چرا میله جک از ته صندلی بیرون می زند

چرا میله جک از ته آن بیرون می زند؟

چرا میله جک از ته آن بیرون می زند

یکی از بحث ها در تعمیر صندلی این است که چرا میله جک از ته آن بیرن می زند

این بدان دلیل است که واشر آن و بلبرینگ آن از بین رفته است 

با تعمیر صندلی می توان جک صندلی را با واشر و جک درست کرد.

ریزساختار فولاد زنگ نزن مارتنزیتی

ریزساختار فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی اصولا با مقدار کروم و کربن و با عملیات حرارتی مشخص میشود. کروم گستره ای را که فاز آستنیت در آلیاژهای Fe-Cr پایدار است محدود میکند، و بنابراین با حدود 0.1% کربن، اگر سختی کامل موردنظر است، میزان کروم از 13% نمیتواند تجاوز کند. وقتی میزان کربن آلیاژهای Fe-Cr به حدود 0.4 تا 0.6% افزایش یابد، حلقه γ در نمودار فازی Fe-Cr گسترش مییابد به طوری که میتوان تا حدود 18% کروم به فولاد مارتنزیتی اضافه کرد در حالی که هنوز سختی کامل قابل دستیابی است.در حالت تابکاری شده، ریزساختار میکروسکوپ نوری آلیاژ 410 (12% کروم، 0.1% کربن) دانههای هممحور فریت (زمینه) با ذرات کاربید است که بهطور تصادفی پخش شدهاند (شکل الف). در حالت آبدهی در هوا و بازپخت، ساختار این آلیاژ مارتنزیت با ذرات رسوبی کاربید است (شکل ب). ریزساختار آلیاژ 440C که در هوا آبدهی شده است شامل زمینه مارتنزیتی با چگالی زیادی از کاربیدهای اولیه است (شکل ج). سختی خیلی زیاد این آلیاژ ناشی از وجود تعداد زیاد ذرات کاربید (Fe.Cr) در زمینه مارتنزیتی است.الف) فولاد زنگ نزن مارتنزیتی نوع 410 (تابکاری در دمای 815 درجه سانتی گراد، سرد شده در کوره تا 595 درجه سانتی گراد و سپس سرد شدن در هوا تا دمای محیط)ب) فولاد زنگ نزن مارتنزیتی نوع 410 (سریع شرد شده در هوا از دمای 980 درجه سانتی گراد تا دمای محیط ، بازپخت به مدت 4 ساعت در 205 درجه سانتی گراد)ج) فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 440C (آستنیته شده در 1010 درجه سانتی گراد و سرد شده در هوا)

