آشنایی با فولاد زنگ نزن (قسمت چهارم)

-فولادهای زنگ نزن دوفازی:

این دسته از فولادهای زنگ نزن به دلیل اینکه دارای ساختاری می باشند که از مقادیر تقریبا یکسان فریت و آستنیت تشکیل شده به این نام شناخته شده اند این فولادها حاوی درصد نسبتا بالایی از کرم و مولیبدن می باشند که دارای استحکامی تقریبا دوبرابر استحکام فولادهای زنگ نزن آستنیتی آنیل شده و از مقاومت به خوردگی خوبی در ارتباط با خوردگی های حفره ای، شیاری و تنشی در محیط های سولفیدی و کلریدی برخوردار می باشند.همچنین این دسته از فولادهای زنگ نزن هم در شرایط کارشده و هم در شرایط ریختگی تهیه و تولید می شوند.

نیتروژن در این دسته از فولادها به منظور بهبود قابلیت جوشکاری و نیز مقاومت به خوردگی آنها اضافه می شود این در حالی است که دوآلیاژ 329 کارشده و CD4MCu در استاندارد ASTM A240 یا ASTM A890 نیازی به نیتروژن ندارند چرا که این دوآلیاژقبل از اینکه به اهمیت نیتروژن در این دسته از فولادهای زنگ نزن پی برده شود تولید شدند.

در جدول 3-11 تعدادی از آلیاژهای فلز پایه از جنس فولاد زنگ نزن دوفازی به همراه ترکیب شیمیایی آنها آورده شده است.

 

جدول3-11 ترکیب شیمیایی فولادهای زنگ نزن دوفازی

ترکیب شیمیایی فولادهای زنگ نزن دوفازی در محدوده 17-30 درصد کرم و 3-13 درصد نیکل می باشد ولی برای اطمینان از تشکیل فریت در حد کافی در گستره بالا اغلب کرم را حداکثر و نیکل را حداقل انتخاب می کنند و مولیبدن نیز بمنظور پایدار کردن فریت در این فولادها وجود دارد.

3-5-1-متالورژی فیزیکی فولادهای زنگ نزن دوفازی:

سیستم آلیاژی این فولادها معمولا Fe-Cr-Ni-N   می باشد همه فولادهای زنگ نزن دو فازی بصورت فریت منجمد شده و در انتهای انجماد کاملا فریتی می باشند. وابسته به ترکیب شیمیایی، فاز فریت در برخی از محدوده های درجه حرارت بالا و قبل از اینکه تا زیر درجه حرارت انحلال فریت افت یابد و استحاله به آستنیت شروع شود پایدار می شود. از آنجایی که با تغییر دما مرز بین نواحی فریتی-آستنیتی تغییر می کند مقادیر فریت و آستنیت تشکیل شده در ضمن کار گرم و یا آنیل کردن تابعی از دماست همچنین استحاله فریت به آستنیت به ترکیب شیمیایی نیز وابسته می باشد بطوری که نیتروژن معمولا به عنوان یک عنصر آلیاژی جهت پایداری تشدید شکل گیری آستنیت و بهبود مقاومت به خوردگی حفره ای اضافه می شود.

نسبت عناصر پایدار کننده فریت به عناصر پایدار کننده آستنیت در فولادهای زنگ نزن دوفازی بالاتر از فولادهای زنگ نزن آستنیتی می باشد.

آستنیت فقط در زیر مرز انحلال فریت جوانه زده و رشد می کند و عملیات های آنیل و کار گرم این فولادها عموما در درجه حرارت هایی پائین تر از مرز انحلال فریت که در آن آستنیت و فریت می توانند در حالت تعادلی در کنار هم وجود داشته باشند انجام می گیرد.

