مراحل متالوگرافی ورق استیل

ویژگی های اصلی ورق استیل:

ورق های استیل فولادهای مقاوم در برابر خوردگی هستند که حداقل 11 درصد کروم دارند.

در این گروه از فولادهای پر آلیاژ، چهار دسته اصلی را می توان شناسایی کرد:

• فریتی
• مارتنزیتی
• آستنیتی
• آستنیتی-فریتی (دوبلکس)

این دسته ها ریزساختار آلیاژ ورق استیل را در دمای اتاق توصیف می کنند که تا حد زیادی تحت تأثیر ترکیب آلیاژ و همچنین عملیات حرارتی است. خواص ورق استیل وابستگی مستقیم به ریزساختار آن دارد.

مقاومت در برابر خوردگی بالا:

ویژگی اصلی ورق های استیل مقاومت در برابر خوردگی آنها است که با افزودن عناصر آلیاژی خاص می توان آن را افزایش داد. این عناصر آلیاژی همچنین تأثیر مفید بیشتری بر سایر خصوصیات مواد مانند چقرمگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون دارند.

به عنوان مثال، نیوبیم و تیتانیوم مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای را افزایش می دهند زیرا کربن را جذب می کنند تا کاربید تشکیل دهند. گوگرد قابلیت ماشینکاری را افزایش می دهد، زیرا سولفیدهای منگنز کوچکی را تشکیل می دهد که منجر به براده های ماشینکاری کوتاه می گردد.

متالوگرافی ورق استیل:

ورق های استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و پرداخت سطحی برتر، نقش عمده ای در صنایع هواپیماسازی، شیمیایی، پزشکی و غذایی، آشپزخانه های حرفه ای، معماری و حتی جواهرات دارند. ورق استیل نیز معمولاً در مصارف خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرند. متالوگرافی ورق های استیل بخش مهمی از فرآیند کنترل کیفیت کلی در بسیاری از محیط های تولید است.

آزمایشات متالوگرافی اصلی عبارتند از:

• اندازه گیری اندازه دانه
• بررسی ساختار کلی شامل محتوای مارتنزیت، فریت، پرلیت یا آستنیت
• شناسایی فازهای دلتا فریت و سیگما
• ارزیابی کاربیدها و توزیع آنها
• بررسی جوش ها

علاوه بر این، متالوگرافی در تجزیه و تحلیل شکست برای بررسی مکانیسم های خوردگی و اکسیداسیون استفاده می شود.

سنگ زنی و پرداخت:

ورق های استیل فریتی نرم و فولادهای آستنیتی انعطاف پذیر هستند. هر دو در طول آماده سازی متالوگرافی ورق استیل مستعد تغییر شکل مکانیکی می باشند. پرداخت نهایی معمولاً این فولادها را به شدت صیقل می دهد. با این حال، اگر آنها به طور کامل از قبل پرداخت نشده باشند، تغییر شکل می تواند پس از اچ کردن دوباره ظاهر شود. فولادهای مارتنزیتی به دلیل سختی، قابلیت صیقل دادن نسبتاً آسانی دارند. با این حال، باید مراقب حفظ کاربیدها بود.

غلبه بر مشکلات در آسیاب و پولیش ورق های استیل:

در طول سنگ زنی و پرداخت، حفظ کاربیدها و آخال ها می تواند مشکل ساز باشد. علاوه بر این، تغییر شکل و خراش می تواند در ورق های استیل فریتی و آستنیتی رخ دهد. راه حل استفاده از پولیش کامل الماس و پرداخت نهایی کامل با سیلیس کلوئیدی یا آلومینا است.

پولیش الکترولیتی ورق های استیل:

برای کارهای تحقیقاتی یا بررسی سریع ریزساختار عمومی ورق استیل، پولیش و حکاکی الکترولیتی می تواند جایگزینی برای پرداخت مکانیکی باشد، زیرا هیچ تغییر شکل مکانیکی بر جای نمی گذارد. پولیش الکترولیتی نتایج عالی برای بررسی ریزساختار ورق استیل می دهد.

با این حال، این فرآیند می تواند برخی از عناصر مانند کاربیدهای کوچک را حل کند و بنابراین باید مراقب بود. قبل از پرداخت الکترولیتی، نمونه ها باید تا 500# یا ریزتر روی کاغذ کاربید سیلیکون آسیاب شوند. هرچه سطح اولیه ریزتر باشد، نتایج پولیش الکترولیتی بهتر است.

توصیه هایی برای سنگ زنی و پرداخت ورق های استیل:

• سنگ زنی:

برای ورق های استیل نرم و انعطاف پذیر، اکیداً توصیه می شود که از استفاده از کاغذهای آسیاب بسیار درشت و فشار زیاد خودداری شود، زیرا می تواند منجر به تغییر شکل عمیق شود. به عنوان یک قاعده کلی، لازم است بهترین شماره سنباده ممکن، مطابق با سطح نمونه و زبری سطح، برای فرآیند آماده سازی استفاده شود.

• جلا دادن:

هر گونه تغییر شکل از مرحله اول آسیاب که با سنگ زنی ریز از بین نرود، آثار خود را به جا می گذارد. این آثار را می توان با پرداخت نهایی از بین برد، اما زمان بر است. آسیاب ریز باید با الماس روی یک دیسک سفت و سخت (MD-Largo) یا (به عنوان جایگزینی برای برخی از انواع ورق های استیل) روی پارچه MD-Plan یا MD-Sat انجام شود.

قبل از پرداخت نهایی با سیلیس کلوئیدی (مثلاً OP-S) یا آلومینا (OP-A) برای از بین بردن هرگونه خراش ریز، باید یک پولیش الماسی کامل روی یک پارچه سخت متوسط انجام شود. این مرحله نهایی باید بسیار دقیق باشد و می تواند چندین دقیقه طول بکشد. پولیش نهایی خوب، شانس کنتراست بهتر را افزایش می دهد.

 جمع بندی:

ورق های استیل فولادهای مقاوم در برابر خوردگی با محتوای کروم و نیکل بالا هستند. فولادهای فریتی و آستنیتی نرمتر از ورق های استیل مارتنزیتی بوده و شکل پذیری بالاتری دارند.

سختی و شکل پذیری می تواند بسته به آلیاژ و عملیات حرارتی متفاوت باشد. با این وجود، هر دو نوع آلیاژ، تمایل به تغییر شکل مکانیکی و خراش در طی آماده سازی متالوگرافی مکانیکی دارند. بنابراین، آماده سازی الکترولیتی جایگزین مناسبی برای روش های سنگ زنی و پرداخت مکانیکی است.

برای تهیه موفقیت آمیز ورق استیل با پولیش مکانیکی، پیشنهاد می شود:

• از ساینده‌های درشت برای سنگ زنی سطحی اجتناب شود.
• سنگ زنی ریز و صیقل دادن با الماس باید به طور کامل انجام شود و از حذف تمام تغییر شکل ها از سنگ زنی صفحه اطمینان حاصل شود.
• برای ایجاد سطحی بدون تغییر شکل باید یک پولیش اکسید نهایی با سیلیس کلوئیدی یا آلومینا انجام شود.
• یک روش چهار مرحله ای، تکمیل شده بر روی تجهیزات آماده سازی خودکار، نتایج خوب و قابل تکرار می دهد.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی