{"id":2126,"date":"2021-04-06T09:07:28","date_gmt":"2021-04-06T09:07:28","guid":{"rendered":"https:\/\/wldstainless.com\/?p=2126"},"modified":"2021-04-06T09:09:30","modified_gmt":"2021-04-06T09:09:30","slug":"how-the-nitrogen-affect-316ln-stainless-steel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/how-the-nitrogen-affect-316ln-stainless-steel\/","title":{"rendered":"Jak azot wp\u0142ywa na stal nierdzewn\u0105 316LN?"},"content":{"rendered":"

316LN to wersja oparta na dodatku azotu Stal 316L<\/a> (0,06% ~ 0,08%), dzi\u0119ki czemu ma takie same w\u0142a\u015bciwo\u015bci jak 316L, zosta\u0142 wykorzystany do produkcji wysokotemperaturowych element\u00f3w konstrukcyjnych w reaktorze szybkiego powielania (FBRS). Zmniejszenie zawarto\u015bci w\u0119gla znacznie zmniejsza podatno\u015b\u0107 na p\u0119kanie korozyjne napr\u0119\u017ceniowe w wyniku spawania w p\u00f3\u017aniejszych \u015brodowiskach korozyjnych. Najwa\u017cniejszymi czynnikami branymi pod uwag\u0119 w przypadku komponent\u00f3w FBRS s\u0105 pe\u0142zanie, zm\u0119czenie niskocyklowe i interakcja mi\u0119dzy zm\u0119czeniem pe\u0142zaj\u0105cym. Wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 w wysokiej temperaturze Stal nierdzewna 316L<\/a> mo\u017cna ulepszy\u0107 do stali nierdzewnej 316 poprzez dodanie stopu 0,06% ~ 0,08% N. W tym artykule om\u00f3wiony zostanie wp\u0142yw zawarto\u015bci azotu wy\u017cszej ni\u017c 0,08% na w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne stali nierdzewnej 316L w wysokiej temperaturze.<\/p>\n

 <\/p>\n

Sk\u0142ad chemiczny stali nierdzewnej 316LN<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Piec<\/td>\nN<\/td>\nC<\/td>\nMn<\/td>\nKr<\/td>\nPon<\/td>\nNi<\/td>\nSi<\/td>\nS<\/td>\nP<\/td>\nFe<\/td>\n<\/tr>\n
Standardy<\/td>\n0.06-0.22<\/td>\n0.02-0.03<\/td>\n1.6-2.0<\/td>\n17-18<\/td>\n2.3-2.5<\/td>\n12.0-12.5<\/td>\n\u22640,5<\/td>\n\u22640,01<\/td>\n\u22640,03<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
1<\/td>\n0.07<\/td>\n0.027<\/td>\n1,7<\/td>\n17.53<\/td>\n2.49<\/td>\n12.2<\/td>\n0.22<\/td>\n0.0055<\/td>\n0.013<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n0.11<\/td>\n0.033<\/td>\n1.78<\/td>\n17.63<\/td>\n2.51<\/td>\n12.27<\/td>\n0.21<\/td>\n0.0055<\/td>\n0.015<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n0.14<\/td>\n0.025<\/td>\n1.74<\/td>\n17.57<\/td>\n2.53<\/td>\n12.15<\/td>\n0.20<\/td>\n0.0041<\/td>\n0.017<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>\n0.22<\/td>\n0.028<\/td>\n1.70<\/td>\n17.57<\/td>\n2.54<\/td>\n12.36<\/td>\n0.20<\/td>\n0.0055<\/td>\n0.018<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Te cztery partie stali nierdzewnej 316LN o zawarto\u015bci azotu 0,07%, 0,11%, 0,14% i 0,22% oraz zawarto\u015bci w\u0119gla 0,03% zosta\u0142y przetestowane w celu zbadania wp\u0142ywu azotu na rozci\u0105ganie, pe\u0142zanie, zm\u0119czenie niskocyklowe i pe\u0142zanie -w\u0142a\u015bciwo\u015bci zm\u0119czeniowe stali nierdzewnej 316LN. Celem tego eksperymentu jest znalezienie optymalnej zawarto\u015bci azotu, aby uzyska\u0107 najlepsz\u0105 kombinacj\u0119 w\u0142a\u015bciwo\u015bci rozci\u0105gania, pe\u0142zania i zm\u0119czenia niskocyklowego. Wyniki eksperyment\u00f3w pokazuj\u0105, \u017ce azot mo\u017ce poprawi\u0107 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na rozci\u0105ganie, pe\u0142zanie i wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 zm\u0119czeniow\u0105 austenitycznych stali nierdzewnych. Przyczyny wzrostu wytrzyma\u0142o\u015bci obejmuj\u0105 popraw\u0119 roztworu, zmniejszon\u0105 energi\u0119 b\u0142\u0119du uk\u0142adania (SFE), utwardzanie wydzieleniowe, tworzenie kompozyt\u00f3w (mi\u0119dzyw\u0119z\u0142owych substancji rozpuszczonych), segregacj\u0119 atomow\u0105 i uporz\u0105dkowane utwardzanie. Ze wzgl\u0119du na r\u00f3\u017cne w\u0142a\u015bciwo\u015bci wymiany elektron\u00f3w rozpuszczony azot w austenitycznej stali nierdzewnej ma wi\u0119ksz\u0105 obj\u0119to\u015b\u0107 ekspansji ni\u017c w\u0119giel.<\/p>\n