فولاد زنگ نزن مارتنزیتی

فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (Martensitic Stainless Steel) آلیاژهای آهن- کروم با 17-12%Cr و مقدار کافی کربن بوده که با آبدهی از منطقه آستنیت، ساختار مارتنزیتی بهدست آید، به همین علت به آنها فولادهای مارتنزیتی میگویند چون با عملیات آستنیته کردن و آبدهی ساختار مارتنزیتی ایجاد میشود.آلیاژهای این گروه عبارتند از : CA-15 ، CA-40 ، CA-15M ، CA-6NMآلیاژ CA-15 : با توجه به مقدار تناژ تولید بیشتر نسبت به سایر آلیاژهای این گروه، از مهمترین آنها محسوب می شود. آلیاژ ساده آهن – کروم بوده و مقاومت خوبی در برابر خوردگی اتمسفری داشته و در برابر مواد آلی نیز نسبتا مقاوم است.استفاده از این آلیاژ در توربین های بخاری و آبی سبب رشد تولید آن گردیده است. روش اصلی سخت کردن آن، استحاله فاز آستنیت به مارتنزیت با خنک کردن آن در هوا (نرمالیزه کردن) یا روغن است.آلیاژ CA-15M : با افزودن مولیبدن به آلیاژ CA-15 بدست می آید. این امر به منظور بهبود استحکام در دمای بالا صورت می گیرد.آلیاژ CA-40 : مشابه آلیاژ CA-15 بوده ولی کربن بیشتری دارد که موجب می شود در اثر سخت کاری تا سختی حدود 500 برینل برسد.آلیاژ CA-6MN : آلیاژی از گروه توسعه یافته فولاد زنگ نزن ریختگی 12% کروم می باشد. تفاوت اساسی آن با آلیاژ CA-15 در کربن کمتر (0.06%) و نیکل بیشتر (حدود 4.5-3.5%) در مقایسه با آلیاژ CA-15 که دارای 0.15% کربن و حداکثر 1% نیکل است، می باشد. پایین بودن کربن آلیاژ، سبب شکل گیری ساختار فریت در دمای آستنیتی کردن شده و در نتیجه هنگام سرد شدن آلیاژ، میزان تشکیل فاز مارتنزیت را کاهش می دهد. در این شرایط نیکل جهت افزایش منطقه دو فازی فریت – آستنیت به آلیاژ اضافه می گردد.افزودن این مقدار نیکل به آلیاژ حاوی کروم بالا قطعا منجر به تشکیل ساختار آستنیتی در دمای نرمالیزه کردن می شود.ریزساختار به وجود آمده اساسا یک ساختار مارتنزیت کم کربن خواهد بود که سبب بهبود در قابلیت جوشکاری و چقرمگی ضربه ای آن می شود.روش عمومی سخت کردن این آلیاژ رساندن آن به دمای 1050 درجه سانتی گراد و سرد کردن در هوا یا روغن است. دمای تمپر برای آن حدود 315 درجه سانتی گراد است. به دلیل تغییر شکل در ایجادکاربید کروم Cr7C3 و کاهش چقرمگی ضربه، نباید این آلیاژ را در 480 درجه سانتی گراد تمپر کرد. تمپر کردن (برگشت) در دمای بین 620-590 درجه سانتی گراد سبب افزایش خاصیت چکش خواری و چقرمگی شده ولی سختی آلیاژ را کاهش خواهد داد. اگر دمای برگشت از 650 درجه سانتی گراد فراتر رود، ساختار مارتنزیت به تدریج به آستنیت تبدیل خواهد شد.تشکیل این فاز آستنیت و استحاله آن در طول سرد کردن آلیاژ از دمای تمپر، سبب تشکیل آستنیت باقیمانده می شود که از لحاظ چقرمگی و ماشین کاری مضر می باشد.ترکیب شیمیایی و کاربرد فولاد زنگ نزن مارتنزیتیترکیب شیمیایی و کاربرد فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی که متداول ترند در جدول زیر آمده است. چون ترکیب شیمیایی فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی طوری انتخاب میشود که سختی و استحکام مناسبی به دست آید، مقاومت به خوردگی این آلیاژها نسبت به فولاد زنگ نزن فریتی و آستنیتی ضعیف تر است.Click this bar to view the original image of 1049x586px.ترکیب شیمیایی فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی نسبتاً محدود است زیرا برای مقاومت به خوردگی حداقل 12% کروم لازم است. در این مقدار کروم، حداکثر کربنی که میتوان اضافه کرد حدود 0.15% است، در غیر این صورت کربن اضافی در نزدیک مرزدانه ها بهصورت کاربید رسوب میکند، و میزان کروم در آن نواحی به کمتر از 12% که حد بحرانی است میرسد. برای سختیهای بیشتر، مثلاً کارد و چنگال، میزان کربن به 0.6تا 1.1% (نوع C و B ،440A) افزایش مییابد و به همراه آن میزان کروم به 16 تا 18% میرسد. خوشبختانه با افزایش مقدار کربن حلقه γ در دیاگرام دو فازی آهن - کروم توسعه مییابد (تا حدود 18 کروم) و بنابراین آلیاژهای پرکربن و پرکروم را میتوان برای تشکیل ساختار مارتنزیتی، آستنیتی و آبدهی کرد. میزان عناصر آلیاژی که میتوان به فولادهای زنگنزن مارتنزیتی اضافه کرد محدود است زیرا عناصر آلیاژی مثل کربن، دمای Ms را کاهش میدهند، و اگر دمای Ms خیلی کاهش یابد در دمای محیط آستنیت بدست می آید. بنابراین، سایر عناصر آلیاژی که به این آلیاژها اضافه میشوند به چند درصد نیکل، مثل آلیاژهای 414 و 431، همراه با 1% تنگستن و 2.5% وانادیم در آلیاژ 422 محدود میشوند.

