فولاد دو فازی چیست؟ بررسی ویژگی‌ها و فرآیند تولید آن

فولاد دوفازی چیست ؟ فولاد های دوفــاز ، جزوی از فولادهایی با کربــن پایین و میکروآلیـاژی کم هستند که در برگیرنده فـاز انعطافپذیـر فریـت و 5 تـا 30 درصـد حجمـی جزایــر ســخت مارتنزیــت هستند. بــا انتخــاب نســبت صحیحــی از دوفــاز، ترکیــب همزمانــی از اســتحکام و انعطافپذیــری حاصــل 3  در ســال 1937 میــادی میشــود. ایــن فولادهــا در مرحله نخست توســط گریــب…

فولاد دوفازی چیست ؟

فولاد های دوفــاز ، جزوی از فولادهایی با کربــن پایین و میکروآلیـاژی کم هستند که در برگیرنده فـاز انعطافپذیـر فریـت و ۵ تـا ۳۰ درصـد حجمـی جزایــر ســخت مارتنزیــت هستند.

بــا انتخــاب نســبت صحیحــی از دوفــاز، ترکیــب همزمانــی از اســتحکام و انعطافپذیــری حاصــل ۳  در ســال ۱۹۳۷ میــادی میشــود.

ایــن فولادهــا در مرحله نخست توســط گریــب از یــک فولاد حــاوی ۲۵/۰ درصــد وزنــی کربــن معرفــی شده است.

 تحقیقات بعــدی در حوزه فولادهای دو فاز بــرای تولیــد فولادهای فریتــی- مارتنزیتـی بـا مورفولـوژی مارتنزیـت فیبـری شـکل بوده است کـه ترکیـب بهتـری از اسـتحکام و انعطافپذیـری را با خود داشته است.

فولادهای دو فازی به دلیل استحکام و مقاومت بالا همراه با مقاومت به ضربه، توجه صنعتگران را از اواسط دهه ۷۰ جلب کردند.

فرایند تولید فولاد های دو فازی

فولادهای دو فازی بیشتر از طریق شیوه‌های حرارتی بین بحرانی یا فرآیند نورد گرم تولید و در بازار عرضه می‌شوند.

نکته مهم در تولید و عرضه فولاد دو فازی این است که اکثر این فولادها باید در زمان تولید و انتشار، Fe3-Fe از منطقه پایداری آستنیت و فریت در دیاگرام فازی عبور کنند و سپس کوئنچ شوند.

این منطقه دمایی و حرارتی، حد واسط ۴ نام دارد.

 شایان ذکر است که ترکیب شیمیایی فولاد، این دماها را تغییر می‌دهد؛ به همین دلیل برای هر فولاد، بازه دمایی بین بحرانی محاسبه می‌شود.

برای رسیدن به ساختار دو فازی، سه روش متفاوت وجود دارد که عمدتاً بر پایه عملیات حرارتی بین بحرانی است.

برای دستیابی به فرآیند فریدیتی-مارتنزیتی، مهندسان نمونه‌ها را در آب کوئنچ کرده و سپس آن‌ها را سرد می‌کنند; اما برای ایجاد ساختار نهایی، نمونه‌ها را در حمام نمک مذاب سرد می‌کنند.

مارتنزیت تولیدی از این سیستم به شکل هم محور در زمینه فریت گزارش می شود.

فرآیند کوئنچ

فرآیند کوئنچ یکی از مراحل کلیدی در عملیات حرارتی فولاد و آلیاژها به شمار می‌آید که به منظور افزایش سختی و استحکام مواد انجام می‌شود.

در فرآیند کوئنچ، قطعات فلزی پس از حرارت‌دهی به دمای مشخص، به سرعت به کمک مایعاتی مانند آب یا روغن سرد می‌شوند.

این عمل باعث ایجاد ساختار مارتنزیتی در فولاد می‌شود که ویژگی‌هایی از جمله سختی بالا و مقاومت در برابر سایش را به همراه دارد. کوئنچ نه تنها برای فولاد بلکه در تولید انواع آلیاژهای دیگر نیز کاربرد دارد و به بهینه‌سازی عملکرد محصولات در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، نظامی و پزشکی کمک می‌کند.

استفاده بهینه از روش‌های کوئنچ می‌تواند کیفیت نهایی محصولات فلزی را به طور قابل توجهی افزایش دهد و از این رو، در طراحی و تولید قطعات با عملکرد بالا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

ترکیب شیمیایی فولاد های دو فاز

شرایط دمایی و زمانی در ناحیه‌ی بحرانی بر ریزساختار فولاد های دو فازی تأثیر می‌گذارد و از همین رو، ترکیب شیمیایی این فولادها در تعیین دماهای بحرانی بهینه، نرخ بحرانی سرد کردن، سخت‌پذیری، دگرگونی مارتنزیت و خواص مکانیکی اهمیت خاصی دارد.

کربـن و منگنـز از اصلی ترین فاکتورهای در ترکیـب شیمیایی فولاد های دو فازی به شمار می آید.

حضـور عناصـر میکروآلیاژی بــا تشــکیل کاربیدهــای پایــدار در برابــر حــرارت از رشــد دانه هــا در دمــای بــالا جلوگیــری مینماینــد.

