פלדות אל חלד - מבוא לכיתה ולמשפחות

משפחות הנירוסטה

פלדות אל חלד הן סגסוגות על בסיס ברזל- המכילות לפחות כ-10.5% כרום; זה יוצר סרט תחמוצת מגן -עצמי, וזו הסיבה שבגללה לקבוצה זו של פלדות יש "אל-חלד" או עמידות בפני קורוזיה האופייניים להן. היכולת של שכבת התחמוצת לרפא את עצמה פירושה שהפלדה עמידה בפני קורוזיה, לא משנה כמה מהמשטח יוסר. זה לא המקרה כאשר פלדות פחמן או סגסוגת נמוכה מוגנות מפני קורוזיה על ידי ציפויים מתכתיים כגון אבץ או קדמיום או על ידי ציפויים אורגניים כגון צבע.

למרות שכל פלדות הנירוסטה תלויות בנוכחות של כרום, לעתים קרובות מוסיפים אלמנטים סגסוגים אחרים כדי לשפר את תכונותיהם. הסיווג של פלדות אל חלד יוצא דופן בקרב מתכות בכך שהוא מבוסס על אופי המבנה המתכתי שלהן - המונחים המשמשים מציינים את סידור האטומים המרכיבים את גרגירי הפלדה, ואשר ניתן לראות כאשר קטע מלוטש דרך חלק מהחומר נצפה בהגדלה גבוהה דרך מיקרוסקופ. בהתאם להרכב הכימי המדויק של הפלדה, המבנה המיקרו עשוי להיות מורכב מהפאזות היציבות אוסטניט או פריט, תערובת "דופלקס" של שני אלה, מרטנזיט הפאזה שנוצר כאשר פלדות מסוימות נכבות במהירות מטמפרטורה גבוהה, או מבנה שהתקשה על ידי מרכיבי מיקרו- משקעים.

הקשר בין המשפחות השונות הוא כפי שמוצג באיור 1. השוואת מברשת רחבה של המאפיינים של המשפחות השונות מובאת בטבלה 1.

איור 1.משפחות של פלדות אל חלד.

פלדות אל חלד אוסטיניות

קבוצה זו מכילה לפחות 16% כרום ו-6% ניקל (הדרגה הבסיסית 304 מכונה 18/8) והיא נעה עד לסגסוגת הגבוהה או "סופר אוסטניטיקה" כגון 904L ו-6% מוליבדן.

ניתן להוסיף אלמנטים נוספים כגון מוליבדן, טיטניום או נחושת, כדי לשנות או לשפר את תכונותיהם, מה שהופך אותם מתאימים ליישומים קריטיים רבים הכוללים טמפרטורה גבוהה כמו גם עמידות בפני קורוזיה. קבוצת פלדות זו מתאימה גם ליישומים קריוגניים מכיוון שהשפעת תכולת הניקל בהפיכת הפלדה לאוסטניטית מונעת בעיות של שבירות בטמפרטורות נמוכות, המאפיין סוגים אחרים של פלדה.

הקשר בין הדרגות האוסטניטיות השונות מוצג באיורים 2.