ترکیب شیمیایی محرک اصلی خواص واگرا فولاد کربنی و زوایای فولاد ضدزنگ است-که مستقیماً بر قابلیت جوشکاری، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد بلند مدت- تأثیر میگذارد.
ترکیب زاویه فولاد کربنی (Q235B/A36)
فولاد کربنی متکی به آلیاژهای آهن-کربن-منگنز با حداقل آلیاژهای افزودنی است:
| عنصر | Q235B (GB/T 700) | A36 (ASTM A36) | نقش | تاثیر بر عملکرد |
|---|---|---|---|---|
| کربن (C) | 0.17–0.22% | حداکثر 0.25٪ | از طریق کاربیدهای آهن استحکام را فراهم می کند. | C پایین (<0.25%) ensures weldability-no preheating ≤25 mm thick. |
| منگنز (Mn) | 0.30–0.65% | 0.80–1.35% | تقویت و اکسید زدایی می کند. | منگنز بالاتر A36 سختی پذیری را بهبود می بخشد و ترک های خمشی را کاهش می دهد. |
| سیلیکون (Si) | 0.12–0.30% | حداکثر 0.40٪ | فولاد مذاب را اکسید زدایی می کند. | تخلخل در جوش را به حداقل می رساند. |
| فسفر (P) | حداکثر 0.045٪ | حداکثر 0.040٪ | ناخالصی باقیمانده | کنترل شده برای جلوگیری از شکنندگی سرد. |
| گوگرد (S) | حداکثر 0.050٪ | حداکثر 0.040٪ | ناخالصی باقیمانده | محدود برای جلوگیری از "کوتاهی داغ" در طول جوشکاری. |
قابلیت جوشکاری: عالی با-الکترودهای کربن کم (E4313 برای SMAW، ER49-1 برای GMAW). بدون نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT) برای مقاطع نازک.مقاومت در برابر خوردگی: آهن ضعیف- اکسید می شود و زنگ می زند. برای افزایش طول عمر به گالوانیزه (روکش روی بیشتر یا مساوی 85 میکرومتر) یا رنگ آمیزی نیاز دارد.
ترکیب زاویه فولاد ضد زنگ (304/316)
مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ از محتوای بالای کروم و نیکل ناشی می شود و مولیبدن برای مقاومت در برابر حفره اضافه شده است:
| عنصر | 304 (GB/T 4237) | 316 (GB/T 4237) | نقش | تاثیر بر عملکرد |
|---|---|---|---|---|
| کروم (کروم) | 18.0–20.0% | 16.0–18.0% | لایه اکسید غیرفعال (Cr2O3) را تشکیل می دهد که از زنگ زدگی جلوگیری می کند. | اجباری برای مقاومت در برابر خوردگی-کرم<10.5% fails to form a stable layer. |
| نیکل (Ni) | 8.0–11.0% | 10.0–14.0% | ساختار آستنیتی را تثبیت می کند و شکل پذیری را بهبود می بخشد. | شکلدهی سرد (مثلاً خمیدگی 90 درجه بدون ترک) و چقرمگی دمای پایین- را فعال میکند. |
| مولیبدن (Mo) | - | 2.0–3.0% | مقاومت در برابر سوراخ شدن در محیط های آب شور/ اسیدی را افزایش می دهد. | 316 در کاربردهای دریایی/شیمیایی (مثلاً سکوهای دریایی) از 304 بهتر عمل می کند. |
| کربن (C) | حداکثر 0.08٪ | حداکثر 0.08٪ | C پایین از رسوب کاربید (حساسیت) در حین جوشکاری جلوگیری می کند. | از خوردگی بین دانه ای در اتصالات جوشی جلوگیری می کند-برای استفاده در دمای بالا{1}} حیاتی است. |
قابلیت جوشکاری: مناسب با مواد مصرفی استیل ضد زنگ (E308L برای 304، E316L برای 316). برای جلوگیری از ایجاد حساسیت از گریدهای کربن کم-«L» استفاده کنید. بدون نیاز به گرم کردنمقاومت در برابر خوردگی: عالی-304 در برابر آب/هوای شیرین، 316 در برابر آب شور/مواد شیمیایی مقاوم است. بدون نیاز به پوشش پس از ساخت، تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
تاثیر عملی بر ساخت
فولاد کربن: جوش با الکترود E4313/E5015; پس از ساخت گالوانیزه کنید تا از زنگ زدگی جلوگیری شود. ایده آل برای قاب های سازه ای که خطر خوردگی کم است.
فولاد ضد زنگ: جوش با الکترود E308L/E316L; پس از جوشکاری غیرفعال می شود تا لایه اکسیدی بازسازی شود. ایده آل برای تجهیزات مواد غذایی/شیمیایی که در آن پاکیزگی و مقاومت در برابر خوردگی بسیار مهم است.
این تفاوتهای ترکیبی، جایگاه هر ماده را مشخص میکند-فولاد کربنی برای ساختار حساس به هزینه{1}}، فولاد ضد زنگ برای محیطهای خشن.