فولاد ماریجینگ چیست؟
کشف دکر و همکاران (1962) در مورد اثربخشی افزودن ترکیبی کبالت و مولیبدن در تقویت تولید رسوب در مارتنزیتهای Fe-Ni منجر به معرفی فولاد مارجینگ در اوایل دهه 1960 شد. فولاد مارایجینگ بهدلیل دارا بودن استحکام بالا بدون از دست دادن قابلیت چکشخواری، معروف است. آهن با مقادیر بالای نیکل آلیاژ میشود تا محصول بسیار ویژهای تولید گردد. دیگر عناصر آلیاژی مهم عبارتاند از مولیبدن، آلومینیوم، مس و تیتانیم که برای ایجاد ترکیبات بینفلزی افزوده میشود. کبالت حدود ۱۲درصد برای افزایش سرعت واکنش رسوبسختی و نیز یکنواختی و افزایش میزان رسوبات اضافه میشود. فولاد مارایجینگ ذاتاً فاقد کربن میباشد و این خصیصهای است که آن را از سایر فولادها متمایز میسازد. .
مزایای فولاد ماریجینگ
مارایجینگ به معنای پیرسازی مارتنزیتی می باشد. نتیجه این موارد محصولی است شرایط زیر را داراست:
- استحکام بالا
- قابلیت ماشینکاری آسان با کمترین اعوجاج
- تغییر ابعاد یکنواخت در حین عملیات حرارتی
- مقاومت به خوردگی و انتشار ترک
موارد استفاده فولاد ماریجینگ
این فولاد جزء کلاس فولاد کمکربن با استحکام فوق بالا است که استحکام آنها بهدلیل کربن نیست بلکه بهدلیل رسوب ترکیبات بینفلزی میباشد. نمونه شناخته شده این آلیاژ که گرید زنگنزن نمیباشد دارای ۱۹درصد نیکل، ۱۲-۸درصد کبالت، ۵-۳درصد مولیبدن و ۶/۱-۲/۰درصد تیتانیم است و گرید زنگنزن وابسته به عنصر کروم میباشد که نه تنها به دلیل جلوگیری از زنگ زدن بلکه قابلیت سختیپذیری آلیاژ را تقویت می¬کند. همچنین تغییر فاز به مارتنزیت را در حین عملیات حرارتی تسهیل میکند. برخلاف آلیاژهای پرکروم که مارتنزیتی هستند، آلیاژهای با درصد نیکل بالا دارای ساختار آستنیتی بوده و توانایی استحاله مازتنزیتی در آنها وجود ندارد.
استحکام و چکشخواری فولاد ماریجینگ پیش از عملیات پیرسازی این امکان را میدهد که به پوستههای نازک تغییر شکل داده شود که آن را برای استفاده در پوسته راکت و موشک مناسب میسازد. در صورت استفاده از این آلیاژ به جای سایر فولادها در راکت و موشک، بهدلیل نسبت استحکام به وزن بالای این آلیاژ، وزن محصول کاهش قابل توجهی خواهد داشت. فولادهای ماریجینگ دارای خواص میکروساختاری بسیار پایداری میباشند و در صورت Overaging به دلیل دمای کاری بالا، بکندی نرم میشوند. این آلیاژها در شرایط دمایی مناسب خواص خود را کاملاً حفظ کرده و در دمای کاری بالای ۴۰۰ بیشترین عمر سرویس را داراست. این آلیاژها بیشتر برای قطعات داخلی موتورها مورد استفاده قرار میگیرند که از این جمله میتوان به میللنگ و دندهها که در شرایط گرم کار میکنند، اشاره کرد. سوزن آتش اسلحههای اتوماتیک که دارای سیکل گرم و سرد شدن کوتاه و نسبتاً سریع، همزمان با اعمال نیرو و ضربه میباشند از دیگر مواردی است که استفاده از این آلیاژ مناسب است. انبساط یکنواخت و ماشینکاری آسان پیش از پیرسازی، این فولادها را برای کاربرد در قسمتهایی که مقاومت به سایش نیاز دارند بخصوص در خطوط تولید مانند قالبهای تولید، مناسب میسازد. فولادهای ماریجینگ بیش از پیش در ورزش ظاهر شدهاند. در ورزش شمشیربازی، شمشیرهای مورد استفاده در مسابقاتی که تحت حمایت فدراسیون جهانی شمشیربازی برگزار میشوند، اغلب از فولاد مارایجینگ ساخته میشوند. اشاعه ترک در این آلیاژ ۱۰ برابر کندتر از فولادهای کربنی میباشد در نتیجه تیغههای شکسته کاهش یافته و صدمات کمتر میشود. شرکتهای دوچرخهسازی در آمریکا و انگلستان، اخیراً لولههای مارایجینگ جدیدی برای ساخت بدنه دوچرخه تولید نمودهاند. فولاد مارایجینگ زنگنزن در چوب گلف نیز مورد استفاده قرار میگیرد. ابزار جراحی و سرنگهای زیرپوستی از دیگر موارد مصرف فولاد مارایجینگ زنگنزن میباشند. البته این فولادها برای استفاده در چاقوی جراحی مناسب نیستند زیرا بهدلیل نبود کربن، قابلیت حفظ لبه تیز در آنها وجود ندارد. همچنین فولاد مارایجینگ از جمله موادی است که در ساخت سانتریفیوژ برای فراوری اورانیم بهدلیل استحکام فوق بالا و یکنواختی خواص، مورد استفاده قرار میگیرد. تعداد اندکی از مواد وجود دارند که میتوانند برای این منظور مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به پایداری نسبی ابعاد فولاد مارایجینگ در حین عملیات حرارتی، این آلیاژ برای استفاده در قطعات الکترومکانیکی که به استحکام بالا نیاز دارند، مناسب میباشد.
