عناصر آلیاژی رایج و عملکرد آنها در فولاد مقاوم در برابر حرارت

فولاد مقاوم در برابر حرارت می تواند عملکرد خوبی را در محیط های با دمای بالا بدون افزودن عناصر آلیاژی مختلف حفظ کند. این عناصر هر کدام نقش منحصر به فردی در افزایش عملکرد فولاد مقاوم در برابر حرارت دارند.

کروم (Cr) یک عنصر کلیدی در فولاد مقاوم در برابر حرارت است که مقاومت اکسیداسیون آن را افزایش می دهد. این یک فیلم متراکم اکسید کروم بر روی سطح فولاد تشکیل می دهد که به عنوان یک محافظ قوی عمل می کند و به طور موثری از انتشار بیشتر اکسیژن به داخل فولاد جلوگیری می کند و در نتیجه از اکسیداسیون محافظت می کند. در همین حال، کروم می تواند استحکام و سختی فولاد را در دمای بالا افزایش دهد و فولاد مقاوم در برابر حرارت را در دماهای بالا بادوام تر کند.

نیکل (Ni) می تواند به طور قابل توجهی چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی فولاد را بهبود بخشد. در محیط های با دمای بالا، فولاد به دلیل تنش های مختلف مستعد ترک های ناشی از خستگی است. افزودن نیکل می تواند عملکرد خوب فولاد را تحت تنش مکرر حفظ کند و از آسیب جلوگیری کند. علاوه بر این، هنگامی که نیکل در ترکیب با کروم استفاده می شود، می تواند به طور قابل توجهی مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی فولاد مقاوم در برابر حرارت را بهبود بخشد و به آن اجازه می دهد حتی در محیط های خورنده با دمای بالا نیز پایدار عمل کند.

عملکرد اصلی مولیبدن (Mo) بهبود استحکام در دمای بالا و مقاومت در برابر خزش فولاد است. تحت دما و بار زیاد طولانی مدت، فولاد دچار تغییر شکل پلاستیکی آهسته، یعنی پدیده خزش می شود. مولیبدن می تواند به طور موثر این تغییر شکل را سرکوب کند، دوام فولاد را در دماهای بالا افزایش دهد و اطمینان حاصل کند که فولاد مقاوم در برابر حرارت، شکل و عملکرد پایدار را در طول عملیات طولانی مدت در دمای بالا حفظ می کند.

عناصری مانند وانادیوم (V) و تیتانیوم (Ti) می توانند کاربیدهای کوچکی را تشکیل دهند. این کاربیدها در ساختار فولاد پراکنده و توزیع می‌شوند و در تقویت بارش نقش دارند، مانند افزودن میخ‌های ریز بی‌شماری به فولاد، بهبود استحکام و سختی آن و افزایش عملکرد آن در دمای بالا.

این اثر هم افزایی این عناصر آلیاژی است که به فولاد مقاوم در برابر حرارت خواص عالی می بخشد و به طور گسترده در بسیاری از زمینه های صنعتی با دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد.