Katika madini, chuma cha pua ni aloi ya chuma yenye angalau 10.5% ya chromium iliyo na au bila vipengele vingine vya aloi na kiwango cha juu cha 1.2% ya kaboni kwa wingi.Vyuma vya pua, vinavyojulikana pia kama vyuma vya inox au inoksi kutoka kwa Kifaransa isiyoweza kuoksidishwa (isiyoweza kuoksidishwa), ni.aloi za chumaambazo zinajulikana sana kwa upinzani wao wa kutu, ambayo huongezeka kwa kuongezeka kwa maudhui ya chromium.Upinzani wa kutu unaweza pia kuimarishwa na nyongeza za nikeli na molybdenum.Upinzani wa aloi hizi za metali kwa athari za kemikali za mawakala wa babuzi ni msingi wa passivation.Ili passivation kutokea na kubaki imara, aloi ya Fe-Cr lazima iwe na maudhui ya chromium ya chini ya karibu 10.5% kwa uzito, juu ambayo passivity inaweza kutokea na chini haiwezekani.Chromium inaweza kutumika kama kipengele cha ugumu na hutumiwa mara kwa mara na kipengele cha kuimarisha kama vile nikeli kuzalisha sifa bora za kiufundi.

Chuma cha pua cha Duplex

Kama jina lao linavyoonyesha, vyuma vya Duplex ni mchanganyiko wa aina mbili kuu za aloi.Wana muundo mdogo wa mchanganyiko wa austenite na ferrite, lengo kwa kawaida ni kuzalisha mchanganyiko wa 50/50, ingawa, katika aloi za kibiashara, uwiano unaweza kuwa 40/60.Upinzani wao wa kutu ni sawa na wenzao wa austenitic, lakini upinzani wao wa dhiki-kutu (hasa kwa kupasuka kwa kutu kwa mkazo wa kloridi), nguvu ya mkazo, na nguvu za mavuno (takriban mara mbili ya nguvu ya mavuno ya chuma cha pua cha austenitic) kwa ujumla ni bora kuliko ile ya austenitic. alama.Katika chuma cha pua duplex, kaboni huhifadhiwa kwa viwango vya chini sana (C<0.03%).Maudhui ya Chromium ni kati ya 21.00 hadi 26.00%, maudhui ya nikeli ni kati ya 3.50 hadi 8.00%, na aloi hizi zinaweza kuwa na molybdenum (hadi 4.50%).Ushupavu na udugu kwa ujumla huanguka kati ya zile za darasa la austenitic na ferritic.Alama za uwili kwa kawaida hugawanywa katika vikundi vidogo vitatu kulingana na upinzani wao wa kutu: duplex konda, duplex ya kawaida, na superduplex.Vyuma vya Superduplex vimeongeza nguvu na upinzani dhidi ya aina zote za kutu ikilinganishwa na vyuma vya kawaida vya austenitic.Matumizi ya kawaida ni pamoja na matumizi ya baharini, mimea ya petrokemikali, mimea ya kuondoa chumvi, vibadilisha joto, na tasnia ya kutengeneza karatasi.Leo, tasnia ya mafuta na gesi ndio mtumiaji mkubwa zaidi na imesukuma alama zaidi zinazostahimili kutu, na kusababisha ukuzaji wa vyuma vya superduplex.

Upinzani wa chuma cha pua kwa athari za kemikali za mawakala wa babuzi ni msingi wa passivation.Ili passivation kutokea na kubaki imara, aloi ya Fe-Cr lazima iwe na maudhui ya chromium ya chini ya karibu 10.5% kwa uzito, juu ambayo passivity inaweza kutokea na chini haiwezekani.Chromium inaweza kutumika kama kipengele cha ugumu na hutumiwa mara kwa mara na kipengele cha kuimarisha kama vile nikeli kuzalisha sifa bora za kiufundi.

