دانلود مقاله فولاد های زنگ نزن

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله فولاد های زنگ نزن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مشخصات این فایل
عنوان: فولاد های زنگ نزن
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات :58

این مقاله درمورد فولاد های زنگ نزن می باشد .

بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله فولاد های زنگ نزن

فولاد زنگ‌نزن
فولاد زنگ‌نزن آلیاژی از آهن و چند عنصر آلیاژی است که در برابر خوردگی مقاوم می باشد. این آلیاژ در خلال جنگ جهانی اول و بطور اتفاقی در انگلستان کشف شد. شناسایی آلیاژ مذکور توسط بری یرلی[1] که متالورژیستی از شفیلد بود، صورت گرفت. شمشی از آلیاژ مورد بحث که مرجوع شده بود، به مدت چند ماه در فضای باز محل کار جا مانده بود و متعاقب آن، مشاهده شد که شمش در هوای مرطوب هیچ‌گونه زنگ‌زدگی ژیدا نکرد. برداشت اولیه این بود که عدم خوردگی و زنگ‌زدگی شمش به دلیل وجود مقدار زیادی کرُم در آن بوده است.
ویژگی های آلیاژ و نیز توانایی آن از نظر مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدن، شناسایی و مشخص گردید و در سال 1917، ثبت امتیاز انحصاری[2] آن به انجام رسید. اضافه کردن عنصر کرُم به فولاد کربنی، مقاومت خوردگی[3] آلیاژ را از طریق تشکیل یک پوشش سطحی محافظ از اکسید کرُم و کسب مقاومت در برابر خوردگی، ضروری است که حداقل مقدار کرُم در آلیاژ به میزان 11 درصد باشد. فقط تحت چنین شرایطی است که فولاد حاصل با نام فولاد زنگ‌نزن شناخته می شود ]23[.
حدود 90 سال قبل از این، کشف شد که اگر مقدار کرُم موجود در فولاد حداقل برابر 11 درصد باشد، مقاومت در برابر خوردگی و اکسید شدن حاصل می گردد و در سال 1914 بود که فولاد زنگ‌نزن به صورت تجاری عرضه شد. بر حسب تعریف، فولاد زنگ‌نزن به نوعی از آلیاژ آهنی گفته می شود که حداقل .....(ادامه دارد)

3 فولاد زنگ‌نزن آستنیتی
افزودن نیکل به فولاد باعث جلوگیری از دگرگونی فاز آستنیت به مارتنزیت طی سریع سرمایش آلیاژ می گردد، به گونه‌ای که آستنیت پس از سرد شدن سریع در دمای اتاق پایدار می‌ماند. از طرفی سرد کردن آرام آلیاژ امکان تبدیل آستنیت به فریت و سمانتیت را فراهم می سازد اما از آنجا که این پدیده یک فرآیند کنترل نفوذی است، با سرد کردن سریع نظیر سریع‌سرمایش[1] از آن جلوگیری می‌شود و فازهای فریت و سمانتیت تشکیل نمی گردد ]23[. باید توجه داشت که نیکل عنصر پایدار کننده آستنیت است و ناحیه پایدار فاز آستنیت در نمودار فاز تعادلی را افزایش می دهد، در حالی که تقریباً فاز فریت را در آلیاژهای آهن- کربن- کرُم حذف می‌کند. اگر مقدار کربن به کمتر از 03/0 درصد برسد، کاربید تشکیل نمی‌شود و ساختار فولاد در دمای اتاق نیز کاملاً آستنیتی خواهد بود ]31[.
فولادهای آستنیتی مقاوم‌ترین فولادهای زنگ‌نزن در برابر خوردگی می‌باشند. در استاندارد موسسه آهن و فولاد آمریکا، فولادهای با شماره 302 و304 از معروف‌ترین آلیاژهای این گروه محسوب می شوند که به نام فولاد زنگ‌نزن 18-8 شناخته شده‌اند. فولادهای نوع302 و 304 دارای 18 درصد کرُم و 8 درصد نیکل و به ترتیب 15/0 درصد و 08/0 درصد کربن بوده و برای اجرای درمان ردیف کردن دندان‌ها یا ارتودونسی و تهیه سیم‌های ارتودونسی مصرف فراوان دارند. نوع 316 از گروه فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی با حداکثر 03/0 درصد کربن نیز برای تهیه کاشتنی‌های بدن در پزشکی کاربرد دارد ]22 ، 28 ،30 ،32[. .....(ادامه دارد)

