لماذا تصدأ صمامات الفولاذ المقاوم للصدأ أيضاً؟

يعتقد الناس عادة أنالصماممصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ولن يصدأ. إذا حدث ذلك، فقد تكون المشكلة في الفولاذ نفسه. هذا اعتقاد خاطئ ناتج عن قلة فهم الفولاذ المقاوم للصدأ، والذي قد يصدأ أيضاً في ظروف معينة.

يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بقدرة على مقاومة الأكسدة الجوية.—أي أنها مقاومة للصدأ، ولديها أيضًا القدرة على التآكل في الأوساط التي تحتوي على الأحماض والقلويات والأملاح.—أي مقاومة التآكل. ومع ذلك، فإن حجم قدرتها على مقاومة التآكل يتغير تبعاً للتركيب الكيميائي للفولاذ نفسه، وحالة الحماية، وظروف الاستخدام، ونوع البيئة المحيطة.

ينقسم الفولاذ المقاوم للصدأ عادةً إلى:

عادةً، يُصنّف الفولاذ المقاوم للصدأ العادي، وفقًا لبنيته المعدنية، إلى ثلاث فئات: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. وبناءً على هذه البنى المعدنية الأساسية الثلاث، تُشتق أنواعٌ من الفولاذ ثنائي الطور، والفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب، والفولاذ عالي السبائك الذي يحتوي على نسبة حديد أقل من 50%، وذلك لتلبية احتياجات وأغراض محددة.

1. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.

تتكون المادة الأساسية بشكل رئيسي من بنية الأوستنيت (طور CY) ذات التركيب البلوري المكعب ذي المراكز الوجهية، وهي غير مغناطيسية، وتُقوّى بشكل أساسي بالتشكيل على البارد (مما قد يُكسبها بعض الخصائص المغناطيسية). يُصنّف الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا لتصنيف المعهد الأمريكي للحديد والصلب بأرقام من سلسلتي 200 و300، مثل 304.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي.

المصفوفة هي تهيمن عليها بنية الفريت (طور من أطوار البنية البلورية المكعبة ذات المركز الجسمي)، وهي مغناطيسية ولا يمكن تقويتها عمومًا بالمعالجة الحرارية، ولكن يمكن تقويتها قليلًا بالتشكيل على البارد. ويُشار إلى المعهد الأمريكي للحديد والصلب بالرقمين 430 و446.

3. الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي.

المادة الأساسية ذات بنية مارتنسيتية (مكعبة مركزية الجسم أو مكعبة)، مغناطيسية، ويمكن تعديل خواصها الميكانيكية بالمعالجة الحرارية. ويُشار إليها في تصنيف المعهد الأمريكي للحديد والصلب بالأرقام 410 و420 و440. يمتلك المارتنسيت بنية أوستنيتية عند درجات الحرارة العالية، وعند تبريده إلى درجة حرارة الغرفة بمعدل مناسب، يمكن تحويل البنية الأوستنيتية إلى مارتنسيت (أي تصلبه).

4. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي-الفريتي (المزدوج).

تتكون المادة الأساسية من طورين: الأوستنيت والفريت، وعادةً ما تتجاوز نسبة الطور الأقل في المادة الأساسية 15%. وهي مغناطيسية ويمكن تقويتها بالتشكيل على البارد. يُعدّ الفولاذ 329 مثالًا نموذجيًا للفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، يتميز الفولاذ ثنائي الطور بقوة عالية، ومقاومة محسّنة بشكل ملحوظ للتآكل بين الحبيبات، وتآكل الإجهاد الكلوريدي، والتآكل النُقري.

5. الفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب.

تتكون المادة الأساسية من بنية أوستنيتية أو مارتنسيتية، ويمكن تقويتها بالتصليد الترسيب. ويُشار إلى هذا النوع من الفولاذ برقم من سلسلة 600، مثل 630، وهو 17-4PH.

بشكل عام، بالإضافة إلى السبائك، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بمقاومة ممتازة للتآكل. في البيئات الأقل تآكلاً، يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي. أما في البيئات ذات التآكل المعتدل، إذا تطلب الأمر قوة أو صلابة عالية، فيمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي أو الفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب.

أنواع وخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الشائعة

01 304 فولاذ مقاوم للصدأ

يُعدّ هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من أكثر الأنواع استخدامًا وانتشارًا. وهو مناسب لتصنيع الأجزاء المشكلة بالسحب العميق، وأنابيب نقل الأحماض، والحاويات، والأجزاء الهيكلية، وهياكل الأجهزة المختلفة، وغيرها. كما يُمكن استخدامه في تصنيع المعدات والأجزاء غير المغناطيسية التي تعمل في درجات حرارة منخفضة.

02 304L الفولاذ المقاوم للصدأ

لحل مشكلة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفض الكربون للغاية، والتي تنشأ نتيجة ترسب Cr23C6 مما يُسبب ميلًا شديدًا للتآكل بين الحبيبات في الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في بعض الظروف، فإن مقاومة التآكل بين الحبيبات في حالته الحساسة أفضل بكثير من مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ 304. باستثناء انخفاض طفيف في القوة، فإن الخصائص الأخرى مماثلة للفولاذ المقاوم للصدأ 321. يُستخدم هذا الفولاذ بشكل أساسي في المعدات والمكونات المقاومة للتآكل التي لا يمكن معالجتها حراريًا بعد اللحام، ويمكن استخدامه في تصنيع هياكل الأجهزة المختلفة.