Opr\u00f3cz elastycznego oddzia\u0142ywania pomi\u0119dzy azotem i dyslokacj\u0105, na wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 wp\u0142ywa r\u00f3wnie\u017c elektrostatyczne interakcja mi\u0119dzymi\u0105\u017cszowej dyslokacji. J\u0105dra dyslokacji charakteryzuj\u0105 si\u0119 brakiem wolnych elektron\u00f3w, co oznacza, \u017ce maj\u0105 \u0142adunek dodatni. Atomy azotu w austenitycznych stalach nierdzewnych s\u0105 na\u0142adowane ujemnie ze wzgl\u0119du na po\u0142o\u017cenie wolnych elektron\u00f3w w pobli\u017cu atom\u00f3w azotu i oddzia\u0142ywanie elektrostatyczne pomi\u0119dzy dyslokacjami a atomami azotu.<\/p>\n

Efektywna energia wi\u0105zania pomi\u0119dzy atomem azotu a dyslokacj\u0105 wzrasta wraz ze wzrostem zawarto\u015bci azotu w stali austenitycznej, lecz w przypadku w\u0119gla korelacja nie jest oczywista. W stalach austenitycznych azot \u015br\u00f3dmi\u0105\u017cszowy oddzia\u0142uje z pierwiastkami podstawnikowymi i ma tendencj\u0119 do tworzenia sk\u0142ad\u00f3w atomowych mi\u0119dzypodstawnikowych. Zwi\u0105zek \u0142atwo wi\u0105\u017ce si\u0119 z pierwiastkami na lewo od Fe w uk\u0142adzie okresowym, takimi jak Mn, Cr, Ti i V. Istnieje silna korelacja pomi\u0119dzy w\u0142a\u015bciwo\u015bciami wi\u0105za\u0144 mi\u0119dzyatomowych (tj. orientacj\u0105 i dezorientacj\u0105) a blisko\u015bci\u0105 s\u0105siaduj\u0105cych ze sob\u0105 atomy w wielosk\u0142adnikowym uk\u0142adzie stopowym. Wi\u0105zanie mi\u0119dzy atomami metali u\u0142atwia uporz\u0105dkowanie kr\u00f3tkiego zasi\u0119gu, czyli wi\u0105zanie atom\u00f3w r\u00f3\u017cnych pierwiastk\u00f3w. Polaryzacja mi\u0119dzyatomowa u\u0142atwia wymian\u0119 elektron\u00f3w kowalencyjnych, czyli wi\u0105zanie mi\u0119dzy atomami tego samego pierwiastka. W\u0119giel sprzyja agregacji atom\u00f3w podstawieniowych w sta\u0142ym roztworze na bazie \u017celaza, podczas gdy azot u\u0142atwia uporz\u0105dkowanie kr\u00f3tkiego zasi\u0119gu.<\/p>\n

Og\u00f3lnie rzecz bior\u0105c, granica plastyczno\u015bci (YS) i wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 na rozci\u0105ganie (UTS). 316L<\/a> stal nierdzewn\u0105 znacznie udoskonalono poprzez dodanie azotu o st\u0119\u017ceniu 0,07% ~ 0,22%. Wzrost wytrzyma\u0142o\u015bci zaobserwowano we wszystkich testach w zakresie temperatur 300 ~ 1123K. Zaobserwowano dynamiczne starzenie odkszta\u0142ceniowe w ograniczonym zakresie temperatur. Zakres temperatur dynamicznego starzenia odkszta\u0142ceniowego (DSA) zmniejsza si\u0119 wraz ze wzrostem zawarto\u015bci azotu.<\/p>\n

 <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

316LN to wersja z dodatkiem azotu oparta na stali 316L (0,06% ~ 0,08%), dzi\u0119ki czemu ma takie same w\u0142a\u015bciwo\u015bci jak 316L, zosta\u0142a wykorzystana do produkcji wysokotemperaturowych element\u00f3w konstrukcyjnych w reaktorze szybkiego powielania (FBRS). Zmniejszenie zawarto\u015bci w\u0119gla znacznie zmniejsza podatno\u015b\u0107 na p\u0119kanie korozyjne napr\u0119\u017ceniowe w wyniku spawania w kolejnych korozyjnych [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2126","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-social-activities"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2126","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2126"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2126\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2129,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2126\/revisions\/2129"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2126"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2126"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2126"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}