آنچه در این پست میخوانید:
آشنایی با فولاد نیکل دار
نیکل (Ni) (عدد اتمی 28 و وزن اتمی 58.69) دارای چگالی 8.902 گرم بر سی سی است. نقطه ذوب Ni 1455 درجه سانتیگراد و نقطه جوش 2910 درجه سانتیگراد است. نیکل دارای ساختار کریستالی مکعبی (fcc) محور است. این فرومغناطیسی تا 353 درجه سانتیگراد، نقطه کوری آن است.
نیکل جزء مهم و پرکاربرد فولادهای آلیاژی است. این ماده به عنوان یک تقویت کننده محلول جامد، یک عامل سختی پذیری ملایم و مهمتر از همه، به عنوان وسیله ای برای افزایش چقرمگی بالا، به ویژه در دماهای پایین شناخته می شود. نیکل یک عنصر مهم در فولاد ضد زنگ است که به جلوگیری از زنگ زدگی، خراشیدگی و مقاومت در برابر حرارت کمک می کند.
علت اهمیت نیکل چیست؟
حدود 65 درصد از تولید جهانی نیکل صرف تولید فولاد ضد زنگ می شود. فولادهای آلیاژ NI حاوی کسری از درصد تا تقریبا 30 ٪ نیکل هستند. همانطور که انتظار می رود، خواص این فولادهای آلیاژی از استحکام مشابه فولاد کربنی ساده تا برخی از قوی ترین مواد فلزی شناخته شده متغیر است. در سمت پایین درصد نیکل در فولادها، فولادهای ساختاری آلیاژی و HSLA (استحکام بالا و کم آلیاژ) قرار دارند.
فولادهای نورد گرم با مقاومت تسلیم 345 مگاپاسکال ممکن است حاوی 0.50٪ تا 2.00٪ Ni برای چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی بیشتر باشد. فولادهای سخت شونده سنی حاوی 1.3 تا 1.5 درصد نیکل به اضافه مس (Cu) و نیوبیم (Nb) هستند. فولادهای ساختاری کوئنچ شده و تمپر شده یا نرمال شده و سکوریت شده حاوی نیکل (Ni) تا 2.25 درصد و همچنین ترکیبات مختلفی از جمله کروم (Cr)، مولیبدن (Mo) یا بور (B) هستند.
نیکل را بیشتر بشناسیم
عوامل افزودنی بلبرینگ نیکل عبارتند از فرونیکل (Fe-Ni) فروآلیاژ، نیکل حاوی ضایعات فولاد، اکسید نیکل (NiO) و نیکل چدن. Fe-Ni در نمرات مختلف با محتوای Ni Plus Cobalt (CO) از 18 ٪ تا 28 ٪ در دسترس است. محتوای CO در FE-NI بیش از 0.05 ٪ از محتوای NI نیست. با توجه به محتوای کربن (C) ، Fe- ni در سه نوع درجه C ، متوسط C و درجه C طبقه بندی می شود. C Fe-Ni بالا حاوی 1.8 ٪ تا 3 ٪ C ، متوسط C Fe-Ni حاوی 0.25 ٪ حداکثر C و کم C Fe-Ni حاوی C به عنوان 0.02 ٪ حداکثر و 0.04 ٪ حداکثر است.
Ni Pig Iron حاوی 4 ٪ تا 13 ٪ نیکل است و از سنگ معدن Ni درجه پایین ذوب می شود. اکسید نیکل (NIO) یک محصول گرانول است و به عنوان یک ماده اضافی مورد استفاده قرار می گیرد. زینتر اکسید استاندارد حاوی حدود 75 درصد نیکل است. انتخاب عامل افزودن نیکل به الزامات کیفیت محصول، درجه پالایش ممکن در عمل فولادسازی، ترجیحات و تجربه فولادسازان فردی و در دسترس بودن بستگی دارد. بازیافت نیکل در طی عملیات فولادسازی بسیار زیاد است و معمولاً بیش از 95 درصد است.پ
نورد فولاد نیکل دار
نیکل کار گرم تأثیر کمی بر ویژگی های گرم کاری فولادها در صورت وجود در مقادیر کم دارد. در سطوح درصد بالاتری که معمولاً در فولادهای زنگ نزن آستنیتی موجود است، افزایش فشار رول تجربه می شود و لازم است پیش نویس بر این اساس کاهش یابد. فولادهای نیکل در دماهای بالا مستعد حمله اتمسفر سولفیدی هستند.
