eign;því er gildi þess ekki háð stærð prófunarsýnisins.Hins vegar fer það eftir öðrum þáttum, svo sem undirbúningi sýnisins, hvort yfirborðsgalla sé til staðar eða ekki, og hitastigi prófunarumhverfis og efnis.Endanlegur togstyrkur er frá 50 MPa fyrir ál upp í allt að 3000 MPa fyrir mjög sterkt stál.

Afkastastyrkur

Flutningsstyrkur tvíhliða ryðfríu stáli – SAF 2205 er 440 MPa.

Theávöxtunarmarker punkturinn á astreitu-álagsferillsem gefur til kynna takmörk teygjanlegrar hegðunar og upphafs plasthegðunar.Flutningsstyrkur eða flæðispenna er efniseiginleikinn sem er skilgreindur sem álagið sem efni byrjar að afmyndast á plast.Aftur á móti er flæðimarkið punkturinn þar sem ólínuleg (teygjanleg + plast) aflögun hefst.Áður en viðmiðunarmörkin eru aflöguð mun efnið aflagast teygjanlega og fara aftur í upprunalega lögun þegar álagið er fjarlægt.Þegar viðmiðunarmarkið hefur farið framhjá verður eitthvað brot af aflöguninni varanlegt og óafturkræft.Sum stál og önnur efni sýna hegðun sem kallast ávöxtunarmark fyrirbæri.Afrakstursstyrkur er breytilegur frá 35 MPa fyrir lágstyrkt ál til meira en 1400 MPa fyrir hástyrkt stál.

Teygjanleikastuðull Young

Mýktarstuðull Young í tvíhliða ryðfríu stáli – SAF 2205 er 200 GPa.

Mýktarstuðull Younger teygjustuðull fyrir tog- og þjöppunarálag í línulegu mýktarkerfi einása aflögunar og er venjulega metinn með togprófum.Allt að því að takmarka streitu mun líkaminn geta endurheimt stærð sína við að fjarlægja álagið.Álagsspennan veldur því að atómin í kristal færast úr jafnvægisstöðu sinni og öllatómeru færð jafn mikið og halda hlutfallslegri rúmfræði sinni.Þegar álagið er fjarlægt fara öll atómin aftur í upprunalega stöðu og engin varanleg aflögun á sér stað.SamkvæmtLögmál Hooke, álagið er í réttu hlutfalli við álagið (á teygjusvæðinu), og hallinn er stuðull Youngs.Stuðull Young er jöfn lengdarspennu deilt með álagi.

Hörku tvíhliða ryðfríu stáli

Brinell hörku tvíhliða ryðfríu stáli – SAF 2205 er um það bil 217 MPa.

Í efnisfræði,hörkuer hæfileikinn til að standast yfirborðsinndrátt (staðbundin plastaflögun) og rispur.Harka er líklega illa skilgreindasti eiginleiki efnisins vegna þess að hún getur bent til mótstöðu gegn rispum, núningi, inndrætti eða jafnvel mótstöðu eða staðbundinni plastaflögun.Hörku er mikilvæg frá verkfræðilegu sjónarmiði vegna þess að viðnám gegn sliti annaðhvort núning eða veðrun af völdum gufu, olíu og vatns eykst almennt með hörku.

Brinell hörkuprófer eitt af inndráttarhörkuprófunum sem þróuð eru fyrir hörkuprófun.Í Brinell prófunum er hörðum, kúlulaga inndælingum þvinguð undir tilteknu álagi inn í yfirborð málmsins sem á að prófa.Dæmigerð prófun notar 10 mm (0,39 tommu) hertu stálkúlu í þvermál sem inndrætti með 3.000 kgf (29.42 kN; 6.614 lbf) krafti.Álaginu er haldið stöðugu í tiltekinn tíma (á milli 10 og 30 s).Fyrir mýkri efni er minni kraftur notaður;fyrir harðari efni kemur wolframkarbíðkúla í stað stálkúlunnar.

Prófið gefur tölulegar niðurstöður til að mæla hörku efnis, sem er gefin upp með Brinell hörkutölunni - HB.Brinell hörkunúmerið er tilgreint af algengustu prófunarstöðlunum (ASTM E10-14[2] og ISO 6506–1:2005) sem HBW (H frá hörku, B frá Brinell, og W frá efni innrennslis, wolfram (wolfram) karbít).Í fyrri stöðlum var HB eða HBS notað til að vísa til mælinga sem gerðar voru með stálinndrættum.

Brinell hörkutalan (HB) er álagið deilt með yfirborði inndráttarins.Þvermál prentunar er mælt með smásjá með álagðri kvarða.Brinell hörku talan er reiknuð út frá jöfnunni:

Það eru ýmsar prófunaraðferðir í almennri notkun (td Brinell,Knoop,Vickers, ogRockwell).Það eru til töflur sem tengja hörkutölur frá mismunandi prófunaraðferðum þar sem fylgni á við.Í öllum mælikvörðum táknar há hörkutala harðan málm.

Hitaeiginleikar tvíhliða ryðfríu stáli

Hitaeiginleikar efna vísa til viðbragða efna við breytingum á þeimhitastigog umsókn umhita.Eins og fast efni gleypirOrkaí formi hita hækkar hitastig hans og stærðir aukast.En mismunandi efni bregðast mismunandi við beitingu hita.

Hitageta,hitauppstreymi, oghitaleiðnieru oft mikilvægar í hagnýtri notkun fastra efna.

Bræðslumark tvíhliða ryðfríu stáli

Bræðslumark tvíhliða ryðfríu stáli – SAF 2205 stáli er um 1450°C.

Almennt séð er bráðnun fasabreyting efnis úr föstum fasa í fljótandi fasa.Thebræðslumarkefnis er hitastigið sem þessi fasabreyting á sér stað.Bræðslumarkið skilgreinir einnig ástand þar sem fast efni og vökvi geta verið í jafnvægi.

Varmaleiðni tvíhliða ryðfríu stáli

Varmaleiðni tvíhliða ryðfríu stáli – SAF 2205 er 19 W/(m. K).

Hitaflutningseiginleikar fast efnis eru mældir með eiginleikum sem kallasthitaleiðni, k (eða λ), mælt í W/mK Það mælir getu efnis til að flytja varma í gegnum efni meðleiðni.Athugið aðFouriers lögmáliðá við um allt efni, óháð ástandi þess (fast, fljótandi eða gas).Þess vegna er það einnig skilgreint fyrir vökva og lofttegundir.

Thehitaleiðniaf flestum vökva og föstum efnum er breytilegt eftir hitastigi og fyrir gufur fer það einnig eftir þrýstingi.Almennt:

Flest efni eru næstum einsleit, þess vegna getum við venjulega skrifað k = k (T).Svipaðar skilgreiningar tengjast varmaleiðni í y- og z-átt (ky, kz), en fyrir samsætuefni er hitaleiðni óháð flutningsstefnu, kx = ky = kz = k.