فولادهای دوفازی
ریزساختار فولادهای دوفازی
ریزساختار فولادهای دوفازی DP از فریت نرم و بین 20 تا 70 درصد حجمی آنها از بینینیت یا مارتنزیت تشکیل شده است. فاز فریت نرم پیوسته نرمی بسیار خوبی را ایجاد میکند، اما هنگامی که فولاد تغییر شکل پیدا کند کرنش در زمینهی نرم فریت متمرکز میشود و باعث میزان کار سختی بالای منحصر به فرد آن می شود. کربن سیلیسیم و فسفر مارتنیزت را مستحکم میکنند در حالی که منگنز، کروم ،مولیبدن وانادیوم و نیکل بهصورت جداگانه ترکیبی برای افزایش سختیپذیری در حدی اضافه میشود که مارتنز بتواند با سرعت خنکسازی عملی تشکیل شود.
مواد افزودنی آلیاژی با دقت موازنه میشوند تا در ترکیب با فرآوردههای ترمومکانیکی انتخاب شده و خواص مورد نیاز را فراهم سازند.
در ادامه رستاپاد توضیحات تکمیلی را ارئه داده است.
گریدهای نوظهور فولاد
گریدهای نوظهور فولاد نوع ایکس 80x برای استفاده بهعنوان فولاد خط لوله توسعهیافته است که برای اهداف کشتیسازی مورد توجه قرار گرفته است. همین فولاد برای استفاده در سکوهای نفتی در دریا نیز مورد توجه قرار میگیرد. در دههی 2000 رویکردهای جدیدی برای توسعهی فولادهای با استحکام بالا در اروپا مطرح شده است؛ همچنین نشان دادهاند که مصرف فولادهای با استحکام بالا در اروپا در حال افزایش هستند. 22 درصد از فولاد مورد استفاده در یک خودروی جدید دارای استحکام کششی است و جالب این که 20 درصد کاهش وزن خودروی پروشه مدل 928 از طریق یک برنامهی توسعهی مشترک بین انستیتو فولاد آلمان و شرکت خودروسازی با بهرهگیری از خواص منحصربهفرد فولاد میکروآلیاژی حاوی NV به دست آمده است
گریدهای نوظهور فولاد
- فولادهای دوفازی
- فولادهای با پلاستیسیته ناشی از تغییر فاز(TRIP)
- فولادهای فاز کمپلکس (CP)
- فولادهای مارتنزیتی (مارت)
فولادهای دوفازی
در صنعت ساخت و ساز فلزی بازارهای جدید برای سازههایی که فولاد مخصوصا برای آنها مناسبت توسعه پیدا کردند طراحی متالوژیکی با هدف کاهش میزان کربن این فولادها با افزایش منگنز برای افزایش استحکام زمینه استفاده از آلومینیوم و نیوبیوم برای دستیابی به ریز کردن دانه و وانادیوم برای سخت کردن رسوبی انجام میشود.گریدهای نوظهور فولاد برای استفاده در زیرساختهای بزرگ مانند پلهای معلق که به استحکام کششی نهایی بیش از 1800 ام پی ای نیاز دارند نیز در حال توسعه هستند و و از زمان برنامهی یو ال اس ای بی کاتالوگ گریدهای فولادی قابل دسترسی تجاری برای تولیدکنندهی خودرو به انواع جدید از فولادهای با استحکام بالا که معمولا بهعنوان فولادهای پیشرفتهی دارای استحکام است شناخته میشوند.
این فولادها برای بدنهی خودرو نمونهی اولیه در برنامهی مفهومی خودروی پیشرفتهی معروف به برنامهی ULSAB_AVC در دسترس قرار می گیرند.
طیفی از فولادهای انتخاب شده برای سازهی بدنه ULSAB_AVC را نشان می دهد، متالوژی پایه و تکنولوژی فراوری فولادهای معمولی که کم استحکام و استحکام شده است اما مراجعه مختصر به این فولادها به دلیل متالوژی و فراوری تا حدودی جدید آنها مناسب است.