به دلیل حالت آلیاژی پیچیده شاخه های دوفازی تعدادی از واکنش های رسوبی می توانند در یک محدوده حرارتی از تقریبا پائین تر از 1000 درجه سانتی گراد واقع شوند همه این واکنش های رسوبی وابسته به زمان و درجه حرارت می باشند. رسوباتی که ایجاد می شوند می تواند شامل سیگما،chi و آلفا پرین و نیترید کرم باشند که باعث ترد شدن فولادهای زنگ نزن دوفازی     می شوند از عواملی که باعث شکل گیری و یا تشدید شکل گیری این رسوبات می شود می توان به اضافه شدن مقدار Cr,Mo و W اشاره نمود.

 

شکل3-25 تشکیل رسوب در فولادهای زنگ نزن دوفازی

 

 

شکل 3-26 ریز ساختار فولاد زنگ نزن دوفازی فاز فریت خاکستری و فاز آستنیت سفید رنگ است

3-5-2-خواص مکانیکی:

خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن دوفازی تابعی از شکل پذیری و رفتار فریت و آستنیت است که برخی از این خواص در جدول3-12 آورده شده است

 

جدول 3-12 خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن دوفازی

 

 

شکل3-27  منحنی های تنش –کرنش فولاد زنگ نزن دوفازی AL2205 برحسب تابعی از دما

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل چهارم:

تولید فولاد زنگ نزن

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در تولید فولادهای زنگ نزن، کنترل عناصر و ساختار یکی از پارامترهای بسیار مهم در تعیین خواص مورد نظر و نهایی است لذا فرایندهای ذوب و پالایش باید با دقت زیادی مورد توجه قرار گرفته بگونه ای که این فرایندها نتوانند تاثیر چندانی بر روی تغییرات ساختاری داشته باشند.

در این فصل ابتدا به تتشریح متالورژی ثانویه یا همان روش های پالایش فولاد پرداخته و سپس فرایند ذوب و ریخته گری  و ابزار مورد نیاز و پارامترهای موثر در فرایندتولید فولاد زنگ نزن را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم

 4-1-متالورژی ثانویه:

برای تهیه فولاد تمیز و تصفیه شده، بعد از گاززدایی در کوره سه روش شناخته شده زیر متداول هستند و در پاتیل انجام می گیرد:

4-1-1-گاززدایی در خلاء با استفاده از فرایندهای DH و RH

4-1-2-پالایش پاتیلی

4-1-3-پالایش فولاد زنگ نزن با بهره گیری از روشهای RH-OB,VAD,AOD,VOD

4-1-1-گاز زدایی در خلاء:

بعد از ذوب در کوره قوس عمل گاززدایی به منظور حذف هیدروژن و احیا آخالهای غیر فلزی توسط فرایند DH و یا  RH انجام می گیرد. همچنین می توان کربن زدایی را به منظور تولید فولاد بسیار کم کربن انجام داد. جدول زیر انواع فولادها و اهداف گاز زدایی را در انها نشان می دهد.

 

 

جدول 4-1 دسته بندی فولاده و اهداف گاز زدایی

 

4-1-2-پالایش پاتیلی:

در این روش گاز زدایی در پاتیل بدون اعمال خلا انجام می شود و اهداف اصلی کربن زدایی، اکسیژن زدایی، حذف آخال، گوگرد زدایی و تنظیم درجه حرارت و ذوب می باشد. در پالایش پاتیلی علاوه بر همزدن، عملیات زیر به تنهایی و یا ترکیبی بکار گرفته می شوند:

1-دمش با آرگون

2-پالایش با سرباره مصنوعی

3-گرمایش پاتیلی (LF)

هدف از دمش با آرگون و همزدن مذاب، شناور ساختن آخالها و یکنواخت کردن مذاب و درجه حرارت آن می باشد. اکسیژن موجود در مذاب بعد از شناور کردن مواد اکسیژن زدا مانند اکسید آلومینیوم و اکسید سیلیس افت می کند این اثر در شکل زیر مشخص است.

 

 

 

شکل 4-1 تاثیر دمش گاز آرگون بر روی کل اکسیژن موجود در مذاب فولاد

 

اگر چه اکسیژن زدایی با آرگون بعلت اکسید شدن مجدد مذاب روی سطح و یا توسط مواد نسوز زیاد موثر نیست اما مذاب یکنواختی که به دست می آید به خصوص برای ریخته گری مداوم مناسب تر  است.

