new5 free

بررسي عوامل مؤثر در رشد ترك و خوردگي سولفوري تحت تنش در ناحيه جوش مورد استفاده خطوط لوله انتقال گاز هاي اسيدي پالایشگاه چهارم پارس جنوبی

199.000تومان

توضیحات

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد علوم و تحقیقات
دانشکده مکانیک
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک(M.Sc)
گرایش:
ساخت و تولید

فهرست

چکیده …. 1

فصل اول : خوردگی لوله ها
1-1- مقدمه …… 4
1-2- آلیاژها و مواد مصرفی استاندارد …….. 5
1-2-1-فولادهای کربنی ……… 6
1-2-2-تاثیر عناصر آلیاژی ….. 6
1-2-3- ساختار میکروسکوپی …… 7
1-2-4- خواص مکانیکی فولادهای کربنی …….. 9
1-3- فولادهای زنگ نزن آستنیتی …. 10
1-4- منطقه متاثر از حرارت در جوش ….. 12
1-4-1- رشد دانه ………. 13
1-4-2- تشکیل فریت ………. 13
1-4-3- رسوب …… 13
1-4-4- ذوب مرزدانه ………. 14
1-5- قابلیت جوشکاری …… 14
1-5-1- ترک خوردگی انجمادی جوش ………. 15
1-5-2- ترک خوردگی ناشی از ذوب نسبی ناحیه متاثر از حرارت جوش …… 16
1-5-3- ترک خوردگی ناشی از ذوب نسبی فلز جوش ……. 16
1-5-4- ترک خوردگی ناشی از کاهش داکتیلی……. 17
1-5-5- ترک خوردگی بازگرمی …….. 17
1-5-6- ترک خوردگی ناشی از آلودگی مس ………. 18
1-5-7- ترک خوردگی ناشی از آلودگی روی ……… 18
فصل دوم : پيشينه تحقيق
2-1-مقدمه …… 21
2-2- تاریخچه خوردگی …… 23
2-3- ترکهای ناشی از خوردگی تنشی …… 23
2-4- تاریخچه ترکهای ناشی از خوردگی تنشی ….. 25
2-5- مقاومت به خوردگی ………. 26
2-5-1- خوردگی بین دانه‌ای …… 27
2-5-2- ترک خوردن تنشی ……… 29
2-5-3- شرایط محیطی برای ترک های ناشی از تنش خوردگی تنش ……. 31
2-5-4- نقش تنش در ترک های ناشی از خوردگی تنشی …. 32
2-5-5- جلوگیری و کنترل ترک های ناشی از خوردگی تنشی و تأثیر متغیرهای عملیاتی …. 35
2-6- روش های محیطی ….. 41
2-7- کنترل تنش …. 43
2-8- مروری بر تحقیقات انجام شده …….. 49
2-8-1- تحقیق و بررسی عملی در جهت شناسایی و کنترل ترک‌های ناشی از خوردگی تنشی ناشی از کاستیک در پالایشگاه گاز بید بلند ……… 49
2-8-2- محاسبه ظرفیت تحمل فشار خطوط لوله انتقال نفت و گاز دارای عیوب ترک و خوردگی با استفاده از روش تجربی و تحلیل عددی …. 50
2-8-3- تشخیص ترکهای ناشی از خوردگی تنشی در خطوط لوله …. 50
2-8-4- رفتار ترکهای ناشی از خوردگی تنشی و حفره‌دار شدن در فولادهای کربنی جوشکاری شده….. 52
2-8-5- واکنش هیدروژن و ترک های ناشی از خوردگی تنشی در جوش های مخازن ذخیره نفت و گاز و خطوط لوله ………. 54
2-8-6- آنالیز و تحلیل میزان رشد ترک و فاکتور شدت تنش برای ترک های ناشی از خوردگی تنشی در یک سیستم خط لوله ….. 56
2-8-7- ارزیابی پیدایش و انتشار ترک های ناشی از خوردگی تنشی در فولاد زنگ نزن نوع 316L توسط تکنیک پارازیتی (صوتی) الکتروشیمیایی ……. 57
2-9- استاندارد بين المللي NACE……… 58
2-9-1- محل کاربرد MR0175 و MR0103……… 59
2-9-2- فولادهاي کربني …… 60
2-9-3- جوشکاري فولادهاي کربني ……… 61
فصل سوم : طراحي و انجام آزمايش
3-1- مقدمه …. 64
3-1-1- نمونه آزمايش ……. 64
3-1-2- پارامترهاي جوشكاري ……… 66
3-2- بررسي نقش الكترود و تركيبات آلياژي ……… 67
3-3- الکترودها …… 67
3-3-1- الکترود سلولزي …… 68
3-2-2- الکترود پوشش روتيلي ……… 68
3-2-3- الکترود پوشش اسيدي ……….69
3-2-4- الکترود پوشش اكسيدي ………70
3-2-5- الکترود بازي يا قليايي …. 70
3-2-6- الکترود E7010 …. 72
3-2-7- الکترود E7016 ….. 72
3-2-8- الکترود E7018-1 ……. 73
3-2-9- الکترود ER 70 S-3 …. 73
3-2-10- الکترود E 8016 ………. 74
3-2-11- الکترود E 8018 ………. 75
3-3- نحوه آزمايش ……. 75
3-4- متالوگرافي …. 80
3-4-1- آماده سازی نمونه …. 80
3-5- شرح کار …… 81
3-6- بررسي نرم افزاری تنش جوش در فشارهای مختلف ……… 83
3-6-1- طرح مسئله ……. 85
3-6-2- بررسي تنش با فشار 5 بار ….. 86
3-6-3- بررسي تنش با فشار 20 بار ………. 91
3-6-4- بررسي تنش با فشار 50 بار ………. 94
3-6-5- تاثیر نفوذ جوش ناقص ……… 97
فصل چهارم : نتایج آزمایشات متالوگرافی و تجزيه تحليل
4-1 نمونه جوشکاری شده با الکترود E 7010 …. 101
4-1-1- نمونه 500 ppm ……… 102
4-1-2- نمونه 1600 ppm ……. 103
4-2 نمونه جوشکاری شده با الکترود E 7016 ….. 104
4-2-1- نمونه 500 ppm ……… 106
4-2-2- نمونه 1600 ppm ……. 107
4-3- نمونه جوشکاری شده با الکترود E 7018 …….. 108
4-3-1- نمونه 500 ppm ……… 109
4-3-2- نمونه 1600 ppm ……. 110
4-4- نمونه جوشکاری شده با الکترود E 70-S3 ……. 111
4-4-1- نمونه 500 ppm ……… 112
4-4-2- نمونه 1600 ppm ……. 113
4-5- نمونه جوشکاری شده با الکترود E 8016 ……… 114
4-5-1- نمونه 500 ppm ……… 115
4-5-2- نمونه 1600 ppm ……. 116
4-6- نمونه جوشکاری شده با الکترود E 8018 ……… 117
4-6-1- نمونه 500 ppm ……… 118
4-6-2- نمونه 1600 ppm ……. 119
4-7- تجزيه و تحليل – بررسي نوع ترك ها …….. 120
4-7-1- پارامترهاي جوشكاري …….. 121
4-7-2- تأثير تنش و عوامل محيطي …….. 124
4-7-3- تحلیل تنش در فشارهای مختلف صورت گرفته با استفاده از نرم افزار انسیس …… 126
فصل پنجم : نتيجه گيري و پيشنهادات
5-1- نتيجه گيري ……. 134
5-2- پيشنهادات ……… 135