خواص و ویژگی‌ها
ترکیب شیمیایی
ترکیب شیمیایی آلیاژهای پایه کبالت با هم کاملاً تفاوت دارد [41]. کبالت، عنصر اصلی (پایه) سازنده آلیاژ است و کرم نیر عنصر آلیاژی است. فلزاتی چون مولیبدن، نیکل، تنگستن، منگنز و مقداری هم کربن بر اساس نوع آلیاژ در ترکیب وجود دارند [42 و 45].
استاندارد F75-92 انجمن آزمون و مواد امریکا تصریح می‌کند که مقدار کرم در آلیاژ کبالت- کرم- مولیبدن مصرفی برای کاشتنی جراحی[1] باید حداقل 27 و حداکثر 30 درصد باشد و مقدار مولیبدن موجود نیز حداقل 5 و حداکثر7 درصد است. حداکثر مقدار نیکل، آهن، کربن، سیلیسیم و منگنز نیز به ترتیب 1، 75/0، 35/0، 1 و 1 درصد تعیین شده است.
برای هر یک از عناصر موجود در آلیاژ هم رواداری[2] در نظر گرفته شده و به همین دلیل مقدار هر عنصر می‌تواند تا حد مجاز تعیین شده، بیشتر از مقدار حداکثر مشخص شده و نیز به مقدار مجاز، کمتر از حداقل تعیین شده در استاندارد باشد [50].
استاندارد F799-96 انجمن مواد و آزمون امریکا، مقدار کرم لازم در ترکیب آلیاژ کبالت- کرم- مولیبدن آهنگری شده را که برای کاشتنی جراحی مصرف می‌شود از حداقل 26 تا حداکثر 30 درصد تعیین کرده است/ مقدار مولیبدن موجود حداقل 5 و حداکثر 7 درصد است. محدوده‌ی مجاز سایر عناصر مشابه آلیاژ کبالت- کرم- مولیبدن ریختگی است و فقط نیتروژن هم در این آلیاژ می‌تواند حداکثر تا 25/0 درصد وجود داشته باشد [51]. یک مقایسه ساده نشان که ترکیب شیمیایی دو آلیاژ ریختگی و کار شده (F799,F75) بسیار شبیه است ولی فرایند تولید آن‌ها متفاوت است.
استاندارد F90 انجمن آزمون و مواد امریکا، مقدار کرم موجود در آلیاژ کبالت- کرم- تنگستن- نیکل کار شده را حداقل 19 درصد و حداکثر 21 درصد، مقدار تنگستن مجاز را حداقل 14 و حداکثر 16 درصد و مقدار نیکل لازم را حداقل 9 و حداکثر 11 درصد تعیین کرده است در حالی که آلیاژ کبالت- نیکل- کرم- .....(ادامه دارد)

خواص مکانیکی
آلیاژ تیتانیم بر تمام مواد مناسب برای کاشتنی بدن برتری دارد. تیتانیم استحکام برشی ضعیفی ارد و این ویژگی سبب شده است که این فلز برای ساخت پیچ‌ها و صفحات شکسته‌بندی استخوان و کاربردهای نظیر آن نامطلوب‌تر باشد. تیتانیم هنگام تماس لغزشی با فلز دیگر یا فلز همچنس خود دچار سایش می‌شود [64].
ضریب کشسانی تقریباً نصف ضریبکشسانی فولاد زنگ‌نزن، یا آلیاژ کبات- کرم است اما با این حال، ضریب کشسانی تیتانیم حدود 5 تا 10 برابر ضریب کشسانی استخوان است.
استحکام آلیاژ تیتانیم – 6 آلومینیم – 4 وانادیم حدود 60 درصد بیشتر از استحکام تیتانیم خالص تجارتی است اما این آلیاژ گران‌تر از تیتانیم خالص تجارتی است. هر دو فلز در اکسید پایدار رویین‌ساز در سطح تشکیل می‌دهند. از دیدگاه کاربری به عنوان کاشتنی بدن، ممکن است بین دو فلز مذکور از نظر چسبندگی با سلول بدن تفاوت وجود داشته باشد. احتمالاً بافت می‌تواند نزدیکی و تطابق بیشتری با تیتانیم خالص تجارتی داشته باشد ولی تاکنون تفاوت محسوسی در عملکرد کاشتنی‌ها از این نظر مشاهده نشده است [62].
استحکام آلیاژ تیتانیم – 6 آلومینیم – 4 وانادیم کار شده حدود شش برابر استحکام استخوان فشرده است و به همین سبب باید دقت زیادی در طراحی ضخامت‌های نازک‌تر صورت گیرد. تیتانیم خالص تجارتی به دلیل انعطاف‌پذیری بیشتر، برای ساخت تیغه‌ی داخل استخوانی[1] مطلوب است [63].
خواص مکانیکی تیتانیم خالص ریختگی مشابه آلیاژ طلای دندانی نوع 3 و 4 است در حالی که خواص آلیاژ تیتانیم – 6 آلومینیم – 4 وانادیم و آلیاژ تیتانیم – 15 وانادیم شبیه آلیاژهای نیکل – کرم دندانی و کبالت –کرم دندانی است و فقط ضریب کشسانی آن‌ها تفاوت می‌کند ‍]60]. .....(ادامه دارد)