03 304H الفولاذ المقاوم للصدأ

يحتوي الفرع الداخلي للفولاذ المقاوم للصدأ 304 على نسبة كتلة كربون تتراوح بين 0.04٪ و 0.10٪، وأداؤه في درجات الحرارة العالية أفضل من أداء الفولاذ المقاوم للصدأ 304.

04 316 فولاذ مقاوم للصدأ

تُضفي إضافة الموليبدينوم إلى فولاذ 10Cr18Ni12 مقاومةً جيدةً للتآكل الناتج عن البيئات المختزلة والتنقر. وفي مياه البحر وغيرها من البيئات، تكون مقاومته للتآكل أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، الذي يُستخدم بشكل أساسي في المواد المقاومة للتنقر.

05 316L الفولاذ المقاوم للصدأ

يتمتع الفولاذ منخفض الكربون للغاية بمقاومة جيدة للتآكل بين الحبيبات الحساسة وهو مناسب لتصنيع الأجزاء والمعدات الملحومة ذات الأبعاد المقطعية السميكة، مثل المواد المقاومة للتآكل في معدات البتروكيماويات.

06 316H الفولاذ المقاوم للصدأ

يحتوي الفرع الداخلي للفولاذ المقاوم للصدأ 316 على نسبة كتلة كربون تتراوح بين 0.04٪ و 0.10٪، وأداؤه في درجات الحرارة العالية أفضل من أداء الفولاذ المقاوم للصدأ 316.

07 317 الفولاذ المقاوم للصدأ

إن مقاومة التآكل النقطي ومقاومة الزحف أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، والذي يستخدم في تصنيع معدات مقاومة التآكل البتروكيماوية والأحماض العضوية.

08 321 فولاذ مقاوم للصدأ

يمكن استبدال الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المُثبَّت بالتيتانيوم، والذي يُضاف إليه التيتانيوم لتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات، ويتمتع بخصائص ميكانيكية جيدة في درجات الحرارة العالية، بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفض الكربون للغاية. إلا أنه لا يُنصح باستخدامه عمومًا إلا في حالات خاصة مثل درجات الحرارة العالية أو مقاومة التآكل الهيدروجيني.

09 347 فولاذ مقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المثبت بالنيوبيوم، حيث تمت إضافة النيوبيوم لتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات، وتكون مقاومة التآكل في الأحماض والقلويات والأملاح وغيرها من الوسائط المسببة للتآكل مماثلة للفولاذ المقاوم للصدأ 321، كما يتميز بأداء لحام جيد، ويمكن استخدامه كمادة مقاومة للتآكل وفولاذ مقاوم للتآكل بشكل أساسي في مجالات الطاقة الحرارية والبتروكيماويات، مثل صناعة الحاويات والأنابيب والمبادلات الحرارية والأعمدة وأنابيب الأفران في الأفران الصناعية ومقاييس حرارة أنابيب الأفران.

10 904L الفولاذ المقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي فائق الاكتمال هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الفائق، ابتكرته شركة أوتوكومبو في فنلندا. يتميز بمقاومة جيدة للتآكل في الأحماض غير المؤكسدة مثل حمض الكبريتيك، وحمض الخليك، وحمض الفورميك، وحمض الفوسفوريك، كما يتميز بمقاومة جيدة للتآكل الشقوقي والتآكل الناتج عن الإجهاد. وهو مناسب للاستخدام مع تراكيز مختلفة من حمض الكبريتيك أقل من 70%.°ج، ويتمتع بمقاومة جيدة للتآكل في حمض الأسيتيك والحمض المختلط من حمض الفورميك وحمض الأسيتيك عند أي تركيز ودرجة حرارة تحت الضغط العادي.

11 440C فولاذ مقاوم للصدأ

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بأعلى صلابة بين أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ القابلة للتصليد، حيث تبلغ صلابته 57 HRC. ويُستخدم بشكل أساسي في صناعة الفوهات والمحامل.فراشةصمام النوى،فراشةصمام المقاعد، الأكمام،صمام السيقان، إلخ.

12 17-4PH من الفولاذ المقاوم للصدأ

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب المارتنسيتي، والذي تبلغ صلابته 44 HRC، بقوة وصلابة ومقاومة عالية للتآكل، ولا يمكن استخدامه في درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية.°ج. يتميز بمقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي والأحماض المخففة أو الأملاح. وتُعادل مقاومته للتآكل مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 والفولاذ المقاوم للصدأ 430. ويُستخدم في تصنيع المنصات البحرية وشفرات التوربينات.فراشةصمام (قلب الصمامات، ومقاعد الصمامات، والأكمام، وسيقان الصمامات) wأيت.

In صمام عند تصميم واختيار أنظمة وسلاسل ودرجات مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، غالباً ما نواجه تحديات. عند الاختيار، يجب مراعاة المشكلة من جوانب متعددة، مثل نوع وسط المعالجة، ودرجة الحرارة، والضغط، والأجزاء المعرضة للإجهاد، والتآكل، والتكلفة.