فهرست منابع و مآخذ
منابع فارسی ………. 137
منابع لاتین ….. 138

پيوست ها ….. 139
چكيده انگليسي …. 146

فهرست اشکال

شکل 1-1) دیاگرام خواص فولاد کربنی …… 10
شکل 2-1) خوردگی بین دانه ای ………. 28
شکل 2-2) رسوب کاربید در مرز دانه ……… 28
شکل 2-3) خوردگی بین دانه ای الف: خوردگی مرز دانه ای- ب: منطقه عاری کروم ….. 29
شکل 2-4) منحنی کوپسون برای ترک های ناشی از خوردگی تنشی ………. 30
شکل 2-5) ترک های ناشی از خوردگی تنشی در محیط قلیایی …. 31
شکل 2-6) منحنی شکست …… 32
شکل 2-7) نمودار تنش گودمن در حالت های مختلف …. 34
شکل 2-8)روش های کنترل ترک های ناشی از خوردگی …….. 36
شکل 2-9) محیط های مستعد به ترک های ناشی از خوردگی تنشی در آلیاژهای مختلف ……. 42
شكل 2-10) منحني سيكل گرمايي ……. 46
شكل 2-11) ريگ (rig) جهت آزمايش ترك هاي ناشي از خوردگي …. 47
شكل 2-12) نمونه CNT با ابعاد ميليمتري ……… 47
شكل 2-13) شرط لازم براي تشكيل ترك …. 52
شكل 2-14) نمونه آزمايش …… 52
شكل 2-15) وضعيت الكتروشميايي ترك تحت تنش …….. 55
شكل 3-1) نمونه اوليه …… 65
شكل 3-2) نمونه ورق …… 76
شكل 3-3) نحوه خم كردن نمونه ………. 76
شکل 3-4) نمونه ها قبل از جوش كاري …… 77
شکل 3-5) نمونه جوشكاري شده ……… 77
شکل 3-6) نمونه ها پس از 120 روز …. 78
شکل 3-7 الف) نمونه نصب شده در صافي ورودي واحد 109 …… 79
شکل 3-7 ب) نماي داخلي صافي واحد 109 ….. 79
شکل 3-8) نمونه پاليش شده جهت متالوگرافي ………. 82
شکل 3-9) نمونه هاي متالوگرافي ………. 83
شکل 3-10) نماي لوله شبيه سازي شده با انسيس ….. 86
شکل3-11) نماي آيزومتريك لوله شبيه سازي شده …. 87
شکل3-12) نحوه مش بندي لوله …. 87
شکل 3-13) توزيع تنش در محل جوش …… 89
شکل 3-14) توزيع تنش در محل جوش …… 89
شکل 3-15) نمودار تنش در محیط ریشه جوش در نمونه 5 بار ….. 90
شکل 3-16) نمودار تنش در گرده جوش در نمونه 5 بار ……… 90
شکل 3-17) نماي آيزومتريك لوله شبيه سازي شده در 20 بار ……. 91
شکل 3-18) توزيع تنش در محل جوش در 20 بار …. 92
شکل 3-19) توزيع تنش در محل جوش در 20 بار …. 92
شکل 3-20) نمودار تنش در محیط ریشه جوش در نمونه 20 بار ………. 93
شکل 3-21) نمودار تنش در گرده جوش در نمونه 20 بار ……. 93
شکل 3-22) نماي آيزومتريك لوله شبيه سازي شده در 50 بار ……. 94
شکل 3-23) توزيع تنش در محل جوش در 50 بار …. 95
شکل 3-24) توزيع تنش در محل جوش در 50 بار …. 95
شکل 3-25) نمودار تنش در محیط ریشه جوش در نمونه 50 بار ………. 96
شکل 3-26) نمودار تنش در گرده جوش در نمونه 50 بار ……. 96
شکل 3-27) نفوذ جوش ناقص …… 94
شکل 3-28) نفوذ جوش ناقص …… 97
شکل 3-29) نمودار تنش در ناحيه نفوذ ناقص جوش ……. 98
شکل 3-30) نمودار تنش در محیط ریشه جوش در نمونه جوش ناقص ……. 98
شکل 3-31) نمودار تنش در گرده جوش در نمونه جوش ناقص …. 99
شکل 4-1-1) فرکانس توزیع دانه در نمونه E7010 …….. 101
شکل 4-1-2) جدول مقایسه اندازه دانه در نمونه E7010 …. 102
شکل شماره 4-1-3) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E7010 ………. 103
شکل شماره 4-1-4) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E7010 ….. 103
شکل شماره 4-1-5) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E7010 ………. 104
شکل شماره 4-1-6) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E7010 ….. 104