ریــز شــدن دانه هــا در فولاد هــای دو فـازی منجر به بهتـر شـدن نـرخ کارسـختی و در نتیجـه بهبـود ازدیـاد طـول می شـود.

از این جهت، ترکیـب بهینه ایـی از اسـتحکام و شـکل پذیری بـا توزیـع یکنواخـت جزایـر ریـز مارتنزیـت در زمینـه فریتـی ریزدانـه قابـل حصـول اسـت.

فولاد فریت-مارتنزیت

فولاد فریت-مارتنزیت یکی از انوع فولادهای پیشرفته است که به دلیل ترکیب خاصی از ساختارهای فریتی و مارتنزیتی، ویژگی‌های مکانیکی بی‌نظیری از جمله استحکام بالا و سختی مطلوب را ارائه می‌دهد.

این نوع فولاد عمدتاً در صنایع خودروسازی و ساخت تجهیزات سنگین به‌کار می‌رود، زیرا توانایی بالایی در تحمل فشار و ضربه دارد.

فرآیند تولید فولاد فریت-مارتنزیت شامل مراحل حرارتی دقیقی است که به منظور کنترل ریزساختار و دستیابی به خواص بهینه انجام می‌شود.

با توجه به ویژگی‌های ممتاز این فولاد، کاربرد آن در زمینه‌های مختلف به طور چشمگیری در حال افزایش است. بهینه‌سازی ترکیب شیمیایی و فرآیندهای حرارتی می‌تواند عملکرد این آلیاژ را بهبود بخشد و آن را به انتخابی ایده‌آل برای تولید قطعات با کارایی بالا تبدیل کند.

خـواص مکانیکـی فولادهای دو فاز و عوامـل موثـر بـر آن

فولادهـای دوفـازی بـه واسـطه مشـخصات ریزسـاختاری خـود دارای خـواص منحصـر بـه فـردی هستند.

نسـبت اسـتحکام بـه وزن بالا، رفتـار تسـلیم پیوسـته، نـرخ کارسـختی بسـیار بالا در کرنش هـای پایین، نسـبت اسـتحکام تسـلیم به اسـتحکام کششـی پایین، شکل پذیری خــوب، مقاومــت بــه خســتگی، قابلیــت جوشپذیــری بالا و عــدم پیرشــدن در دمــای محیــط از اصلی ترین فاکتور فولادهــای دوفــازی به شمار می‌آیند که از ویژگی های مناسب یک فولاد نسوز برخوردار هستند.

آلیاژهای فولاد دو فازی

آلیاژهای فولاد دو فازی به دلیل ترکیب منحصر به فرد فازهای فریت و مارتنزیت، به عنوان یکی از انتخاب‌های برتر در صنعت فولاد شناخته می‌شوند.

این آلیاژها معمولاً با کربن پایین و میکروآلیاژی کم تولید می‌شوند و ویژگی‌هایی چون استحکام بالا و انعطاف‌پذیری عالی را ارائه می‌دهند. آلیاژهای دو فازی بیشتر از طریق فرآیندهای حرارتی بین بحرانی یا نورد گرم تولید می‌شوند.

کاربردها و مزایا

فولادهای دو فازی به دلیل مقاومت بالا در برابر ضربه و سایش، در صنایع خودروسازی، نفت و گاز و تولید تجهیزات سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آلیاژها امکان طراحی قطعات با عملکرد بالا را فراهم می‌آورند و به بهینه‌سازی عملکرد محصولات کمک می‌کنند.

با انتخاب مناسب ترکیب شیمیایی و کنترل فرآیندهای حرارتی، می‌توان خواص مکانیکی این آلیاژها را به طور قابل توجهی افزایش داد، که این خود دلیلی بر افزایش محبوبیت آن‌ها در بازارهای صنعتی است.

انعطاف پذیری فولاد های دو فاز

یکـی ازاصلی ترین و در حقیقت کلیدی‌ ترین ترین هدف تولیـد فولاد های دو فـازی، نتیجه مواد شـکل پذیر و در عین حال دارای اسـتحکام نسـبتا بـالا و رو به رشد است.

انعطاف پذیـری فولاد هـای دو فـازی بـه شکل ازدیـاد طـول یکنواخـت و ازدیـاد طـول کلـی مـورد بررسـی قـرار می گیـرد.

  نتایــج بســیاری از گزارش هــا حاکی از آن است کــه انعطاف پذیــری فولاد هــای دوفــازی بــا رشد درصــد مارتنزیــت کاهــش پیدا می کند .

اگرچــه اســتحکام فولاد هــای دو فــازی بــا رشد درصــد مارتنزیــت افزایـش می‌یابـد امـا تغییـر شـکل پلاسـتیکی نیـز دارای اهمیـت خـاصی برخوردار است.

فرآیندهای ترمومکانیکی باعث به‌وجود آمدن ریزساختارهای فریتی و افزایش استحکام فولادهای دو فازی می‌شوند.

  فریــت از طریق سردشــدن آهســته پس از فرآینــد رشــد رونشســتی ترمومکانیکـی بهبـود انعطافپذیـری بـدون از بین رفتن اسـتحکام را ار ارائه می دهد.

شما می تواند برای اطلاع از آخرین قیمت و نحوه فروش ورق فلزی،ورق st52 ، تیرآهن، نبشی و همچنین ناودانی با کارشناسان فروش آرسیس فولاد تماس بگیرید.

---