فولاد نیکل و تنگستن دار روش تولید و کاربرد

تنگستن فلزی است که در ۳۴۱۰ درجه سانتی گراد ذوب شده و دارای وزن اتمی ۱۸۴ و جزو شبکه کریستالی حالت اول می باشد. این عنصر در آهن گاما حل می شود اما در آهن آلفا به صورت محلول جامد باقی می ماند.

خواص فولادگرمکار

مقاومت در برابر تغییر شکل در طول عملیات حرارتی

استحکام کششی گرم بسیار زیاد

مقاومت به ضربه خوب

مقاومت به سایش در دمای بالا

مقاومت در برابر شوکهای حرارتی

قابلیت ماشینکاری خوب

نوع دیگر از فولاد های آلیاژی پر کاربرد فولاد نیکل دار است

تنگستن كاربرد زيادي در توليد فولادهاي ابزار داشته و اخيرا در توليد فولادهاي پرآلياژي مقاوم در برابر حرارت نيز استفاده مي شوند. تنگستن بسيار سنگين بوده و وزن اتمي آن 184 و نقطه ذوب 3410 C دارد.ساختار كريستالي آن bcc است و در فولاد فريت زا و كاربيد زاي بسيار قوي است. سختي پذيري را افزايش مي دهد و كاربيدهاي مقاوم در برابر سايش ايجاد كرده و بالاخص از افت سختي در دماهاي بالا كه امري رايج در نوك ابزار است جلوگيري مي كند. در الكترودهاي جوشكاري نيز تنگستن اضافه مي شود تا سطح مقاوم در برابر سايش ايجاد نمايد

مقادیر کمی از تنگستن سختی پذیری آستنیت را شدیدا افزایش داده و از طریق تشکیل محلول جامد فریت را تا حد متوسطی افزایش می دهد.

حلالیت عنصر نیکل در فاز آستنیت، نامحدود و در فاز فریت حدود ۱۰ درصد است. این عنصر در صورت حل شدن در فاز فریت، سختی و چقرمگی خوبی در آن ایجاد می‌کند. نیکل همچنین آستنیت را در درصدهای کربن بالاتر پایدار می‌کند و اثر متوسطی بر افزایش سختی پذیری آن دارد. سه اثر اصلی نیکل بر فولاد شامل موارد زیر است. ۱- افزایش مقاومت فولاد آب نداده و یا بازپخت شده، ۲- افزایش چقرمگی در فولادهای پرلیت- فریتی مخصوصا در دمای پایین و ۳- آستنیتی کردن ساختار فولادهایی با کروم بالا[۲]. فولادهای HY-130 گروهی از این فولادها هستند. این فولادها از تاثیر مقدار نیکل در کاهش دمای انتقال ضربه استفاده کرده و از این طریق، چقرمگی را در دماهای پایین بهبود می‌بخشند

نیکل بهر نسبتی در آهن گاما حل می شود وفقط 10 درصد در آهن آلفا قابل حل است.با تشکیل محلول جامد هنگام افزودن نیکل ، فریت را چقرمه کرده و استحکام می بخشد و تا حدی سختی پذیری آستنیت را زیاد می کند.در مقادیر کربن زیاد، نیکل سعی می کند که در آستنیت باقی بماند.

از آنجاییکه نیکل در کاهش دمای تبدیل گاما به آلفا بسیار موثر است، این محلول جامد تا دمای اتاق آستنیتی باقی مانده و بالاخص اگر درصد نیکل بیشتر از 30% باشد دیگر نرخ سرد کردن تاثیر چندانی نخواهد داشت.

کاربرد فولادهای حاوی نیکل

فولادهای حاوی نیکل فریتی با محتوی بالایی از نیکل معمولا برای کاربردهایی که در معرض دمای صفر تا ۱۹۵- درجه سانتی گراد قرار دارند، بکار می‌روند. این فولادها در مخازن ذخیره سازی گازهای هیدروکربنی مایع، سازه‌ها و ماشین آلات طراحی شده برای استفاده در مناطق سردسیر کاربرد دارند. فولادهای حاوی نیکل، بدلیل وجود عنصر نیکل، چقرمگی بالایی در کاربردهای دما پایین دارند . محدوده دمایی کاری این فولادها بین صفر تا ۱۹۵- درجه سانتی گراد است.