شکل 4-2-1) فرکانس توزیع دانه در نمونه E7016 …….. 105
شکل 4-2-2) جدول مقایسه اندازه دانه در نمونه E7016 …… 105
شکل شماره 4-2-3 ) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E7016 ………. 106
شکل شماره 4-2-4) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E7016 ….. 106
شکل شماره 4-2-5 ) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E7016 …. 107
شکل شماره 4-2-6) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E7016 ….. 107
شکل 4-3-1) فرکانس توزیع دانه در نمونه E7018 …….. 108
شکل 4-3-2) جدول مقایسه اندازه دانه در نمونه E7018 …… 108
شکل شماره 4-3-3) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E7018 ….. 109
شکل شماره 4-3-4) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E7018 ….. 109
شکل شماره 4-3-5) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E7018 ….. 110
شکل شماره 4-3-6) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E7018 ….. 110
شکل 4-4-1) فرکانس توزیع دانه در نمونه ER 70-S3 ……… 111
شکل 4-4-2) جدول مقایسه اندازه دانه در نمونه ER 70-S3 ……. 111
شکل شماره 4-4-3) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه ER 70-S3 …… 112
شکل شماره 4-4-4) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه ER 70-S3 …… 112
شکل شماره 4-4-5) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه ER 70-S3 …… 113
شکل شماره 4-4-6) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه ER 70-S3 …… 113
شکل 4-5-1) فرکانس توزیع دانه در نمونه E 8016 ……. 114
شکل 4-5-2) جدول مقایسه اندازه دانه در نمونه E 8016 ….. 114
شکل شماره 4-5-3) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E 8016 …. 115
شکل شماره 4-5-4) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E 8016 …. 115
شکل شماره 4-5-5) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E 8016 ………. 116
شکل شماره 4-5-6) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E 8016 ………. 116
شکل 4-6-1) فرکانس توزیع دانه در نمونه E 8018 ……. 117
شکل 4-6-2) جدول مقایسه اندازه دانه در نمونه E 8018 …. 118
شکل شماره 4-6-3) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E 8018 ………. 118
شکل شماره 4-6-4) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E 8018 ………. 119
شکل شماره 4-6-5) با بزرگنمایی 200 برابر در نمونه E 8018 ………. 119
شکل شماره 4-6-6) با بزرگنمایی 400 برابر در نمونه E 8018 ………. 120
شکل 4-7) شبيه سازي مش بندي محل جوش …….. 127
شکل 4-8) شبیه سازی جوش ناقص ……… 128
شکل 4-9) نمودار تنش در ناحيه جوش ناقص …….. 128
شکل 4-10) نمودار تنش در ناحيه محيط ريشه جوش ناقص ……. 129
شکل 4-11) نمودار تنش در گرده جوش ناقص …… 129
شکل 4- 12) توزیع تنش های محوری در راستای محور لوله در سطح داخلی …….. 130
شکل 4-13) توزیع تنش های محوری در راستای محور لوله در سطح خارجی ……. 130
شکل 4-14) توزیع تنش های محیطی در جهت ضخامت لوله در فلز جوش …. 131
شکل 4-15) توزیع تنش های محیطی در سطح داخلی پس از جوشکاری در زوایای مختلف …… 131
شکل 4-16) توزیع تنش های پسماند محوری در سطح داخلی لوله …. 132