استفاده از سرباره مصنوعی به منظور کم کردن هزینه دمش آرگون و یا همزمان انجام می شود. سرباره مصنوعی به مذاب اضافه می شود و سپس دمش با آرگون انجام می شود چنانچه سرباره در زیر سرپوش اضافه شود CAB و یا اگر بصورت موضعی توسط یک درپوش نسوز  به قسمتی از سطح مذاب اضافه شود SAB نامیده می شود. شکل ذیل این دو مکانیزم را نشان می دهند

 

 

 

شکل 4-2 طرحی از فرایندهای SAB و CAB

 

استفاده از سرباره مصنوعی باعث می شود که مذاب با هوا در تماس مستقیم نبوده و فقط با آرگون در تماس می باشد. آخالها وقتی که در اثر همزدن به سطح میرسند جذب سرباره می شوند.نوع سرباره نیز در مقدار FeO موجود در سرباره موثر است که خود تعیین کننده اکسیژن موجود در فولاد است .جهت کم کردن اکسیژن باید FeO در سرباره کم باشد. اگر FeO در سرباره حدود 2-1% باشد مقدار اکسیژن نیز می تواند زیر 40ppm باشد.

کلا با روش SAB (سرباره مصنوعی و دمش با آرگون) علاوه بر اینکه اکسیژن موجود را به زیر 40ppm می رساند آخالهایی همچون AL2O3 نیز در فولاد کمتر خواهد شد و همچنین میتوان فرو آلیاژ و عناصر اکسیژن زدا مانند AL را در پاتیل هنگام دمش گاز آرگون اضافه کرد و نه در موقع تخلیه پاتیل که ازت بیشتری جذب می کند. تنها محدودیت این است که درجه حرارت مذاب باید زیاد باشدsuper heat  تا در مدت عملکرد سرباره مصنوعی افت درجه حرارت نداشته باشد.

استفاده از پاتیل گرم (L.F)نیاز به super heat مذاب در کوره قوس را حذف می کند.شکل زیر طرحی از فرایند  L.F را نشان می دهد.استفاده از سرباره مصنوعی احیاکننده، دمش با آرگون و گرمایش توسط الکترود می تواند عمل پالایش با اهداف مختلف را دنبال کند و اکسیژن موجود در مذاب را به کمتر از 20ppm و گوگرد موجود را به 0.002 درصد برساند و آخال های بزرگتر از 10 میکرون را حذف نماید.

 

 

 

شکل 4-3 طرحی از فرایند L.F

 

 

 

 

جدول4-2 خلاصه ای از سه روش پاتیلی و اکسیژن باقیمانده آورده شده است

 

فرایند	ظرفیت	اثر	هزینه	توضیحات
فرایند دمش گاز آرگون	دمش ساده گاز Ar از درپوش متخلخل بر روی پایین پاتیل	مجموع {O}30-50ppm	پایین گاز Ar درپوش متخلخل	ناپایدار بخاطر احیا
فرایند پالایش با سرباره مصنوعی	دمش گاز Ar به همراه پوشاندن مذاب فولاد با سرباره مصنوعی	مجموع{O}20-40ppm بازده الیاژ بالا امکان تصفیه ترکیب	کم گاز Ar درپوش متخلخل کوره سرباره مصنوعی	Removal of furnace siag{h}pick-up during treatment
فرایند پاتیل گرم	دمش گاز آرگون به همراه کاهش سرباره تولیدی به وسیله قوس الکتریکی	مجمو{O}<20ppm بازده آلیاژ بالا امکان تصفیه ترکیب امکان گوگرد زدایی	بالا گاز آرگون درپوش متخلخل سرباره مصنوعی نیروی الکتریکی کوره	{h}pick-up during treatment

 

جدول 4-2

توجه شود که هیدروژن زدایی با روشهای پاتیلی کاملا انجام نمی شود مگر اینکه از یک روش خلا نیز استفاده شود.

