איך אתה יכול לייצר מוצרים באיכות וביצועים מעולים? כיצד נוכל לייצר מוצרים באיכות דומה בעלות נמוכה יותר? שאלות אלו עומדות בראש של כולם, ממעצב המוצר דרך מנהל הייצור ועד הקונה, והן גם חשובות ליצרני המוצר כדי לשמור על יתרון תחרותי בשוק. בתחום הפלדות אל חלד המכילות ניקל, לסגסוגות שונות יש מאפיינים שונים. בכל הנוגע לפלדות אל חלד, כיצד בורר חומרים בוחר את סוג הסגסוגת המתאים?
פלדות אל חלד דופלקס
לפלדות אל-חלד דופלקס (אוסטניטי-פריטי) יש חוזקי תפוקה ומתיחה גבוהים בהרבה מאשר פלדות אל-חלד אוסטניטיות או פריטיות. לכן, השימוש בחומרים מסדרת דופלקס עם חוזק גבוה יותר יכול להפחית את עובי הדופן של מיכלי אחסון או מכלי לחץ, מה שהוביל להתעניינות בשוק. עם זאת, לחוזק השיוך הגבוה יותר של נירוסטה דופלקס יש השפעה על יכולת הצורה של המוצר. בנוסף, נירוסטה דופלקס שונה מסגסוגות אוסטניטיות נפוצות, מה שעלול ליצור גם כמה קשיים בתהליך הריתוך. יכולים להיות גם הבדלים משמעותיים בריתוך בין תת-סדרות שונות של פלדות אל-חלד דופלקס, כגון פלדות אל-חלד חסכוניות, סטנדרטיות וסופר דופלקס.
הטמפרטורה בה צפויה היישום להתבצע חשובה אף היא שכן ישנם מספר מגבלות על השימוש בסגסוגות דופלקס. שלב הפריט יכול להיות שביר בטמפרטורות נמוכות ויכול גם לייצר שינויים מיקרו-סטרוקטורליים מזיקים בטמפרטורות נמוכות כמו 270 מעלות. כל תת-סדרה כוללת סוגים רבים ושונים של סגסוגות, מה שמוביל לקשיים רבים עבור יצרנים בעת רכישת ערכות שלמות בגדלים ובצורות מוצרים שונים. מאז סגסוגת החנקן של פלדות אל חלד דופלקס, נתח השוק שלהן גדל באופן משמעותי. עם זאת, במהלך 10 השנים האחרונות, נתח השוק של נירוסטה דופלקס נע סביב 1% בשל מורכבות התהליך בו נעשה שימוש במוצר.
סדרת 200 נירוסטה
הנירוסטה מסדרת 200 אוסטניטית מלאה נמצאת בפיתוח כבר למעלה מ-70 שנה. בשל תכולת המנגן הגבוהה של סגסוגת זו, ניתן להפחית את תכולת הניקל באופן הולם, אך לא לבטל לחלוטין. כיום, רוב מוצרי סדרת 200 זמינים בסגסוגות נמוכות של כרום, כאשר תכולת הכרום היא בדרך כלל 16 עד 12 אחוזים. לעומת זאת, נירוסטה 304, עם תכולת כרום מינימלית של 17.5 אחוזים, מציעה עמידות גבוהה יותר בפני קורוזיה. אם מוצר דורש עמידות מינימלית בפני קורוזיה בלבד, ניתן להשתמש בסדרת 200. פלדות אל-חלד מסדרת 200 מתקשות במהירות במהלך יצירה קרה, ולעיתים מייצרות סדקים קרים לאחר תקופת קירור, ולכן לעיתים קרובות מוסיפים נחושת לפלדות אל-חלד אלו כדי להפחית את קצב התקשות העבודה. לכן, בבחירת פלדות אל חלד מסדרת כרום 200 נמוכה, יש לשקול לוודא שיש להן עמידות נאותה בפני קורוזיה ויכולת עיבוד מתאימה.
פלדות אל חלד פריטיות
התכונות הייחודיות של פלדות אל-חלד פריטיות התגלו לפני יותר מ-110 שנים. תכולת הכרום במשפחה זו של פלדות אל-חלד נעה בין מינימום מוחלט של 10.5% (ההגדרה של נירוסטה) לכמעט 30%. פלדות אל חלד פריטיות משמשות לרוב לעובי לוחות של פחות מ-4 מ"מ או שווה ל-4 מ"מ, מכיוון שגידול גרגירים קיצוני מהווה בעיה בטווח עובי לוחות בינוני עד כבד, במיוחד במהלך ריתוך. בדומה לפלדות אל חלד דופלקס, ישנם מגבלות על השימוש בשלבים פריטיים בטמפרטורות נמוכות וגבוהות כאחד. בתחילה, העלות הנמוכה הייתה המשיכה העיקרית של סדרת הפריטים לבוררי חומרים, מכיוון שהם נטולי ניקל או בעלי תכולת ניקל נמוכה מאוד. עם זאת, עלויות הייצור שלהם בדרך כלל גבוהות מאלו של פלדות אל-חלד אוסטניטיות ומגבלות מבחינת עובי ושימוש בטמפרטורות שונות, כמו גם יכולת הריתוך, הגבילו את התפתחות הסדרה הפרריטית. למעשה, אחוז סדרות הנירוסטה הפריטית בייצור הכולל ירד בכ-30 אחוז מאז 2010. עם זאת, ביישומים כגון צינורות מחליף חום דקים, ההתפשטות התרמית הנמוכה יותר של הנירוסטה הפריטית והמוליכות התרמית הגבוהה יותר משחקים תפקיד חשוב .
