قبلاً نوشته بودم که: «گاهی نوشتن فقط یک کتاب، درایو کردن فقط یک فرمول و یا حتی کشیدن فقط یک نمودار برای نامدار شدن و جاودانه ماندن کافیست.» و بعنوان یک مصداق از پوربه و نمودار معروفش که برای متخصصان خوردگی آشنا و کاربردیست، در اینجا نام برده بودم.
اگر سراغ جوشکاری برویم با دو نمودار و دو نام مواجه خواهیم شد که پیشرفتهای به‌دست آمده در جوشکاری فولادهای زنگ‌نزن مرهون آنهاست. این دو آنتون شفلر (Anton Schaeffler) و ویلیام دیلانگ (William DeLong) هستند که در زیر تصویرشان را در کنار نمودارشان قرار داده‌ام.
آنتون شفلر که در سال ۱۹۱۹ در میلواکی آمریکا به دنیا آمده بود، در سی سالگی یعنی در سال ۱۹۴۹ نمودارش را که به عنوان نقشه‌ی راه (roadmap) جوشکاری فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی مطرح است و الهام‌بخش پژوهش‌های گسترده‌ای شد، معرفی کرد.
وی که در نگارش بیش از ۷۰ مقاله به طور مستقیم یا بعنوان همکار، نقش داشت در سال ۲۰۰۱ در سن ۸۲ سالگی درگذشت اما پیش از مرگ، این فرصت را پیدا کرد که کارایی نمودارش را در جوشکاری فولاد زنگ‌نزن با روشهای جدید مانند جوشکاری لیزر، نشان دهد و بررسی‌هایش را در گزارشی مکتوب کند. جمله‌ی پایانی این گزارش را شفلر این‌گونه نوشته بود:
“Stainless steels had gotten into my blood”
در مقاله‌ی زیر می‌توانید با زندگی علمی او بیشتر آشنا شوید و همینطور بدانید که چه دانشمندان دیگری در رسیدن شفلر به نمودارش نقش داشته‌اند.
The genesis of the Schaeffler diagram in the history of stainless steel
ویلیام تامسون دیلانگ که یک متالورژ بود، در نمودار شفلر اصلاحاتی انجام داد تا نقش عنصر نیتروژن را هم به عنوان پایدار‌کننده‌ی آستنیت لحاظ کند. کرم معادل نمودار عوض نشد اما فرمول جدیدی برای نیکل معادل ارائه شد و به این‌ترتیب نمودار دیلانگ در سال ۱۹۷۴ معرفی شد.
یکی از نوآوریهای این نمودار، معرفی مفهوم ferrite number یا همان عدد فریت بود. شفلر از متالوگرافی برای تعیین درصد فریت فلز جوش استفاده کرده بود درحالیکه دیلانگ از اندازه‌گیری مغناطیسی برای تعیین میزان فریت، بهره برد.
عدد فريت شاخص و معيار مهمي براي فولاد هاي زنگ‌نزن به شمار مي‌آيد و مربوط به میزان فاز فريت دلتا است. حضور فاز فريت در فلز جوش به دليل حساسيت به ترك گرم و ترک‌هاي باز‌گرمايشي بسيار حائز اهميت است. اعداد متفاوتي براي حجم فاز فريت فلز جوش فولاد‌هاي زنگ‌نزن آستنيتي مطرح شده اما بطور مرسوم عدد ۵ تا ۱۰ مناسب است.
اگر علاقه داشتید می‌توانید مقاله‌ای که دیلانگ در سال ۱۹۷۴ در Welding Journal به چاپ رسانده و در آن برای نخستین بار نمودارش را معرفی کرده بود را در لینک زیر بخوانید.
Ferrite in Austenitic Stainless Steel Weld Metal
بعدها پژوهشهایی توسط Welding Research Council حمایت شد تا دقت پیش‌بینی فریت در فلز جوش فولادهای زنگ‌نزن افزایش یابد که مطالعات Siewert و همکارانش روی حدود ۹۵۰ مورد از مدارک سازندگان الکترود، مراکز پژوهشی و مقالات، منجر به معرفی نمودار WRC-1988 شد که در آن عدد فریت از ۰ تا ۱۰۰ پیش‌بینی شده بود (نمودار دیلانگ بازه‌ی ۰ تا ۱۸ را برای عدد فریت در نظر گرفته بود) این نمودار مرزهای تعریف وضعیتهای انجماد را هم شامل می‌شد. چند سال بعد Kotecki ضریب ۰.۲۵ را برای عنصر مس در فرمول نیکل معادل درنظر گرفت که سپس با کمک Siewert نمودار قبلی را اصلاح کردند و نمودار جدید به WRC-1992 موسوم شد. این نمودار مقبولیتی جهانی یافت و به عنوان مثال در کد ASME جایگزین نمودار دیلانگ شد. مقاله‌ای که این دو ارائه دادند در لینک زیر آمده است:
WRC-1992 Constitution Diagram for Stainless Steel Weld Metals
ESAB هندبوکی در مورد جوشکاری فولادهای زنگ‌نزن دارد که در آن بسیار ساده و روان به نقش فریت در جوشکاری این آلیاژها و نیز اهمیت و چگونگی استفاده از این نمودارها با ذکر مثال پرداخته است که آن را در این لینک گذاشته‌ام.