4-1-3-پالایش فولاد زنگ نزن:

چون اکثر فولادهای زنگ نزن درصد کربن پایینی دارند فرایندی که اکسید شدن کربن را تشدید کند و در عین حال به بازیابی کرم کمک کند یعنی دی کربوره کردن در خلا مورد توجه است.

در ژاپن بعد از سالهای 1970 عمده پالایش فولاد زنگ نزن با استفاده از VOD و یا AOD انجام گرفته است.مقایسه AOD و VOD کار مشکلی است چرا که شرایط کار و پارامترها یکسان نیستند اما تاحدودی قابل بحث است.

مزیت AOD بر VOD این است که تناژ بیشتری را همزمان با دمش بیشتر آرگون می توان انجام داد چون فرایند در فشار اتمسفر انجام می شود بر خلاف VOD می توان مذاب با کربن بیشتر از 0.4-0.6 درصد را بکار گرفت، زمان دی کربوره شدن کمتر است و سرعت تولید بیشتر.علاوه بر این به علت هزینه بیشتر ابزار خلا جهت VOD ، هزینه AOD  کمتر و این در حالی است که بازیابی کرم در هر دو مورد در محدوده 98-97 درصد است. مزیت دیگر  VOD  گاززدایی بهتر از AOD می باشد اما همزدن در AOD با آرگون موجب سولفور زدایی بهتر است.

برای تهیه فولاد زنگ نزن و پر کرم ممکن است از روشهای ترکیبی خلاء دیگر نیز استفاده کرد عموما عمل دی کربوره کردن اولیه را در مذاب های پر کربن را در کنورتور (L.D ) انجام داده و سپس پالایش را توسط VOD,AOD و یا RH-OB انجام می دهند.روش هایی مانند VAD (استفاده از خلاء نسبی، فشار کم در کوره قوس LD-EAF)، نیز توسط بعضی کارخانجات فولاد بکار گرفته شده اند.

فرایندهای دیگری نیز ابداع شده اند مانند CLU که مشابه AOD بوده با این تفاوت که از بخار آب و اکسیژن بجای آرگون و اکسیژن استفاده می شود هیدروژن موجود در بخار آب نقش آرگون را بازی می کند.

4-2- تولید فولاد زنگ نزن:

در تولید فولاد زنگ نزن پارامترهایی مطرح می باشد که می بایست مد نظر قرار گرفته و مورد بررسی قرار گیرند که در ادامه به تشریح این پارامترها می پردازیم.

4-2-1-مواد اولیه:

مواد اولیه در ذوب فولاد زنگ نزن می تواند شامل آهن اسفنجی، قراضه زنگ نزن ، قراضه فولاد کربنی، فروکرم پر کربن و کم کربن، فرو آلیاژهای مناسب جهت فولاد خاص، نیکل و اکسید نیکل، کک و آهک باشد.

با توجه به پرت فروسیلیس و فرومنگنز که می تواند حدود 25-20 درصد باشد و همچنین پرت آهن اسفنجی و قراضه که حدود 10 درصد است، درصد وزنی اولیه هر کدام را می بایست محاسبه نمود،

درصد کربن در فرو آلیاژهای پر کربن بین 7-4 درصد است، لذا در صورت استفاده از آنها به پالایش بیشتری نیاز است. اضافه کردن قسمتی و یا تمامی فرو کرم در کوره الکتریکی و یا در پاتیل پالایش انجام می گیرد. به دلیل حساسیت این فولادها به بعضی عناصر از جمله گوگرد کنترل دقیق آنالیز شیمیایی، استفاده از سرباره مصنوعی و پالایش یک و یا چند مرحله ای ضروری است.

