فرآیندهای ساخت فولاد زنگ نزن (استیل) داپلکس Zeron 100
zeron100 یک فولاد زنگ‌نزن داپلکس سوپر آلیاژی است که عمده استفاده آن برای کاربرد در محیط‌های خورنده است. دارا بودن ترکیبی از خواص خوب این سوپرآلیاژ را تبدیل به یک انتخاب بهینه برای استفاده در بسیاری از صنایع کرده است.
شکل‌دهی زرون 100 - Zeron 100
شکل‌دهی گرم باید در دمای 1100-1280 درجه سلسیوس انجام گیرد. توصیه می‌شود به دنبال این فرآیند، عملیات آنیل و کوئنچ با آب انجام شود.
این متریال با هر روش استانداردی قابلیت کار سرد را دارند. ZERON 100 با روش های مختلف به خوبی تحت تغییرشکل سرد قرار می‌گیرد، با این حال خواص مکانیکی بالا باید در نظر گرفته شود. توصیه می‌شود که هر کار سرد بیش از 10-15% باید تحت آنیل و سپس کوئنچ در آب قرار گیرد. لازم بذکر است که کار سرد بیش از این می‌تواند منجر به سطوح سختی بالاتر از استاندارهای تعیین شده شود.
ماشینکاری زرون 100 - Zeron 100
ZERON 100 در ماشینکاری نیاز به دقت بیشتری نسبت به سری 300 آستنیتی دارد. اگر لازم باشد ماشین کاری سنگین یا ناهموار بروی قطعات ZERON 100 انجام شود، ماشینکاری باید بصورت مرحله ای انجام شود. در صورت در نظر نگرفتن این نکته، یک عملیات حرارتی تنش زدایی باید انجام گیرد، اگرچه این موضوع می‌تواند منجر به کاهش استحکام و مقاومت به خوردگی شود.
عملیات حرارتی زرون 100 - Zeron 100
ZERON 100 باید در دمای بین 1100-1140 درجه سلسیوس آنیل شود و سپس در آب کوئنچ گردد.
جوش پذیری زرون 100 - Zeron 100
حرارت دهی و بدنبال آن سرد کردن قطعه بعنوان عملیات حرارتی بعد از جوش کاری باید انجام شود، ZERON 100 معمولا با الکترودهای مصرفی با ترکیب مشابه جوشکاری میشوند (ZERON 100M). با رعایت توصیه های ذکر شده می‌توان مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی مشابه با فلز پایه را بدست آورد.
سوال: فولاد Zeron 100 چیست؟
جواب: Zeron 100 یک فولاد سوپر داپلکس است. ورژن ریز دانه شده ی ساختار داپلکس، با 25% کروم و 7% نیکل و 3.6% مولیبدن و تقریبا 0.7% تنگستن و مس میباشد. این ساختار باید 50-50 فریتی استنیتی باشد، بنابراین این سوپر داپلکس در برابر خوردگی حفره ای و شیاری بسیار مقاوم است.
سوال: آیا از ساخت افزایشی فولاد های زنگ نزن داپلکس در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود؟
جواب: اولین چیزی که با دیدن این سوال به ذهن من رسید محفظه های احتراق و نازل موتورهای موشک است که به وسیله ی دنده ها به هم متصل میشوند. اغلب اوقات از مس استفاده می‌شود اما برخی از موتورها مثل موتورهای روسی کاملا از فولاد ساخته شده اند که عمدتا برای جوش آن‌ها هزینه ی زیادی لازم است در صورتی که با استفاده از روش ساخت افزایشی این هزینه ها کاهش می‌یابد.
سوال: آیا انجام عملیات حرارتی محلولی (Solution Heat Treatment) استینلس استیل سوپر داپلکس نیازمند اتمسفر گاز خنثی است؟
جواب1: تا جایی که من اطلاع دارم معمولا از محفظه خلا (Vaccum chamber) برای این منظور استفاده می‌کنند نه گاز خنثی
جواب2: با توجه به تجربیاتی که در این چند سال داشتم اتمسفر کوره باید مرتبا کنترل شود. میزان اکسیژن باقی مونده باید کمتر از 6 درصد باشه.
جواب3: هیچ نیازی به گاز خنثی نیست. میتونی این عملیات رو روی فولادهای داپلکس به وسیله‌ی اسید شویی در محلول ترکیبی اسید HF و اسید HNO3 در غلظت‌های بسیار بالا و دما و زمان مشابه فولادهای آستنیتیه انجام بدی. لایه‌ی سیاه تشکیل شده تاثیری بر هیچکدام از خواص DSS ولی باید اسید شویی شود.
سوال: مورفولوژی ترک خوردن و حالت شکست ناشی از حضور هیدروژن (تردی هیدروژنی منجر به ترک) در سوپاپ فورج شده از جنس فولادهای زنگ نزن داپلکس مورد استفاده در سیستم‌های هیدروژنی چیست؟
جواب1: حضور هیدروژن باعث شکست بین‌دانه‌ای در فولادها می‌شود. هیدروژن هم‌چنین منجر به جدایی مرزدانه‌های فولادی و از این‌رو، تضعیف استحکام آن‌ها می‌شود. برای جلوگیری از این اتفاق انجام آنیل در دمای 200 درجه سانتیگراد و به مدت 30 دقیقه پیشنهاد می‌شود. آنیل کردن باعث می‌شود که هیدروژن به راحتی مرزدانه‌ها را ترک کند.
جواب2: جدا از مسـأله‌ی تردی ناشی از حضور هیدروژن، شکل ترک به وجو آمده می‌تواند منجر به فعالسازی سه حالت از شکست شود که با نام‌های حالت I، حالت II، حالت III شناسایی میشوند. بنابراین؛ هندسه ترک‌های موجود در مرزدانه موضوعی بسیار مهم و بحث بر انگیز است که با مشخص کردن جهت‌گیری دانه‌ها در مجاورت ترک‌های به وجود آمده می‌توان تشخیص داد.