ریزساختار فولاد زنگ نزن فریتی

ساختار فولادهای زنگ نزن فریتی در تمام دماهای معمول عملیات حرارتی بهصورت فریتی ( آهن α ) باقی میماند. بیشتر فولادهای زنگ نزن فریتی را میتوان بر مبنای مقدار کروم به دو گروه تقسیم کرد:گروه 1. فولادهای زنگ نزن فریتی با 18-15% کروم و حدود 0.06% کربن. مثل؛ آلیاژ 430 (17% کروم، 0.06% کربن)گروه 2. فولادهای زنگ نزن فریتی با 30-25% کروم و حدود 0.08% کربن. مثل؛ آلیاژ 446 (25% کروم، 0.08% کربن)ریزساختار آلیاژهایی که 18-15% کروم دارند (گروه 1) در دماهای کمتر از 900 درجه سانتی گراد تماما فریتی است. ریزساختار فولاد نوع 430 (17% کروم و 0.06% کربن) پس از تابکاری در دمای 788 درجه سانتی گراد در شکل زیر آمده است. ساختار محلول جامد فریت α غنی از کروم است که بیشتر کربن بهصورت کاربید (Cr و Fe) در مرزدانهها و یا به صورت کاربید ریز در داخل دانهها پخش شده است.به علت حلالیت کم کربن در فریت α مقدار کمی کربن در محلول جامد وجود دارد. اگر آلیاژی از این نوع در دمای بیشتر از 900 درجه سانتی گراد گرم شود مقداری آستنیت تشکیل میشود که با آبدهی در آب به مارتنزیت دگرگون میشود. شکل زیر جزایر مارتنزیتی را در زمینه فریت α، در فولاد زنگ نزن فریتی با 17% کروم و 0.1% کربن نشان میهد که از دمای 1200 درجه سانتی گراد در آب آبدهی شده است.ساختار تابکاری شده ورقی از فولاد زنگ نزن فریتی نوع 446 گروه 2 (0.08% کربن و 25% کروم) که روی آن کارسرد انجام شده در شکل زیر آمده است. در زمینه این آلیاژ (Fe-25%Cr) کاربیدهای (Fe,C) درشتتری نسبت به آلیاژ Fe-18%Cr وجود دارد. اما، برعکس آلیاژ (Fe-18%Cr) در آلیاژ(Fe-25%Cr) پس از گرم کردن در بیش از 950 درجه سانتی گراد و آبدهی در آب فقط مقدار کمی مارتنزیت تشکیل میشود.

فولاد زنگ نزن فریتی

فولاد زنگ نزن فریتی (Ferritic Stainless Steel) آلیاژهای آهن- کروم با 30-12% کروم میباشند. از آنجا که ساختار این آلیاژها در شرایط معمولی عملیات حرارتی بهصورت فریت (آهن α ) باقی میماند، فریتی نامیده میشوند.این گروه تحت نام های CB-30 و CC-50 شناخته می شود. نوع CB-30 ، آلیاژهایی هستند که توسط عملیات حرارتی قابل سخت کاری نیستند. اگر تعادل بین عناصر در ترکییب شیمیایی حفظ شود این آلیاژ کاملا فریتی می شود. اگر کروم آن در پایین ترین میزان مشخص شده و کربن و نیکل آن در بالاترین مقدار خود باشد ، می توان توسط عملیات حرارتی تا حدی ساختار مارتنزیتی به وجود آورد. از این آلیاژ در ساخت بدنه شیرها ، تجهیزات تولید مواد شیمیایی و مواد غذایی استفاده می شود.آلیاژ CC-50 با کروم بالا مقاومت خوبی در برابر مواد اکسید کننده ، اسیدهای نیتریک و سولفوریک و مایعات قلیایی دارد. همچنین از این گروه آلیاژی برای ساخت قطعاتی که در معرض اسیدهای معدنی دیگر و فرآورده های سلولزی قرار دارند، به کار می رود.ترکیب شیمیایی و کاربرد فولاد زنگ نزن فریتیبر اساس ترکیب فولادهای زنگ نزن فریتی به دو دسته تقسیم می شوند:1- سری 400 استاندارد: که حاوی 27-11%Cr ، 20-0.08%C و مقادیر کمی پایدار کننده فریت مانند آلومینیوم ، نیوبیوم و تیتانیوم هستند.2- سری دوم که حاوی کروم بیشتر تا 30% ، مولیبدن تا 4% و نیکل تا 2% می باشند که مقاومت عالی در برابر SCC دارند.ترکیب شیمیایی و کاربرد بعضی از فولادهای زنگ نزن فریتی استاندارد در جدول زیر آمده است. این آلیاژها بیشتر در کاربردهایی که در آن مقاومت به خوردگی و مقاومت گرمایی لازم است، بهکار میروند.فولادهای زنگ نزن فریتی از این جهت مورد توجه مهندسین طراح قرار دارند که مقاومت به خوردگی آنها مثل فولادهای زنگ نزن نیکل دار بوده اما ارزانترند زیرا در ترکیبشان نیکل وجود ندارد. با وجود این، فولادهای زنگ نزن فریتی نسبت به فولادهای آستنیتی کاربرد محدودتری دارند، زیرا شکلپذیر نیستند، به فاق حساس بوده و قابلیت جوشکاری ضعیفی دارند. برای غلبه بر مشکل شکل پذیر نبودن فولادهای زنگ نزن فریتی استاندارد، فولادهای فریتی جدید با مقدار کم کربن و نیتروژن به صورت تجاری ساخته شده است (جدول زیر). این آلیاژها جوش پذیرند و مقاومت به خوردگیبهتری دارند.