فهرست جداول

جدول1-1) ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولادهای کربنی پرمصرف را بر طبق استاندارد DIN 17006 ….. 8
جدول1-2) خواص مکانیکی فولادهای 0.2% کربن ….. 8
جدول1-3) خواص مکانیکی فولاد 0.44% C …… 9
جدول1-4) خواص مکانیکی فولاد 0.64% کربن …….. 9
جدول3-1) درصد تركيبات شيميايي فولاد كربني ……. 66
جدول3-2) خواص مکانیکی فولاد کربنی ….. 66
جدول3-3) نمونه الكترود هاي تحت آزمايش فولاد کربنی …… 71
جدول3-4) درصد تركيبات شيميايي الكترود E7010 ……. 72
جدول3-5) درصد تركيبات شيميايي الكترود E 7016 …… 73
جدول3-6) درصد تركيبات شيميايي الكترود 7018 ………. 73
جدول3-7) درصد تركيبات شيميايي الكترود ER 70S …. 74
جدول3-8) درصد تركيبات شيميايي الكترود E8016 ……. 74
جدول3-9) درصد تركيبات شيميايي الكترود E7018 ……. 75
جدول3-10) کیفیت مش بندی ……. 88
جدول3-11) نمودار تعداد المان بر حسب کیفیت ….. 88

