Membentuk unsur keluli tahan karat austenit

Membentuk unsur keluli tahan karat austenit

Paip keluli tahan karat adalah aloi berasaskan besi dengan pecahan jisim unsur mengaloi antara 12% hingga lebih daripada 50%. Unsur aloi menjejaskan kestabilan fasa austenit, ferit dan martensit, dengan itu menjejaskan hubungan keseimbangan antara fasa yang berkaitan dengan kestabilan. Unsur-unsur yang ditambahkan pada keluli tahan karat boleh dibahagikan kepada unsur-unsur yang membentuk ferit stabil dan unsur-unsur yang membentuk austenit yang stabil. Martensit ialah produk transformasi fasa yang terbentuk apabila austenit menyejuk dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jika austenit tidak terbentuk pada suhu tinggi, maka fasa martensit tidak akan diperoleh pada suhu rendah.

Paip keluli tahan karat austenit mengandungi kandungan nikel yang tinggi dan unsur pembentuk austenit lain, yang menggalakkan pembentukan fasa austenit, menjadikannya stabil pada suhu bilik atau suhu yang lebih rendah. Paip lancar keluli tahan karat ferit mengandungi unsur-unsur yang melemahkan pembentukan austenit, seperti kandungan kromium yang tinggi, menjadikan ferit sebagai komponen fasa dominan. Paip keluli tahan karat martensit mempunyai struktur austenit pada suhu tinggi. Walau bagaimanapun, austenit ini tidak stabil dan berubah semasa penyejukan. Struktur mikro paip keluli tahan karat boleh dikawal oleh keseimbangan antara unsur pembentuk austenit dan unsur pembentuk ferit. Pelarasan keseimbangan antara dua elemen memainkan peranan penting dalam sifat mekanikal, rintangan kakisan dan kebolehkimpalan paip keluli tahan karat.
Menambah aluminium, titanium, tembaga dan molibdenum kepada paip lancar keluli tahan karat boleh menggalakkan tindak balas pemendakan dan menguatkan keluli. Paip lancar keluli tahan karat martensit pengerasan kerpasan (PH) yang mengandungi Cu, AI dan Mo boleh memperoleh kekuatan hasil suhu bilik melebihi 1375MPa (200k8i) selepas rawatan haba. Paip lancar keluli tahan karat austenit selalunya mengandungi titanium dan aluminium untuk membentuk fasa pemendakan nikel-titanium dan nikel-aluminium, yang berfungsi sama dengan fasa pengukuhan kerpasan dalam aloi super berasaskan nikel. Aluminium ialah bekas ferit dalam larutan pepejal, manakala kuprum adalah bekas austenit yang lemah. Mendakan dengan komposisi hampir dengan kuprum tulen boleh digunakan untuk mengukuhkan keluli martensit seperti keluli 174PH. Unsur pembentuk ferit termasuk: kromium, molibdenum, silikon, niobium, titanium, aluminium, vanadium, dan tungsten. Unsur pembentuk austenit termasuk: nikel, mangan, karbon, nitrogen, kuprum, dan kobalt.