Kaip molibdenas naudojamas pliene: kietumas, stiprumas ir atsparumas korozijai

Molibdenas yra vienas universaliausių plieno gamintojui prieinamų legiravimo elementų. Net nedideli priedai, dažnai mažesni nei vienas procentas, keičia plieno kietėjimą, jo elgesį aukštoje temperatūroje ir atsparumą tam tikroms korozinėms terpėms. Specifikacijose jos skiriasi kaip ASTM A335 chromo -molibdeno katilo vamzdis, AISI 4140 grūdintas ir grūdintas strypas ir 316 tipo austenitinis nerūdijantis plienas, todėl pirmiausia reikia suprasti, ką veikia molibdenas.

Ką molibdenas veikia plieno matricoje

Molibdenas tirpsta ferite ir, kadangi yra stiprus karbido formuotojas, taip pat jungiasi su anglimi, kad susidarytų stabilūs lydinio karbidai. Kietame tirpale jis pakelia temperatūrą, kurioje plienas pradeda minkštėti, todėl grūdinimo ir karšto naudojimo metu stiprumas išlaikomas ilgiau. Kaip karbido formuotojas prisideda prie antrinio kietėjimo, pagerina karbido pasiskirstymą ir padeda stabilizuoti mikrostruktūrą nuo šiurkštėjimo. Kartu šie efektai paaiškina tris molibdeno perkamas savybes: kietumą, atsparumą aukštai temperatūrai ir atsparumą korozijai.

Sukietėjimas: mažesnis gesinimo greitis tokiam pačiam stiprumui

Grūdinimas apibūdina, kaip giliai į pjūvį galima grūdinti plieną. Molibdenas yra vienas iš efektyviausių kietėjimo stimuliatorių: jis sulėtina austenito virsmą perlitu ir bainitu, todėl kritinis aušinimo greitis, reikalingas martensitui gaminti, sumažėja. Kalbant apie gamybą, tai reiškia, kad sunki dalis gali būti sukietinta gesinant alyva arba net aušinant oru, o ne stipriai gesinant vandeniu. Švelnesnis grūdinimas sumažina iškraipymus, liekamąjį įtempį ir gesinimo įtrūkimų riziką, o tai lemia velenų, krumpliaračių, štampų ir didelių kaltinių gaminių, kurių po terminio apdorojimo negalima grąžinti į dydį, atveju.

Aukšta{0}}temperatūra, atsparumas šliaužimui ir grūdinimui

Esant aukštesnei temperatūrai, molibdenas stiprina matricą ir neleidžia karbidams susijungti, padidina valkšnumo ir įtempių plyšimo stiprumą. Būtent todėl egzistuoja chromo-molibdeno katilų ir slėginių indų rūšys: 0,5Mo plienas, pvz., ASTM A335 P1 ir A213 T1, 1,25Cr-0,5Mo kaip A335 P11 ir A213 T11, 2,25Cr-1Mo kaip A335, T21 ir A321 P2C2r. A335 P9. Grūdintuose ir grūdintuose plienuose molibdenas vėluoja suminkštėjimą grūdinimo metu, todėl detalė išlaiko savo kietumą ir atsparumą dilimui darbinėje temperatūroje. Maži molibdeno priedai taip pat naudojami siekiant sumažinti chromo turinčio plieno jautrumą trapumui.

Atsparumas korozijai ir molibdeno vaidmuo nerūdijančiame pliene

Kaip ir chromas, molibdenas turi įtakos plieno atsparumui korozijai. Austenitinis nerūdijantis plienas pagerina atsparumą taškinei ir plyšinei korozijai chlorido guolių aplinkoje, todėl 316 tipas ir jo mažai anglies dioksido išskiriantis variantas 316L turi nuo 2,00 iki 3,00 % Mo ir yra atrinkti daugiau nei 304 jūrinėms, chemijos ir technologinėms įmonėms. Molibdenas taip pat pagerina rūgštingumo mažinimo efektyvumą, todėl jis yra standartinis plieno priedas sieros ir fosforo rūgšties įrangai. Bendras chromo, molibdeno ir azoto poveikis paprastai lyginamas naudojant atsparumo įdubimams ekvivalentinį skaičių, išreikštą Cr + 3.3 Mo + 16 N – paprastu reitingu, kurį pirkėjai naudoja lygindami nerūdijančio plieno rūšis.

Įprastos molibdeno{0}}guolio klasės ir papildymo praktika

Molibdenas patenka į lydalą kaip feromolibdenas, dažniausiai FeMo60, turintis 55–65 % Mo, įpilamas į krosnį arba į kaušą po deguonies pūtimo. Atkūrimas yra didelis ir nuspėjamas, todėl priedas apskaičiuojamas pagal tikslo analizę ir patvirtinamas išlietame mėginyje optinės emisijos spektroskopija. Esant kritiniams įkaitimams, tolesnis-tiesioginis bandymas: kietumas ir grūdinimas naudojant Jominy galinio gesinimo bandymą, tempimo savybės iš atskirai išlieto kupono, o nerūdijančio plieno rūšims – tarpkristalinės korozijos bandymas, kai to reikalauja specifikacijos.

Dažnai užduodami klausimai

Kl .: Kodėl į plieną dedama molibdeno?
A: Jis pridedamas siekiant padidinti kietėjimą, padidinti stiprumą aukštoje-temperatūroje ir atsparumą valkšnumui bei pagerinti atsparumą duobių ir plyšių korozijai. Jis taip pat atitolina minkštėjimą grūdinimo metu, todėl kietumas išlieka darbinėje temperatūroje.

K: Kaip molibdenas pagerina kietėjimą?
A: Tai sulėtina austenito virsmą perlitu ir bainitu, o tai sumažina aušinimo greitį, reikalingą martensitui susidaryti. Tada storas dalis galima sukietinti aliejuje arba ore, o ne vandenyje, taip sumažinant iškraipymą ir įtrūkimų riziką.

K: Kuriuose plienuose yra molibdeno?
A: chromo{0}}molibdeno katilų ir slėginių indų plienas, pvz., A335 P1, P11, P22 ir P9, grūdinto ir grūdinto strypų rūšys, pvz., 4140 ir 4340, daugelis įrankių plieno ir molibdeno guolių nerūdijantis plienas, pvz., 316 ir 316L tipas.

K: Kiek molibdeno yra 316 nerūdijančiame pliene?
A: Tipas 316 ir jo mažai anglies išskiriantis variantas 316L nurodo 2,00–3,00 % molibdeno. Šis papildymas juos atskiria nuo 304 tipo ir suteikia jiems didesnį atsparumą chloridams.

K: Ar molibdenas turi įtakos kietumui?
A: Tinkamas terminis apdorojimas pagerina stiprumo ir kietumo pusiausvyrą, nes rafinuoja karbidus ir padidina atsparumą grūdinimui. Nekontroliuojant grūdinimo temperatūros ir priemaišų lygio, nauda gali būti prarasta dėl trapumo, todėl terminis apdorojimas nurodomas kartu su chemija.

K: Kokia forma molibdenas įpilamas į krosnį?
A: Feromolibdenas, paprastai FeMo60 klasė, esant 55–65 % Mo, yra standartinis priedas, įkraunamas taip, kad jis visiškai ištirptų, ir tai patvirtinama išlieto mėginio analize.