اثر کربن، کروم و نیکل بر ریزساختار و خواص فولاد زنگ نزن آستنیتی

کربن

کربن موجود در فولاد زنگ نزن آستنیتی عنصری است که به شدت آستنیت را تثبیت می کند و ناحیه آستنیت را گسترش می دهد.شکاف کربن در آستنیت حل می شود و استحکام آستنیت را می توان به طور قابل توجهی از طریق تقویت محلول بهبود بخشید.با این حال، کربن اغلب به عنوان یک عنصر مضر در آستنیت در نظر گرفته می شود، که عمدتاً به این دلیل است که ممکن است منجر به کاهش کروم موضعی در برخی از فرآیندهای استفاده یا پردازش شود که باعث کاهش مقاومت به خوردگی فولاد، به ویژه مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای می شود.کربن همچنین تمایل حفره ای فولاد زنگ نزن آستنیتی Cr Ni را افزایش می دهد.

کروم

کروم عنصر اصلی آلیاژی در فولاد زنگ نزن آستنیتی است.کروم تحت تأثیر محیط، می تواند باعث غیرفعال شدن فولاد شود تا آن را بدون زنگ زدگی و مقاوم در برابر خوردگی کند.افزایش محتوای کروم در فولاد زنگ نزن آستنیتی دمای تبدیل مارتنزیت Ms را کاهش می دهد و در نتیجه پایداری آستنیت را بهبود می بخشد.بنابراین، برای فولاد زنگ نزن آستنیتی با کروم بالا با محتوای کروم بیش از 20 درصد حتی پس از کار سرد و عملیات دمای پایین، داشتن ساختار مارتنزیت دشوار است.

به طور کلی، تا زمانی که فولاد زنگ نزن آستنیتی ساختار کامل آستنیتی را بدون تشکیل فریت حفظ کند، تنها افزایش محتوای کروم تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی فولاد نخواهد داشت.مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن آستنیتی بیشتر تحت تأثیر کروم است.

نیکل

نقش اصلی نیکل در فولاد زنگ نزن آستنیتی، تشکیل و تثبیت آستنیت برای به دست آوردن ساختار کامل آستنیتی است، به طوری که فولاد ترکیب خوبی از استحکام، پلاستیسیته، چقرمگی و یک سری خواص فنی عالی دارد.نیکل عنصری است که به شدت آستنیت را تشکیل و پایدار می کند و ناحیه فاز آستنیت را گسترش می دهد.با افزایش محتوای نیکل، فریت باقیمانده در فولاد زنگ نزن آستنیتی را می توان به طور کامل حذف کرد و به طور قابل توجهی تمایل تشکیل فاز را کاهش داد.

تأثیر نیکل بر خواص مکانیکی فولاد زنگ نزن آستنیتی عمدتاً با تأثیر نیکل بر پایداری آستنیت تعیین می شود.در محدوده محتوای نیکل در فولاد که تبدیل مارتنزیتی می تواند رخ دهد، با افزایش میزان نیکل، استحکام فولاد کاهش می یابد و به دلیل کاهش محتوای مارتنزیت، پلاستیسیته افزایش می یابد.