فهرست پیوست ها

پیوست (1) مشخصات شیمیایی سیم جوش های جوشکاری با گاز محافظ آرگون…….. 139
پیوست (2) مشخصات شیمیایی الکترود های جوشکاری با قوس الکتریک …. 140
پیوست (3) مشخصات شیمیایی الکترود های جوشکاری با قوس الکتریک …. 141
پیوست (4) مشخصات شیمیایی الکترود های جوشکاری با قوس الکتریک …. 142
پیوست (5) مشخصات شیمیایی الکترود های جوشکاری با قوس الکتریک …. 143
پیوست (6) مشخصات شیمیایی الکترود های جوشکاری با قوس الکتریک …. 144
پیوست (7) مشخصات شیمیایی لوله های مورد استفاده استاندارد NACE ………. 145

چکیده

امروزه خطوط انتقال سیالات پرفشار و با دبی زیاد در پالایشگاهها و مسیرهای انتقال گاز در مناطق مختلف استفاده وسیعی پیدا کرده‌اند، علی‌رغم کاربرد وسیع این لوله‌ها و تعریف کدهای استاندارد برای آنها مطالعات تحلیلی مربوط به انتشار ترک و شکست لوله‌های مذکور و اتصالات جوش هنوز به طور قابل توجهی مورد علاقه و حمایت صنایع ذیربط به خصوص صنایع گاز می‌باشد. در نتیجه اعمال همزمان تنشهای کششی و محیط خورنده روی فلز که ایجاد ترکهای پراکنده می‌کند، پدیده خوردگی توأم با تنش ایجاد می‌شود. جوشکاری در لوله‌های فولادی و اتصالات آنها مستعد بودن به ترک ناشی از خوردگی تنشی در ناحیه جوش را با توجه به تغییرات متالوژیکی و تنشهای پسماند افزایش می‌دهد. محلهای اتصال جوشکاری شده در لوله‌ها و خم‌ها و ناحیه متاثر از حرارت معمولاً مستعد به این نوع ترک می‌باشند زیرا یک میدان تنش کششی پسماند وسیع در ناحیه جوش وجود دارد. همچنین وجود اکسیژن و کلرایدها و سولفید هیدروژن در جریان گاز و یا مایع شدن ذرات در پایین سطح لوله در محل اتصال جوش با توجه به شکل هندسی اتصال جوش و یا مایع شدن کلراید در طول زمان، تنشهای پسماند بوجود آمده در ناحیه جوش در هنگام جوشکاری، نوع بخیه جوش هنگام جوشکاری و همچنین ایجاد پخ در لبه لوله برای آماده سازی اتصال جوش که باعث ایجاد شیارهای بزرگ، جائیکه محل انباشته شدن و ته نشین مایعات ممکن می‌باشد و در طول زمان باعث ایجاد خوردگی و حفره می‌شوند، همگی از عوامل مؤثر ترکهای ناشی از خوردگی تنشی و شکست در ناحیه جوش محل اتصال لوله‌ها می‌باشند.
در اين تحقيق با هدف بررسي ترك هاي احتمالي بوجود آمده با استفاده از الكترودهاي متفاوت و در نظر گرفتن متغير هاي عملياتي، با ساختن قطعات آزمايش طبق استانداردهاي مربوطه و از جنس لوله هاي مورد استفاده در مسير گازهاي ترش كه فولاد کربنی مي باشد، در پي يافتن ميزان مقاومت به خوردگي تنشي و ترك هاي احتمالي به وجود آمده در ناحیه متاثر از حرارت جوش (HAZ) و در نتيجه يافتن راهكاري مناسب به منظور حداقل رساندن اين پديده هستيم.
بررسي هاي ميكروسكوپي بر روي نمونه ها در ناحيه تأثير گذار گرمايي نشان مي دهد كه اكثر نمونه ها در اين ناحيه مستعد به تشكيل ترك هاي ناشي از خوردگي تنشي بوده و تركيبي از دو حالت ترك هاي ميان دانه اي و بين دانه اي هستند. همچنین با افزایش میزان سولفور موجود در گاز ترش, ترك هاي ميان دانه اي بيشتر و تأثير گذارتری در نمونه ها مشاهده شد. نتايج نشان مي دهد كه كمترين ترك ها در استفاده از الكترود هاي همسان با فلز پايه از نظر تركيبات شيميايي و همچنين الكترود هاي با درصد نيكل بالاتر نسبت به فلز پايه بوده است. همچنين تراكم ترك با توجه به مدت زمان آزمايش، 120 روز، و ميزان افزايش سولفور در بیشتر نمونه های تحت تنش افزايش يافته است. در پايان توسط نرم افزار انسيس مقاومت جوش به تنش در فشارهاي مختلف بررسي و مورد تحليل قرار گرفت.
کلید واژه ها : خوردگي توأم با تنش(SSC)، تنش در ناحيه HAZ، خطوط انتقال گاز ترش، فولاد کربنی, تحلیل تنش با نرم افزار انسیس

