الناس عادة ما يعتقدون أنالصماممن الفولاذ المقاوم للصدأ ولن يصدأ. إذا حدث ذلك، فقد تكون المشكلة في الفولاذ نفسه. هذا اعتقاد خاطئ من جانب واحد حول قلة فهم الفولاذ المقاوم للصدأ، الذي قد يصدأ أيضًا في ظروف معينة.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بالقدرة على مقاومة الأكسدة الجوية—أي مقاومة الصدأ، ولها أيضًا القدرة على التآكل في الوسائط التي تحتوي على الأحماض والقلويات والأملاح.—أي مقاومة التآكل. إلا أن مدى قدرتها على مقاومة التآكل يتغير باختلاف التركيب الكيميائي للفولاذ نفسه، وحالة الحماية، وظروف الاستخدام، ونوع البيئة المحيطة.
ينقسم الفولاذ المقاوم للصدأ عادة إلى:
عادةً، يُقسّم الفولاذ المقاوم للصدأ العادي، وفقًا لبنيته المعدنية، إلى ثلاث فئات: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. بناءً على هذه الهياكل المعدنية الأساسية الثلاثة، ولأغراض محددة، يُشتقّ الفولاذ ثنائي الطور، والفولاذ المقاوم للصدأ المُصلّب بالترسيب، والفولاذ عالي السبائك الذي يحتوي على نسبة حديد أقل من 50%.
1. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
تهيمن على المصفوفة بنية أوستينيتية (طور CY) ذات بنية بلورية مكعبة مركزية الوجه، غير مغناطيسية، وتُقوّى بشكل رئيسي بالفولاذ المقاوم للصدأ المعالج على البارد (والذي قد يؤدي إلى خصائص مغناطيسية معينة). يُشار إلى المعهد الأمريكي للحديد والصلب بأرقام في سلسلتي 200 و300، مثل 304.
2. الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي.
المصفوفة هي يهيمن عليها هيكل الفريت (طور) من بنية البلورة المكعبة المركزية للجسم، وهي مغناطيسية ولا يمكن تقويتها بالحرارة عمومًا، ولكن يمكن تقويتها قليلاً بالمعالجة الباردة. يحمل المعهد الأمريكي للحديد والصلب الرقمين 430 و446.
3. الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي.
المصفوفة عبارة عن بنية مارتنسيتية (مكعبة أو مكعبية مركزية الجسم)، مغناطيسية، ويمكن تعديل خصائصها الميكانيكية بالمعالجة الحرارية. يُصنفها المعهد الأمريكي للحديد والصلب بالأرقام 410 و420 و440. يتميز المارتنسيت ببنية أوستينيتية عند درجات حرارة عالية، وعند تبريده إلى درجة حرارة الغرفة بمعدل مناسب، يمكن تحويل بنية الأوستينيت إلى مارتنسيت (أي متصلب).
4. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الفيريتي (المزدوج).
تتميز المصفوفة ببنية ثنائية الطور من الأوستينيت والفيريت، ونسبة الطور الأقل عادةً ما تكون أعلى من 15%. تتميز بمغناطيسيتها وقابليتها للتقوية بالمعالجة الباردة. يُعد الفولاذ 329 نموذجًا نموذجيًا للفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتي، يتميز الفولاذ ثنائي الطور بقوة عالية، وقد تحسنت مقاومته للتآكل بين الحبيبات والتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد والتآكل النقطي بشكل ملحوظ.
5. الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب.
المصفوفة عبارة عن بنية أوستينيتية أو مارتنسيتية، ويمكن تصليبها بالترسيب. يُميّز المعهد الأمريكي للحديد والصلب هذه المادة برقم سلسلة 600، مثل 630، وهو 17-4PH.
بشكل عام، بالإضافة إلى السبائك، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بمقاومة ممتازة للتآكل. في البيئات الأقل تآكلًا، يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي. أما في البيئات الأقل تآكلًا، فإذا كانت المادة تتطلب قوة وصلابة عالية، فيمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي والفولاذ المقاوم للصدأ المُصلد بالترسيب.
الدرجات والخصائص الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ
01 304 الفولاذ المقاوم للصدأ
يُعدّ من أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي استخدامًا، وهو مناسب لتصنيع الأجزاء المسحوبة بعمق، وأنابيب الأحماض، والحاويات، والأجزاء الهيكلية، وأجسام الأجهزة المختلفة، وغيرها. كما يُمكن استخدامه في تصنيع المعدات والأجزاء غير المغناطيسية منخفضة الحرارة.