Vyuma vya pua vya Duplex - SAF 2205 - 1.4462

Chuma cha pua cha duplex cha kawaida ni SAF 2205 (alama ya biashara inayomilikiwa na Sandvik ya 22Cr duplex (ferritic-austenitic) chuma cha pua), ambayo kwa kawaida huwa na 22% ya chromium na 5% ya nikeli.Ina upinzani bora wa kutu na nguvu ya juu, 2205 ni chuma cha pua kinachotumiwa zaidi cha duplex.Maombi ya SAF 2205 yako katika tasnia zifuatazo:

• Usafirishaji, uhifadhi na usindikaji wa kemikali
• Vifaa vya usindikaji
• Kloridi ya juu na mazingira ya baharini
• Utafutaji wa mafuta na gesi
• Mashine za karatasi

Sifa za Duplex Chuma cha pua

Sifa za nyenzo ni sifa kubwa, ambayo inamaanisha kuwa hazitegemei wingi wa misa na zinaweza kutofautiana kutoka mahali hadi mahali ndani ya mfumo wakati wowote.Sayansi ya nyenzo inahusisha kusoma muundo wa nyenzo na kuhusisha na mali zao (mitambo, umeme, nk).Mara tu mwanasayansi wa nyenzo anapojua kuhusu uunganisho huu wa muundo-mali, wanaweza kuendelea kusoma utendaji wa jamaa wa nyenzo katika programu fulani.Viamuzi kuu vya muundo wa nyenzo na kwa hivyo sifa zake ni vipengele vyake vya kemikali na jinsi ambavyo vimechakatwa hadi fomu yake ya mwisho.

Sifa za Mitambo za Duplex Chuma cha pua

Nyenzo huchaguliwa mara kwa mara kwa matumizi mbalimbali kwa sababu zina mchanganyiko unaohitajika wa sifa za mitambo.Kwa matumizi ya kimuundo, mali ya nyenzo ni muhimu na wahandisi lazima wazingatie.

Nguvu ya Duplex Chuma cha pua

Katika mechanics ya vifaa,nguvu ya nyenzoni uwezo wake wa kuhimili mzigo uliowekwa bila kushindwa au deformation ya plastiki.Nguvu ya nyenzo inazingatia uhusiano kati ya mizigo ya nje inayotumiwa kwa nyenzo na deformation inayosababisha au mabadiliko katika vipimo vya nyenzo.Nguvu ya nyenzo ni uwezo wake wa kuhimili mzigo huu uliowekwa bila kushindwa au deformation ya plastiki.

Nguvu ya Mwisho ya Mkazo

Nguvu ya mwisho ya mvutano wa duplex chuma cha pua - SAF 2205 ni 620 MPa.

Thenguvu ya mwisho ya mkazoni kiwango cha juu kwenye uhandisimkazo wa mkazo.Hii inalingana na mkazo wa juu unaodumishwa na muundo katika mvutano.Nguvu ya mwisho ya mkazo mara nyingi hufupishwa kuwa "nguvu ya mkazo" au "mwisho."Ikiwa mkazo huu unatumiwa na kudumishwa, fracture itatokea.Mara nyingi, thamani hii ni zaidi ya mkazo wa mavuno (asilimia 50 hadi 60 zaidi ya mavuno ya aina fulani za metali).Nyenzo ya ductile inapofikia uthabiti wake wa mwisho, hupitia shingo ambapo eneo la sehemu ya msalaba hupungua ndani ya nchi.Curve ya dhiki haina dhiki kubwa kuliko nguvu ya mwisho.Ingawa kasoro zinaweza kuendelea kuongezeka, dhiki kawaida hupungua baada ya kupata nguvu ya mwisho.Ni mali kubwa;kwa hiyo, thamani yake haitegemei ukubwa wa sampuli ya mtihani.Hata hivyo, inategemea mambo mengine, kama vile utayarishaji wa sampuli, uwepo au vinginevyo wa kasoro za uso, na joto la mazingira ya mtihani na nyenzo.Nguvu za mwisho za mvutano hutofautiana kutoka MPa 50 kwa alumini hadi hadi MPa 3000 kwa chuma cha juu sana.