فصل اول

خوردگی لوله‌ها

1-1 مقدمه

خوردگی را می‌توان انهدام، آسیب‌پذیری و دگرگونی در خواص و مشتقات عناصر بیشتر فلزات، به دلیل کنش و واکنشهای شیمیایی با محیط اطراف تعریف نمود. برای پدیده خوردگی باید چهار شرط وجود داشته باشد تا رخ دهد:
• وجود فلز آند که جریان از آن به طرف الکترولیت خارج می‌شود.
• وجود فلز کاتد که جریان الکتریکی از الکترولیت وارد آن می‌شود.
• الکترولیت که جهت جریان در آن از آند به کاتد است، به عبارت دیگر جهت حرکت الکترونها در آن از کاتد به آند می باشد. هادی ارتباط دهنده آند و کاتد خارج از الکترولیت که جهت جریان در آن از کاتد به آند و به تبع آن جهت حرکت الکترونها در آن از آند به کاتد می‌باشد.
• سرعت و نوع واکنشهای شیمیایی در الکترولیت حاوی آند و کاتد بستگی به نوع عناصر موجود، جرم اتمی و عدد والانس آنها و همچنین وضعیت الکترولیت و دما و فشار محیط خواهد داشت. در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی، قطعات و سازه‌های مختلف فلزی از روشهای گوناگون تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرند که با توجه به گونه‌های مختلف ساخت و استفاده از روشهای خوردگی نیز به فراخور آن متفاوت است.
با این حال با توجه به اینکه لوله‌های فولادی عامل انتقال مواد ارزنده‌ای چون نفت و گاز هستند، در عین حال در برابر خوردگی دارای نقطه ضعف قابل توجهی می‌باشند و با کوچکترین غفلت و ایجاد نقطه ضعف در جداره‌ها یا اتصالات می‌توانند فاجعه‌آفرین باشند. بنابراین باید به مقابله با این پدیده مخرب برخاسته و با تجهیز خود و با دانش کافی به این مهم، بعد تکامل یافته‌تری بخشیم. در ادامه به بررسی آلیاژها و مواد مصرفی, HAZ و قالبیت جوشکاری آنها می پردازیم.