دسته بندی فولادهای زنگ نزن

دسته بندی فولادهای زنگ نزن (Classification of Stainless Steel) بر مبنای اختلاف در ساختار و ترکیب شیمیایی آنها بوده که بر این اساس به پنج گروه اصلی زیر تقسیم میشوند:1- فولاد زنگ نزن فریتی2- فولاد زنگ نزن مارتنزیتی3- فولاد زنگ نزن آستنیتی4- فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی5- فولاد زنگ نزن رسوب سختیفولادهای زنگ نزن فریتیاین فولادها 17-12% کروم و 1-0.1% کربن دارند. با عملیات حرارتی سخت میشوند و شبیه به فولادهای ساده کربنی، مارتنزیت تشکیل میدهند. اگر مقدار کربن آنها حدود 1% باشد و عملیات حرارتی مناسبی به کار رود خیلی سخت میشوند. مقدار کمی از عناصر دیگر برای بهبود مقاومت به خوردگی، استحکام و چقرمگی به آنها اضافه میشود.روش اصلی سخت کردن این آلیاژ استحاله فاز آستنیت به مارتنزیت با خنک کردن ان در هوا یا روغن است.فولادهای زنگ نزن آستنیتیاین فولادها آلیاژهای سه تایی با 22-6% نیکل میباشند. شبیه به فولادهای زنگنزن فریتی، با عملیات حرارتی نمیتوانند سخت شوند. اما معمولا در دمای محیط ساختار آنها آستنیتی است، شکل پذیرترند، و معمولا مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به فولادهای زنگنزن فریتی دارند. برای جلوگیری از خوردگی بین دانه ای، روی بیشتر فولادهای زنگنزن آستنیتی باید عملیات حرارتی خاصی انجام شود و یا ترکیب شیمیایی آنها اصلاح شود.فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی ( دوتایی )فولادهای زنگ نزن آستنیتی-فریتی که به آنها فولاد زنگ نزن دوتایی (DUPLEX) نیز می گویند از پرکاربردترین نوع این فولادها هستند. در ریز ساختار این فولادها، 40-5% فریت وجود دارد که در زمینه آستنیتی آن پخش شده است و بسته به نوع خاص آلیاژ و اینکه از عناصر فریت زا یا آستنیت زا استفاده شده باشد، متفاوت است.فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی قابلیت جوشکاری خوبی داشته که به علت وجود فاز فریت بوده و نیز مقاوم در برابر خوردگی و SCC می باشد. همچنین این فولادها در برابرخستگی مقاومت خوبی داشته و نسبت به فولاد زنگ نزن فریتی چقرمگی و داکتیلیته بهتری دارد.فولادهای زنگ نزن رسوب سختیاین آلیاژها معمولا 30-10% کروم، و مقدار متغیری نیکل و مولیبدن دارند. با اضافه کردن Cu، Al، Ti فاز رسوب سختی تشکیل میشود. این آلیاژها برای بسیاری از کاربردها مناسب بوده و بدون کاهش چشمگیری در مقاومت به خوردگی دارای استحکام مکانیکی بالایی میباشند. بیشتر این آلیاژها حتی در دماهای بالا استحکام مطلوبی دارند.

فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی (دو فازی)

فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی (دو فازی)فولاد زنگ نزن آستنیت-فریتی یا دوفازی (Duplex Stainless Steel) تقریبا از مقادیر یکسان آستنیت و فریت تشکیل شده است. این آلیاژها تقریبا حاوی 22-25%Cr ، 5-7%Ni ،تا 4%Mo و مقادیری مس و نیتروژن هستند. فولادهای زنگ نزن دو فازی مجموعه ای از مقاومت به خوردگی خوب با استحکام بالا و تولید آسان می باشند.خواص فیزیکی آنها مابین فولادهای آستنیتی و فریتی بوده اما تمایل بیشتری به سمت فریتی و کربنی می باشد.تصویر زیر ریزساختار فولاد دو فازی را نشان می دهد که فاز آستنیت زرد رنگ به مانند جزایری بوده که فاز آبی فریتی آن را احاطه کرده است. وقتی آلیاژ تا دمای محیط سرد می شود نیمی از دانه های فریتی به دانه های آستنیتی (جزایر) تبدیل می شود.تاریخچه فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی (دو فازی)فولادهای زنگ نزن دو فازی با ساختار مختلط و تقریبا مساوی از آستنیت و فریت، 80 سال قبل تولید شده است. گریدهای اولیه آن، آلیاژهایی از کروم، نیکل و مولیبدن بود. اولین فولاد زنگ نزن دوفازی کار شده در سال 1930 در کشور سوئد و در صنعت کاغذ سولفیته استفاده شد. در سال 1930 در فنلاند، فولاد دو فازی ریخته گری شد. نوع AISI 329 بعد از جنگ جهانی دوم شناخته شد و در تیوب مبدل های حرارتی با کاربرد اسید نیتریک استفاده میشد. یکی از اولین گرید های دوفازی که به طور اختصاصی جهت بهبود مقاومت به خوردگی تنشی در محیط کلریدی تولید شد، 3RE60 بود. در سال های بعدی، هم گریدهای ریختگی و هم کار شده این فولادها، در کاربردهای مختلفی مانند پمپ ها، مبدل های حرارتی و مخازن استفاده شد.خواص فولاد زنگ نزن آستنیت-فریتی (دو فازی) خواص فولادهای زنگ نزن دوتایی مشابه خواص فولاد زنگ نزن بوده با مزایای بیشتر:استحکام: فولادهای داپلکس استحکامی دو برابر فولاد زنگ نزن آستنیتی یا فریتی دارد.چقرمگی و شکل پذیری: فولادهای دوتایی چقرمگی و شکل پذیری بسیار بهتری نسبت به گریدهای فریتی داشته اگرچه به مقادیر بسیار مطلوب و عالی آستنیت نمی رسند.مقاومت به خوردگی SCC: فولادهای دو فازی مقاومت به خوردگی تنشی بسیار خوبی نشان می دهند که این خاصیت ناشی از بخش فریتی (inheritd) می باشد. SCC تحت بعضی شرایط (circumstance) می تواند مشکلی باشد (کلرایدها،رطوبت، دمای بالا) برای فولادهای استاندارد آستنیتی مانند نوع 304 و 316 .قیمت: فولادهایی دوتایی با کروم و نیکل کمتر نسبت به فولادهای آستنیتی، مقاومت به خوردگی یکسانی دارند. به علت کمتر بودن مقادیر آلیاژی، قیمت این آلیاژها کمتر است به ویژه در تولید انبوه این مسئله بسیار حائز اهمیت می باشد. علاوه بر این، امکان کاهش سطح مقطع فولادهای زنگ نزن دوتایی به واسطه استحکام بالای آن در مقایسه با فولاد زنگ نزن وجود دارد.

فولاد ضد زنگ چیست؟

گذری بر فولاد های زنگ نزن 

فولاد ضد زنگ چیست؟

فولاد یکی از مهم ترین آلیاژها است. همه ساله میلیون ها تن از آن در جهان تولید می شود. این فلز مصـرف های بسیار گوناگونی دارد. از لوازم آشپزخانه گرفته تا ریل های سنگین راه آهن، همه را از فولاد می سازند. آلیاژ فولاد از آمیختن«کربن» با« آهن» درست می شود. اما فولاد ضد زنگ یکی از مهم ترین انواع آلیاژ فولاد می باشد.کشف این آلیاژ جدید، بدین گونه رخ داد که روزی دانشمندان متوجه شدند که اگر بر فولاد، حدود 10 تا 20 درصد فلز«کُرُم» و اندکی«نیکل» بیفزایند، فولادی به دست می آید که در برابر زنگ زدگی و حمله اسیدها، مقاومت خواهد کرد. پس فولاد ضد زنگ همان فولاد معمولی است که مقداری کرم و گاهی نیز اندکی نیکل بر آن افزوده اند. مصارف فولاد ضد زنگ بسیار است. ما در زندگی روزانه ی خود با صدها جنس سر و کار داریم که همه از فولاد زنگ نزن، ساخـته شده اند. مانند: چاقو، دستگیره ی در، سر چوگان گلف، لوازم برقی، وسایل ماهی گیری و بسیاری از چیزهای دیگر. فولاد ضد زنگ بسیار خوب صـیقل می خورد و براق می شود. از این رو، می توان از آن به جای آینه و نورافکن نیز استفاده کرد. در جایی که آینه شیشه ای، در معرض شکستن باشد به جایش فولاد ضد زنگ را هم چون آینه، قرار می دهند.