آلیاژهای آمالگام
اگرچه دستورالعمل شماره یک انجمن دندانی آمریکا[1] تصریح می‌کند که برای آلیاژ آمالگام ترکیب شیمیایی خاصی مورد نیاز است اما بازبینی مجدد دستورالعمل 1979 اجازه داد که در این مورد انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به گذشته امکان‌پذیر باشد. این دستورالعمل به طور قطعی تعیین نمی‌کند که ترکیب آلیاژها به چه صورتی باشد بلکه تغییراتی را در ترکیب شیمیایی مجاز می‌داند ]72[. ترکیب شیمیایی اساساً باید شامل نقره و قلع باشد. مس، روی، طلا، پالادیم، ایندیم، سلنیم یا جیوه نیز می‌تواند به مقدار کمتر از نقره و قلع در آلیاژ موجود باشد ]74[.
عناصر دیگری نیز ممکن است به آلیاژ اضافه شود البته در صورتی که تولید کننده ترکیب شیمیایی آلیاژ را به همراه اطلاعات بیولوژیکی و کلینیکی کافی به انجمن مشاور در مواد دندانی و تجهیزات[2] ارئه دهد تا مشخص نماید که استفاده از آلیاژ مذکور در دهان بدون خطر است. فلزاتی مثل پالادیم، طلا و ایندیم به مقدار بسیار کم و فلز مس به مقدار زیاد در آلیاژ آمالگام بکار رفته است تا از این طریق مقاومت خوردگی[3] و خواص مکانیکی آمالگام نهایی تغییر یابد ]72[.
آلیاژهایی که بیش از 01/0 درصد روی دارند تحت عنوان آلیاژهای روی‌دار و آلیاژهایی که کمتر از 01/0 درصد روی دارند با عنوان آلیاژهای بدون روی شناخته شده است. فلز روی در آلیاژهای آمالگام بکار می‌رود تا کمکی در فرآیند تولید باشد. حضور فلز روی این امکان را فراهم می‌سازد که تولیدی تمیز و عاری از آلودگی حاصل شود و ریخته‌گری شمش‌ها[4] به طور صحصح انجام گیرد. البته روش‌های ساخت و تولید اصلاح شده نیز در شرایطی که فلز روی موجود نباشد برای بسیاری از آلیاژها تبیین شده است. نتایج برخی از بررسی‌های کلینیکی نشاه داده که رفتار کلینیکی آلیاژهای تراشه‌ای[5] روی‌دار بهتر از آلیاژهایی است .....(ادامه دارد)

آمالگام سازی آلیاژهای با مس زیاد
در جدول 6-1 ملاحظه می شود که آلیاژهای آمالگام دندانی با مس زیاد در دو نوع مخلوط شده[1] و یا تک ترکیبی[2] وجود دارد. در نوع مخلوط شده، تمام ذرات آمالگام همشکل نیست و ترکیب همسان ندارد. این ذرات از مخلوط کردن مقداری از ذرات نقره- قلع با مقداری از ذرات نقره- مس حاصل شده است. ترکیب ذرات نقره- قلع در اغلب آلیاژهای تجارتی مشابه ترکیب آلیاژهای با مس کم است. تولیدکنندگان مختلف در مورد ترکیب ذرات نقره- مس با یکدیگر اختلاف دارند و ترکیباتی که بکار می برند متفاوت است. محدوده‌ی ترکیب شیمیایی ذرات کروی نقره- مس در جدول 6-1 قابل رویت است. در آلیاژهای تک ترکیبی، تمام ذرات کروی است و ترکیب شیمیایی یکسان دارد ]72[.
اختلاف اساسی ما بین آلیاژهای با مس کم و آلیاژهای با مس زیاد در میزان درصد مس نیست بلکه تفاوت در تاثیری است که بالاتر بودن مقدار مس بر ترمیم با آمالگام دارد. حضور مقدار صحیح مس باعث می شود که فاز گاما دو طی مدت چند ساعت پس از تشکیل حذف شود. این فاز ضعیف‌ترین فاز موجود .....(ادامه دارد)

فهرست مطالب مقاله فولاد های زنگ نزن

مقدمه و معرفی
فولاد زنگ‌نزن
فولاد زنگ‌نزن فریتی
فولاد زنگ‌نزن مارتنزیتی
فولاد زنگ‌نزن آستنیتی
کاربرد فولادهای زنگ نزن در پزشکی و دندانپزشکی
آلیاژهای پایه کبالت
مقدمه و معرفی
خواص و ویژگی‌ها
ترکیب شیمیایی
سازگاری زیستی
کاربرد آلیاژهای پایه کبالت در پزشکی و دندان پزشکی
تیتانیم و آلیاژهای آن
مقدمه و معرفی
خواص و ویژگی‌ها
ترکیب شیمیایی
خواص مکانیکی
سازگاری زیستی
کاربرد تیتانیم در پزشکی
آمالگام دندانی
مقدمه و معرفی
 تاریخچه
3 معرفی
آلیاژهای آمالگام
فرآیند آمالگام‌سازی
آمالگام‌سازی آلیاژهای با مس کم
آمالگام سازی آلیاژهای با مس زیاد