1-2- آلیاژها و مواد مصرفی استاندارد

فولادهای زنگ نزن آستنیتی شامل سری‌های 200 و 300 می‌باشند که بر اساس انجمن آهن و فولاد آمریکا انتخاب شده‌اند. آلیاژهای سری 200 حاوی مقادیر زیادی از کربن، منگنز و نیتروژن بوده و در مصارف خاص نظیر مواردی که نیاز به مقاومت به ساییدگی است، به کار برده می‌شود. همچنین این آلیاژها جهت متعادل نمودن مقادیر زیاد کربن و نیتروژن، دارای مقادیر نیکل پایین‌تر از آلیاژهای سری 300 می‌باشند. آلیاژهای سری 300 جزو شاخه‌های آستنیتی با مصارف بسیار گسترده‌ هستند.
پرمصرف‌ترین این آلیاژها انواع 321.316.304 و 347 بوده و تغییرات آنها از نوع 8-18 با مقادیر اسمی 8-10Ni, 18Cr می‌باشند. شاخه‌های L نشان دهنده تغییرات کم کربن با یک مقدار کربن اسمی حدود 03/0 درصد وزنی هستند. این آلیاژها دارای مقاومت به خوردگی بین دانه‌ای بهبود یافته در محیط‌های خورنده می‌باشند. شاخه‌هایH دارای مقادیر کربن نزدیک به 1/0 درصد وزنی هستند. از آنجاییکه این آلیاژها دارای استحکام بالاتر از شاخه‌های استاندارد یا L در درجه حرارت بالا می‌باشند، از این رو در این درجه حرارتها استفاده می‌شوند. شاخه‌های N دارای مقداری نیتروژن هستند که به صورت یک افزودنی بین نشین و حداکثر تا مقدار 2/0 درصد وزنی با آلیاژهای سری 300، 304N,316N اضافه می‌شود و مقادیر بالاتر آن در آلیاژهای حاوی منگنز بالا اضافه می‌گردند، منگز حلالیت نیتروژن در فاز آستنیت را افزایش می‌دهد. نیتروژن بالا سبب بهبود استحکام، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی حفره‌ای فولادهای زنگ نزن آستینی می‌شود.
توجه داشته باشید که این جدول به سه بخش تقسیم می‌شود که منعکس شده از سه گروه مشخصات استاندارد AWS برای مواد مصرفی بر اساس نوع می‌باشد.
ASWA5.4 برای الکترودهای روکش دار (SMAW)
AWSA5.9 برای سیم بدون روکش و الکترودهای لوله‌ای با مغز فلز (GMAM,GTAW)
AWSA5.22 برای الکترودهای با مغز دیرگداز و محافظ گازی (FCAW)
بسیاری از مواد مصرفی یکسان در هر سه طبقه‌ بندی دیده می‌شود ولی ممکن است محدوده‌های ترکیب شیمیایی بر اساس نوع مصرف اندکی متفاوت باشد.

1-2-1- فولادهای کربنی

فولادهای کربنی به آن دسته از فولادها اطلاق می‌گردد که کربن اصلی‌ترین عنصر آلیاژی آن باشد و عناصری نظیر منگنز، سیلیسیم و آلومینیوم به میزان کم در آن حضور داشته و فقط به منظور اکسیژن‌زدایی به آن اضافه می‌گردند. کربن نقش اساسی را در افزایش استحکام فولادها ایفا می‌کند و این استحکام تا حد زیادی به میزان کربن موجود در آلیاژ بستگی دارد.
فولادهای کربنی را به سه دسته تقسیم می‌کنند:
1- میزان کربن پایین تر از 0.2%
2- میزان کربن بین 0.2 -0.5%
3- میزان کربن بالاتر از 0.5%
فولادهای کربنی کاربرد وسیعی در صنعت داشته و معمولا در حالت آنیل و یا نرمالیزه به کار می‌روند ولی در موارد خاص درحالت سختکاری و تمپر شده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین فولادهای کم کربن به دلیل خواص هدایت مغناطیسی کاربرد زیادی در صنعت برق دارند. در فولادهایی که به منظور دستیابی به سختی سطحی، تحت عملیات سمانتاسیون قرار می‌گیرند به علت ایجادگردایان غلظتی از فولادهای کم کربن استفاده می شود.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “بررسي عوامل مؤثر در رشد ترك و خوردگي سولفوري تحت تنش در ناحيه جوش مورد استفاده خطوط لوله انتقال گاز هاي اسيدي پالایشگاه چهارم پارس جنوبی”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

+ 62 = 72