4-2-2-نسوز:

بطور کلی در کوره های الکتریکی و هنگامی که قراضه دارای درصد بالایی از گوگرد و فسفر است از نسوزهای قلیایی استفاده می شود.بخصوص وقتی که فولادهایی با درصد زیاد کرم و منگنز مورد ذوب قرار گیرند، بمنظور بازیافت بیشتر این مواد که زود اکسید می شوند، کوره های قلیایی مناسب تر هستند. چنانچه در این موارد از نسوز اسیدی استفاده شود سرباره اکسیدی بخصوص MnO با نسوز اسیدی واکنش انجام می دهند در بررسی هایی که بعمل آمده، مواد نسوزی که در ساخت فولادهای زنگ نزن بکار گرفته می شوند همانند فولادهای کربنی و آلیاژی است. در ضمیمه شکل هایی از انواع نسوز و موقعیت آنها در کوره های EAF,LD,DH,RH,AOD نشان داده شده است. نسوز چینی کوره در لایه ایمنی با آجرهای منیزیتی روی خط سرباره با آجرهای منیزیت کربنی و بالای خط سرباره در صورت مجهز نبودن کوره به سیستم آبگرد با آجرهای منیزیت کرومیتی پوشش دار و جرم کف از نوع منیزیتی با میزان CaO بالا پیشنهاد   می گردد.

4-2-3-ذوب و پالایش:

برای تولید انواع فولادهای زنگ نزن، ذوب در EAF و پالایش ثانویه به چند روش امکانپذیر است. روش های پالایش که از خلا استفاده می شوند در شکل4-4 نشان داده شده است

 

 

شکل 4-4 مهمترین روشهای پالایش با استفاده از خلاء

 

از روشهای دیگر پالایش بدون استفاده از خلاء مانند AOD نیز می توان استفاده کرد. در زیر بطور خلاصه چند مورد عملی از انتخاب و ترکیب EAF با روشهای پالایش مختلف مورد بررسی قرار می گیرند.

4-2-3-1-استفاده از کوره قوس الکتریکی و پالایش در خلاء:

پیکر بندی های خاص کارگاه ذوب بسته به نوع فراورده نهایی  ابداع شده اند و از تکنولوژی و طراحی تجهیزات تاثیر گرفته اند. امروزه بسته به تنوع فولادهای تولیدی عمدتا دومسیر خاص به عنوان مناسبترین و اقتصادی ترین راه توصیه شده اند:

مسیر اول:مسیر EAF-LF-VD/VOD برای فولادهای کربنی و کم آلیاژ و زنگ نزن(مسیر کوره قوس الکتریکی –کوره پاتیلی-گاززدایی در خلاء یا گاززدایی اکسیژنی در خلاء)

مسیر دوم:مسیر EAF-MRPL-VOD برای فولادهای پر آلیاژ و زنگ نزن (مسیر کوره قوس الکتریکی-کنورتورپالایش مذاب توسط لانس-گاززدایی اکسیژنی در خلاء)

در این دو مسیر میتوان تغییراتی داد و یا آنها را به صورت چند مرحله در آورد.

 

مسیر اول:

پیکر بندی کوره قوس الکتریکی و کوره پاتیلی برای کلیه فولادهای غیر آلیاژی یا کم آلیاژ، آرایشی استاندارد به شمار می آید.اگر قرار باشد که مقادیر گاز موجود در فولاد کم شود یا فراورده های تخت با کربن کمتر از 0.06 درصد تولید شوند سیستم گاززدایی در خلا به آرایش فوق اضافه می شود. هنگامی که فراورده  ها فولادهای بسیار کم کربن هستند یا تقریبا 10 درصد آنها را فولادهای پر آلیاژ یا با آلیاژ متوسط تشکیل دهند یک واحد VOD بخشی از پیکربندی تجهیزات خواهد بو و برای تولید فولادهای مرغوب استفاده می شود.

 

 

 

شکل 4-5 مسیر اول برای فولاد های کربنی و کم آلیاژ

 

مسیر دوم:

این مسیر یعنی فراوری سه مرحله ای فولادهای پر آلیاژ . پیکربندی کارگاه ذوب است که ثابت شده برای تولید فولادهای پرآلیاژ و زنگ نزن .