گازهای کوره حاوی، به عنوان مثال، H2S می تواند باعث تشکیل سولفید نیکل در مرزهای دانه شود و باید از آنها اجتناب شود. مشکل، زمانی که وجود داشته باشد، با تمایل به ترک خوردن یا پاره شدن فولاد در حین کار گرم مشخص می شود.
از طرف دیگر، نیکل معمولاً به فولادهای حاوی مس (Cu) اضافه می شود زیرا به طور موثری از کوتاهی گرم ناشی از اکسیداسیون داخلی در این فولادها جلوگیری می کند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی حاوی نیکل می توانند در حین کار سرد تا حدی به مارتنزیت تبدیل شوند. این اثر به سرعت سخت کاری بالا و افزایش بارهای نورد یا کشش در این فولادها کمک می کند، اما در عین حال به آنها کمک می کند تا در شرایط کار سرد به استحکام بسیار بالایی دست یابند.
تاثیر نیکل در فولادها
نیکل فولادهای کم C را تقویت می کند. استحکام فولاد، استحکام ضربه و چقرمگی را افزایش می دهد. همچنین هنگامی که در مقادیر کم اضافه می شود، چقرمگی را در دماهای پایین بهبود می بخشد. نیکل حد الاستیک فولاد را افزایش می دهد. نیکل وقتی به فولاد اضافه می شود، چگالی و سختی آن را افزایش می دهد. مقاومت فولاد را در برابر اکسیداسیون و خوردگی بهبود می بخشد. همچنین مقاومت سایشی فولاد را بهبود می بخشد.
نیکل در برابر حرارت مقاوم است و هنگامی که با فولاد ترکیب شود، مقاومت حرارتی آن فولاد را افزایش می دهد. نیکل در برابر زنگ زدگی مقاوم است و برای تولید فولاد ضد زنگ ایده آل است. افزودن نیکل در فولاد باعث کاهش مقدار اعوجاج (انرژی اعوجاج) در زمان کوئنچ می شود. هنگامی که فولاد با نیکل پوشش داده می شود یا با نیکل اندود می شود، نیکل سطحی مقاوم در برابر خراش برای فولادها فراهم می کند.
حرارت درمانی
نیکل عامل سختی پذیری ضعیفی است و به ندرت به تنهایی در فولادهای آلیاژی معمولی قابل عملیات حرارتی استفاده می شود. با این حال، اغلب در ترکیب با سایر عناصر آلیاژی مانند کروم، مو یا وانادیوم (V) برای بهبود چقرمگی استفاده می شود. نیکل در غلظت‌های بالاتر تأثیرات عمیقی بر ویژگی‌های تبدیل دارد. تثبیت کننده آستنیت است. تمایل به گسترش حلقه گاما در نمودار فاز آهن-کربن دارد. در غلظت های بسیار بالا (بیش از 30 درصد نیکل)، هیچ فریتی وجود ندارد.
نیکل دارای خاصیت کاهش دمای یوتکتوئید در فولاد است. این نقطه تغییر در گرمایش با افزایش Ni به تدریج کاهش می یابد (تقریباً 10 درجه سانتیگراد برای 1٪ نیکل)، اما کاهش تغییر در سرمایش بیشتر و نامنظم است. دمای این تغییر (Ar1) برای مقادیر مختلف Ni برای فولادهای کربنی 0.2 درصد در شکل 2 ترسیم شده است، و مشاهده می شود که منحنی یک فرورفتگی ناگهانی در حدود 8 درصد Ni دارد.
فولاد با 12% نیکل در هنگام سرد شدن شروع به تبدیل شدن به زیر 300 درجه سانتیگراد می کند، اما با گرم کردن مجدد تغییر معکوس تا حدود 650 درجه سانتیگراد رخ نمی دهد. گفته می شود که چنین فولادهایی تاخیر یا پسماند مشخصی از خود نشان می دهند و فولادهای برگشت ناپذیر نامیده می شوند. این ویژگی در فولادهای ماریجینگ و فولادهای برودتی 9 درصد نیکل استفاده می شود.