Nguvu ya Mavuno

Nguvu ya mavuno ya duplex chuma cha pua - SAF 2205 ni 440 MPa.

Thehatua ya mavunoni hoja kwenye amkazo wa mkazohiyo inaonyesha kikomo cha tabia ya elastic na tabia ya mwanzo ya plastiki.Nguvu ya mavuno au mkazo wa mavuno ni nyenzo ya nyenzo inayofafanuliwa kama dhiki ambayo nyenzo huanza kuharibika kimuundo.Kwa kulinganisha, hatua ya mavuno ni mahali ambapo deformation isiyo ya mstari (elastic + plastiki) huanza.Kabla ya hatua ya mavuno, nyenzo zitaharibika kwa elastically na kurudi kwenye sura yake ya awali wakati dhiki iliyotumiwa imeondolewa.Mara tu kiwango cha mavuno kinapopitishwa, sehemu fulani ya deformation itakuwa ya kudumu na isiyoweza kutenduliwa.Baadhi ya vyuma na vifaa vingine vinaonyesha tabia inayoitwa jambo la kiwango cha mavuno.Nguvu za mavuno hutofautiana kutoka MPa 35 kwa alumini ya chini hadi zaidi ya MPa 1400 kwa chuma cha juu.

Modulus ya Vijana ya Elasticity

Moduli ya Young ya elasticity ya duplex chuma cha pua - SAF 2205 ni 200 GPa.

Moduli ya vijana ya elasticityni moduli ya elastic ya mkazo na mkazo wa kukandamiza katika mfumo wa unyumbufu wa mstari wa deformation ya uniaxial na kwa kawaida hutathminiwa na vipimo vya mkazo.Hadi kupunguza mkazo, mwili utaweza kurejesha vipimo vyake juu ya kuondolewa kwa mzigo.Mikazo inayotumika husababisha atomi katika fuwele kusonga kutoka nafasi yao ya usawa, na yoteatomihuhamishwa kwa kiasi sawa na kudumisha jiometri yao ya jamaa.Wakati mikazo inapoondolewa, atomi zote hurudi kwenye nafasi zao za asili, na hakuna deformation ya kudumu hutokea.Kulingana naSheria ya Hooke, dhiki ni sawia na shida (katika eneo la elastic), na mteremko ni moduli ya Young.Moduli ya vijana ni sawa na mkazo wa longitudinal uliogawanywa na shida.

Ugumu wa Duplex Chuma cha pua

Ugumu wa Brinell wa duplex chuma cha pua - SAF 2205 ni takriban 217 MPa.

Katika sayansi ya nyenzo,ugumuni uwezo wa kuhimili upenyezaji wa uso (deformation ya plastiki ya ndani) na kukwaruza.Ugumu pengine ndio sifa ya nyenzo ambayo haijafafanuliwa vizuri zaidi kwa sababu inaweza kuonyesha ukinzani wa mikwaruzo, mikwaruzo, ujongezaji, au hata ukinzani wa kuchagiza au ugeuzaji wa ndani wa plastiki.Ugumu ni muhimu kwa upande wa kihandisi kwa sababu upinzani wa kuhimili msuguano au mmomonyoko wa mvuke, mafuta na maji kwa ujumla huongezeka kwa ugumu.

Mtihani wa ugumu wa Brinellni mojawapo ya vipimo vya ugumu wa kupenyeza vilivyotengenezwa kwa ajili ya kupima ugumu.Katika vipimo vya Brinell, indenter ngumu, ya spherical inalazimishwa chini ya mzigo maalum ndani ya uso wa chuma ili kujaribiwa.Jaribio la kawaida hutumia mpira wa chuma mgumu wenye kipenyo cha mm 10 (0.39) kama indenta yenye nguvu ya kilo 3,000 (29.42 kN; 6,614 lbf).Mzigo huhifadhiwa mara kwa mara kwa muda maalum (kati ya 10 na 30 s).Kwa vifaa vya laini, nguvu ndogo hutumiwa;kwa nyenzo ngumu, mpira wa carbudi ya tungsten hubadilishwa kwa mpira wa chuma.