در این فرایند از کوره قوس الکتریکی فقط برای ذوب قراضه و آلیاژها استفاده می شو د. کنورتور MRPL، یک لانس اکسیژن دارد که برای بازیابی حداکثر کرم با عملیات دمشی خاصی، کربن زدایی سریع را انجام می دهد.در دستگاه VOD کربن زدایی نهایی و اصلاح ذوب انجام می شود این کار تا حد قابل ملاحظه ای، کربن زدایی نسبتا دشوار فولادهای پرآلیاژ را ساده می کند و همزمان هزینه های تولید فولاد زنگ نزن را به طرز چشمگیری پائین می آورد(مصرف زیاد آرگون)

 

 

شکل4-6 مسیر دوم برای فولادهای پر آلیاژ و زنگ نزن

 

از مزایای این فرایند می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1-کربن زدایی سریع و زیاد در کنورتور و دقت نهایی ترکیب در VOD

2-امکان تولید فولادهای الکتریکی (ELC) که کربن آنها کمتر از 0.01 درصد است

3-حداکثر انعطاف در استفاده از آلیاژهای ارزان، به ویژه فروکرم پرکربن

دلیل عمده استفاده از هر سه مرحله فرایند این است که از هر یک از فرایندها در گستره بازدهی بهینه خاص خود استفاده می شود که نتیجه کار ،عملیات بسیار اقتصادی از لحاظ مصرف دیرگدازها و آب و برق و سوخت است.

 

 

 

شکل 4-7

 

4-2-3-2-پالایش بدون خلاء:

تولید فولاد زنگ نزن با استفاده از دمش اکسیژن و آرگون AOD:

اصول این روش دمیدن همزمان اکسیژن و آرگون در مذاب است. در حضور آرگون فشار جزئی منوکسید کربن کاهش یافته و واکنش C+1/2O2---- CO به سمت راست تملیل پیدا      می کند(استفاده از خلاء نیز همین کار را انجام می دهد و موجب اکسید شدن کربن و خارج شدن آن می شود)میتوان حدود 40-25 درصد از آرگون را با ازت جایگزین کرد تا فرایند ارزانتر تمام شود .در فرایند AOD فولاد با حدود 0.03-0.02- درصد کربن می تواند تولید شود، گوگرد در حد 0.005 درصد و فسفر تا 0.01-0.003 درصد پایین می آید. حد متوسط زمان فرایند 120-60 دقیقه، مصرف آرگون حدود 17-10 متر مکعب بر هر تن فولاد است که تا حدود 10-8 متر مکعب بر تن با جایگزینی ازت قابل تقلیل است. بازیابی کرم از فرو کرم های پر کربن حدود 97 درصد است.

با نگاهی مجدد به پیکربندی کارگاه های موجود ذوب فولاد زنگ نزن دو واقعیت را میتوان بیان نمود:

1-تمیزترین فولاد از فرایند EAF و یکی از روشهای AOD,VOD بدست می آید.

2-ظرفیت کوره های EAF بکار گرفته شده کمتر از 100 تن و غالبا 60 تن هستند ظرفیت کوره های اولیه حتی کمتر بوده و با پیشرفت تکنولوژی تولید فولاد زنگ نزن به مرور زمان ظرفیت بیشتر انتخاب شده است.

4-3-ریخته گری مداوم فولادهای زنگ نزن:

سابقه ریخته گری مداوم فولادهای زنگ نزن از اوایل سالهای 1970 بوده و اصولا تفاوت   عمده ای با فولادهای کربنی ندارد گرچه مشکلات بیشتری نسبت به فولادهای کربنی دارد و ضخامت تختال هم معمولا کمتر است. در هنگام ریخته گری گاز آرگون به داخل تاندیش دمیده می شود و سیستم ریخته گری مجهز به نازل زیر سطحی است. برای برش از پروپان،اکسیژن و پودر فولاد استفاده می شود. چون برش فولاد زنگ نزن ایجاد گرد و غبار و دود زیاد می کند از یک سیستم تهویه استفاده می شود. برای برش از مشعل استیلن و یک فلاکس و یا پودر آهن نیز استفاده می توان کرد.مطابق اطلاعات جدول 4-3 و شکل 4-8 ضخامت های تا 20 اینچ نیز با استفاده از پودر برش داده می شود.