کاربرد فولاد های نیکل دار
نیکل توانایی ایجاد چقرمگی بالا به خصوص در دماهای پایین را دارد. این ویژگی منجر به توسعه فولادهای برودتی با کاربردهای مهم در حمل و نقل و ذخیره سازی گازهای مایع شده است. معمولاً هرچه دمای سرویسی که فولاد سازه‌ای از این نوع باید بدون خطر شکستگی تحمل کند، کمتر باشد، نیکل بیشتری باید داشته باشد. بنابراین، فولاد کم کربن 2.5 درصد نیکل را می توان تا دمای 60- درجه سانتی گراد استفاده کرد، در حالی که 3.5 درصد نیکل دمای مجاز را تا 100- درجه سانتی گراد کاهش می دهد و فولادهای نیکل 9 درصد تا دمای -196 درجه سانتی گراد قابل استفاده هستند.
در میان فولادهای آلیاژی استاندارد، آنهایی که حاوی نیکل به عنوان عنصر اصلی آلیاژی هستند نادر هستند. در عوض، نیکل در ترکیب با سایر عناصر آلیاژی برای تولید فولادهایی با ترکیبات عالی از استحکام و چقرمگی در شرایط خاموش و سکوریت استفاده می شود. اکثر این فولادها حاوی حدود 0.5 درصد نیکل هستند، اگرچه بیش از 3 درصد نیکل در برخی گریدها یافت می شود. نیکل در کربن‌سازی و نیترید کردن فولادها استفاده می‌شود، جایی که از خواص موردی و هسته‌ای بهره می‌برد.
فولاد حاوی 0.95٪ تا 1.1٪ C، 1٪ Si، 13٪ تا 18٪ منگنز و 7٪ تا 11٪ Ni که نوعی از فولاد هادفیلد است، در مواردی استفاده می شود که چقرمگی شدید و همچنین مقاومت در برابر سایش بالا مهم است. نیکل در فولادهای زنگ نزن سری 300 برای تولید ساختار آستنیتی مورد نیاز است. حداقل 8 درصد کافی است، اما زمانی که به آستنیت کاملاً تثبیت شده نیاز است، غلظت بیشتری لازم است.
گرید 310 حاوی حدود 20 درصد نیکل است، در حالی که فولاد مقاوم به اسید سولفوریک (آلیاژ 20) حاوی 29 درصد نیکل، 20 درصد کروم و مقادیر کمتری از منگنز، سی، مو و مس است. فولادهای زنگ نزن سخت شونده رسوبی اساساً گریدهای آستنیتی نامتعادل (مشابه گرید 301) حاوی سخت کننده هایی مانند Cu، Mo، Ti، Al، Nb، Ta یا V هستند. Ni همچنین در گریدهای فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (درجات 414 و 431) استفاده می شود. وجود تا 2.5 درصد نیکل از تشکیل ? – فریت نیکل به ندرت در فولادهای ابزار استفاده می شود زیرا وجود آن باعث افزایش گرافیت شدن در این آلیاژهای کربن بالا می شود (از طریق سخت شدن مهار می شود). با این حال، برخی از گریدها حاوی مقادیر جزئی نیکل برای چقرمگی، پالایش دانه و سهولت عملیات حرارتی هستند.
سوالات متداول فولاد
خرید فولاد از فولاد مرکزی دلاکان
فولاد مرکزی دلاکان انواع فولاد را با بهترین قیمت در اختیار شما عزیزان قرار می دهد. برای خرید می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید و پیش فاکتور تهیه کنید. در صورتی که نام یا مدل فولاد مورد نظر خود را نمی دانید برای دریافت مشاوره با کارشناسان ما در تماس باشید. با معرفی کسب و کار خود، فولاد پرکاربرد تر را به شما معرفی می کنیم.
فولاد مرکزی دلاکان
حال که با فولادهای نیکل دار آشنا شدید تنها یک تماس با خرید فولاد و استیل فاصله دارید. برای خرید انواع فولاد و استیل در هر مقطعی می توانید با کارشناسان فروش فولاد مرکزی دلاکان تماس حاصل فرمایید. به این منظور تنها کافیست با شماره های درج شده در انتهای صفحه تماس بگیرید و نام یا مدل محصول مورد نظر خود را پرس و جو کنید.
دسته بندی محصولات فولاد مرکزی دلاکان