Jaribio hutoa matokeo ya nambari ili kuhesabu ugumu wa nyenzo, ambayo inaonyeshwa na nambari ya ugumu wa Brinell - HB.Nambari ya ugumu wa Brinell imeteuliwa na viwango vya mtihani vinavyotumika sana (ASTM E10-14[2] na ISO 6506–1:2005) kama HBW (H kutoka ugumu, B kutoka Brinell, na W kutoka nyenzo ya indenter, tungsten (wolfram) carbudi).Katika viwango vya awali, HB au HBS zilitumiwa kurejelea vipimo vilivyotengenezwa kwa vitambaa vya chuma.

Nambari ya ugumu wa Brinell (HB) ni mzigo uliogawanywa na eneo la uso wa ujongezaji.Kipenyo cha hisia hupimwa kwa darubini na kiwango kilichowekwa juu.Nambari ya ugumu wa Brinell imekokotwa kutoka kwa mlinganyo:

Kuna mbinu mbalimbali za majaribio zinazotumika kawaida (kwa mfano, Brinell,Knoop,Vickers, naRockwell)Kuna majedwali yanayopatikana yanayounganisha nambari za ugumu kutoka kwa mbinu tofauti za majaribio ambapo uunganisho unatumika.Katika mizani yote, nambari ya ugumu wa juu inawakilisha chuma ngumu.

Sifa za Joto za Duplex Chuma cha pua

Sifa za joto za vifaa hurejelea majibu ya vifaa kwa mabadiliko yaojotona matumizi yajoto.Kama imara inachukuanishatikwa namna ya joto, joto lake linaongezeka, na vipimo vyake vinaongezeka.Lakini vifaa tofauti huguswa na matumizi ya joto tofauti.

Uwezo wa joto,upanuzi wa joto, naconductivity ya mafutamara nyingi ni muhimu katika matumizi ya vitendo ya yabisi.

Kiwango Myeyuko wa Chuma cha pua cha Duplex

Kiwango myeyuko cha chuma cha pua duplex - SAF 2205 chuma ni karibu 1450°C.

Kwa ujumla, kuyeyuka ni mabadiliko ya awamu ya dutu kutoka kwa kigumu hadi awamu ya kioevu.Thekiwango cha kuyeyukaya dutu ni joto ambalo mabadiliko ya awamu hii hutokea.Kiwango myeyuko pia hufafanua hali ambapo kigumu na kioevu kinaweza kuwepo kwa usawa.

Uendeshaji wa Mafuta wa Duplex Chuma cha pua

Conductivity ya mafuta ya duplex chuma cha pua - SAF 2205 ni 19 W / (m. K).

Tabia za uhamishaji joto wa nyenzo ngumu hupimwa na mali inayoitwaconductivity ya mafuta, k (au λ), kipimo katika W/mK Hupima uwezo wa dutu kuhamisha joto kupitia nyenzo kwaupitishaji.Kumbuka hiloSheria ya Fourierinatumika kwa maada zote, bila kujali hali yake (imara, kioevu, au gesi).Kwa hiyo, pia hufafanuliwa kwa vinywaji na gesi.

Theconductivity ya mafutaya maji mengi na yabisi hutofautiana kulingana na halijoto, na kwa mivuke, pia inategemea shinikizo.Kwa ujumla:

Nyenzo nyingi ni karibu sawa, kwa hivyo tunaweza kuandika k = k (T).Ufafanuzi sawa unahusishwa na conductivities ya joto katika y- na z-maelekezo (ky, kz), lakini kwa nyenzo za isotropiki, conductivity ya mafuta ni huru na mwelekeo wa uhamisho, kx = ky = kz = k.