پودر آهن که به جریان اکسیژن روی سطح تختال اضافه می شود سریعا اکسیدهای کرم را احیا نموده و یا از تشکیل آن جلوگیری می کند و عمل برش را امکان پذیر می سازد.

پودر ریخته گری که در تاندیش استفاه می شود معمولا بر روی کیفیت سطح تختال اثر می گذارد لذا بر بازیافت بعد از سنگ زدن موثر است این اثرات سطحی شامل فرورفتگی سطح در اثر سرباره با درجه ذوب و ویسکوزیته بالا(مخصوص فولادهای کربنی) و یا حبس شدن سرباره روی سطح بخاطر سرباره با درجه ذوب و ویسکوزیته کم(مخصوص فولادهای زنگ نزن) می باشد.

ریخته گری فولادهای آستنیتی بخصوص 302 و 304 به خاطر استحکام بهتر و انعطاف پذیری آنها در درجه  حرارت های بالا نزدیک نقطه انجماد آسانتر از بقیه است.

سرعت برشکاری IN برMIN	پودر مصرفی در هرساعت	برشکاری اکسیژن PSI	اندازه نازل	ضخامتIN
24 20 15 11 7 5 4 4 4 3 3 2 2	15 18 18 18 18 22 24 24 30 45 45 45 45	50 50 50 50 50 50 65 65 75 75 75 75 75	4 6 6 8 10 12 14 16 20 20 24 24 24	0.25 0.5 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

 

جدول 4-3 پودر برشکاری برای فولاد های زنگ نزن 8-18

 

شکل4-8 برشکاری فولاد زنگ نزن

 

4-3-1 عیوب در ریخته گری فولادهای زنگ نزن:

به علت کم بودن ضریب هدایت حرارتی و زیاد بودن ضریب انبساط در فولادهای آستنیتی تعدادی عیوب که شامل فرو رفتگی های عرضی،طولی و آثار نوسانی که در شروع تختال و تا حدود 2 متر دیده می شود به وجود می اید.آثار نوسانی را با پودر ریخته گری مناسب می توان کم نمود و   ترک های عرضی در نوع 316L در روی سطح تختالهایی که در درجه حرارت های بالا و سرعت ریخته گری نسبتا زیاد ساخته شوند دیده می شود. این ترک ها روی سطح های جانبی دیده    شده اند. ترک های طولی و محوری نیز در فولادهایی که تفاوت درجه حرارت حد انجماد و حد ذوب زیاد است دیده می شود.سرعت کم ریخته گری و درجه حرارت کم مذاب می تواند آن را حذف کند.

در فولادهای 430 نوع دیگری از ترک که با اچ کردن مشخص می شود به نام             ghost line defect  به وجود می اید که با سرعت کم ریخته گری یا آب پاش یکنواخت حذف می شود. مطالعات نشان داده است که نقطه شروع نقص ها اکثرا در قالب ریخته گری و یا درست زیر قالب است و نه در منطقه آب پاش ثانویه. منشا ترک ها تنش هایی هستند که به علت انقباض انجمادی تحت شرایط سرد شدن غیر یکنواخت، فشارهای فرواستاتیک و حرکت مذاب و فلز منجمد شده در قالب بوجود می آیند. در مورد فولادهای آستنیتی، حساسیت به ترک فقط به فاز گاما بستگی دارد و در صورت حضور فاز سیگما، حساسیت به ترک بیشتر است. در مورد فولادهای فریتی و مارتنزیتی حساسیت به ترک به علت کم بودن مقاومت مکانیکی در درجه حرارت بالاست.

عیوب دیگری به علت استفاده از قالب مسی (رکریستالیزاتور) ایجاد می شود که عبارتند از :

1-ترک های ستاره ای که در اثر نفوذ مس بر روی سطح تختال به وجود می اید.

2- ترکهای سطحی که به علت انجماد سریع سطح تختال ایجاد می شود.