پیدایش گریدهای جدید فولاد عمدتا ناشی از نیاز به تولید فولاد با کیفیت بالا با قیمت رقابتی است. اهداف اصلی از دستیابی به خلوص فوقالعادهی بالا و تمیزی فوق العاده بالا و تمیزی بسیاری است ، از آنجا که فرو آلیاژها در طی یا بعد از مرحلهی تصفیه اضافه میگردند تکنولوژیهای تولید تصفیهکنندهی ثانویهای یا پاتیلی مورد توجه ویژهی تولیدکنندهی فرو آلیاژها هستند.
فولادهای با پلاستیسیته ناشی از تغییر فاز(TRIP)
ریز ساختار فولادیها تی آر آی پی همانند فولادهای 2 بازی از 1 زمینهی فرتی پیوسته پراکنده با ذرات فاز ثانویهی سخت بینیت یا مارتنز تشکیل شده است اما علاوه بر این این فولادها حاوی آستنیت باقی ماندهی بیش از 5 درصد حجمی نیز هستند. اگر دمای پایان مارتنیزت فولاد زیر دمای محیط باشد آستنیت میتواند باقی بماند.
در طی تغییر شکل پراکندگی فازهای ثانویه سخت در فریت نرم نرخ کار سختی زیاد را همانند مورد فولادهای DP ایجاد میکند. علاوه بر این آستنیت باقی مانده با افزایش کرنش به تدریج به مارتنزیت تبدیل میشود در نتیجه نرخ کار سختی را فراتر از فولادهای DP افزایش میدهد،اگر در دمای پایین مارتنزیت فولاد زیر دمای محیط باشد آستنیت میتواند واقعی بماند ترکیب فولادهای TRIP مشابه فولادهای DP است اما در فولادهای TRIP از طریق افزودن کربن سیلیسیم و یا آلومینیوم در غلظتهای بالاتر از فولادهایDP دمای Ms را کاهش میدهد.
فولادهای فاز کمپلکس (CP)
فولادهای فاز کمپلکس از یک ریز ساختار فریت بسیار ریزدانه حاوی بخش بزرگی از فازهای سخت تشکیل شدهاند که استحکام آنها با رسوبات ریز بیشتر میکند یا از عناصر آلیاژی مشابه در فولادهای DP وTRIP استفاده میکنند اما همچنین حاوی نیوبیوم، تیتانیوم و یا وانادیوم هستند تا رسوبات ریز کاربرد آلژی را تشکیل دهند.در شرایط تغییر شکل با نرخ کرنش بالا،مانند یک تصادف فولادهای CP در مقایسه با سایر فولادهای AHSS جذب انرژی برتری را نشان میدهد و مصرف کننده های کاندید برای آن تقویت کننده سپر و ستون را تشکیل میدهند.
فولادهای مارتنزیتی (مارت)
در فولادهای مارتنزیتی آستنیت که در طی نبرد گرم و آنیل کاری وجود دارد در طی کوانچ کردن تقریبا به طور کامل به مارتنزیت تبدیل می شود .کربن به فولادهای مارتنزیتی اضافه میشود تا سختی پذیری فولاد و استحکام مارتنزیت را افزایش دهد. منگنز سیلسیوم، کروم ،نیکل، مولیبدن،بورو و وانادیوم نیز در ترکیبات مختلف برای افزایش سختی پذیری و از این رو به منظور دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب افزوده میشوند.
نه صنعت خط لوله و نه صنعت خودرو هر چند عمده مصرف کنندگان فولاد اما به هیچ وجه تنها صنایع نیستند که توسعهی فولادهای جدید را ترویج میکنند. در وضعیت فعلی خواستههای مطرح شدهی مشتری صرفا به منظور نشان دادن فلسفهی اتخاذ شده در توسعهی انواع جدید فولاد است.
تولیدکنندهی فروآلیاژ علاوه بر تجزیه و تحلیل تقاضای بازار برای محصولات خود باید بر تغییر یا تکنولوژیهایی تولید فولادو چگونگی تاثیر این تغییرات در صنعت خود نیز تمرکز کند، بنابراین ارزیابی تکنولوژی مدرن فولادسازی از این دیدگاه و در نظر گرفتن جزئیات بیشتر نحوهی پاسخ فولادساز در حال تولید در بازار رقابتی از نظر خواص قیمت و کیفیت دارای اهمیت است.