02 304L الفولاذ المقاوم للصدأ
لحل مشكلة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفض الكربون للغاية، والذي نتج عن ترسب Cr23C6، والذي يُسبب ميلًا شديدًا للتآكل بين حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في ظل ظروف معينة، فإن مقاومته للتآكل بين حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في حالته الحساسة أفضل بكثير. باستثناء قوته المنخفضة قليلاً، فإن خصائصه الأخرى مماثلة لفولاذ المقاوم للصدأ 321. يُستخدم هذا الفولاذ بشكل رئيسي في المعدات والمكونات المقاومة للتآكل التي لا تخضع للمعالجة بالمحلول بعد اللحام، ويمكن استخدامه في تصنيع هياكل الأجهزة المختلفة.
03 304H الفولاذ المقاوم للصدأ
يحتوي الفرع الداخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 على نسبة كتلة كربونية تتراوح بين 0.04% و0.10%، وأدائه في درجات الحرارة العالية أفضل من أداء الفولاذ المقاوم للصدأ 304.
04 316 الفولاذ المقاوم للصدأ
إضافة الموليبدينوم إلى فولاذ 10Cr18Ni12 يمنحه مقاومة جيدة لتآكل الوسط المخفف والتآكل النقطي. في مياه البحر وغيرها من الوسائط، تكون مقاومة التآكل أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، المستخدم بشكل رئيسي في المواد المقاومة للتآكل النقطي.
05 316L الفولاذ المقاوم للصدأ
يتميز الفولاذ منخفض الكربون للغاية بمقاومة جيدة للتآكل الحبيبي الحساس وهو مناسب لتصنيع الأجزاء والمعدات الملحومة ذات أبعاد المقطع السميك، مثل المواد المقاومة للتآكل في المعدات البتروكيماوية.
06 316H الفولاذ المقاوم للصدأ
يحتوي الفرع الداخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 على نسبة كتلة كربونية تتراوح بين 0.04% و0.10%، وأدائه 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، المستخدم في تصنيع المعدات المقاومة للتآكل بالأحماض البتروكيماوية والعضوية.
08 321 الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المستقر بالتيتانيوم، الذي يُضاف إليه التيتانيوم لتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات، ويتميز بخصائص ميكانيكية جيدة في درجات الحرارة العالية، يمكن استبداله بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفض الكربون للغاية. لا يُنصح باستخدامه عمومًا إلا في حالات خاصة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية أو مقاومة التآكل الهيدروجيني.
09 347 الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المستقر بالنيوبيوم، وإضافة النيوبيوم لتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات، ومقاومة التآكل في الأحماض والقلويات والملح وغيرها من الوسائط المسببة للتآكل هي نفسها مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 321، وأداء اللحام الجيد، ويمكن استخدامه كمادة مقاومة للتآكل ومضادة للتآكل. يستخدم الفولاذ الساخن بشكل أساسي في مجالات الطاقة الحرارية والبتروكيماويات، مثل صنع الحاويات والأنابيب والمبادلات الحرارية والأعمدة وأنابيب الفرن في الأفران الصناعية ومقاييس حرارة أنابيب الفرن.
10 904L الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي فائق الجودة هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ فائق الجودة، ابتكرته شركة أوتوكومبو الفنلندية. يتميز بمقاومة جيدة للتآكل في الأحماض غير المؤكسدة، مثل أحماض الكبريتيك، والأسيتيك، والفورميك، والفوسفوريك، بالإضافة إلى مقاومة جيدة لتآكل الشقوق والتآكل الإجهادي. وهو مناسب لتركيزات مختلفة من حمض الكبريتيك أقل من 70.°ج، ولها مقاومة جيدة للتآكل في حمض الخليك والحمض المختلط من حمض الفورميك وحمض الخليك في أي تركيز ودرجة حرارة تحت الضغط العادي.
11 440C الفولاذ المقاوم للصدأ
يتمتع الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ بأعلى صلابة بين أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ القابل للتصلب والفولاذ المقاوم للصدأ، حيث تبلغ صلابته HRC57. ويُستخدم بشكل رئيسي في صناعة الفوهات والمحامل.فراشةصمام النوى،فراشةصمام المقاعد والأكمامصمام السيقان، الخ.
12 17-4PH الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب المارتنسيتي ذو صلابة HRC44 يتمتع بقوة عالية وصلابة ومقاومة للتآكل ولا يمكن استخدامه في درجات حرارة أعلى من 300°ج. يتميز بمقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي والأحماض المخففة أو الأملاح. مقاومته للتآكل مماثلة لمقاومته للفولاذ المقاوم للصدأ 304 و430. يُستخدم في تصنيع المنصات البحرية، وشفرات التوربينات،فراشةصمام (نوى الصمامات، مقاعد الصمامات، الأكمام، سيقان الصمامات) wأيت.
In صمام عند تصميم واختيار الفولاذ المقاوم للصدأ، غالبًا ما نواجه أنظمة وسلاسل ودرجات مختلفة منه. عند الاختيار، يجب مراعاة المشكلة من جوانب متعددة، مثل بيئة العملية المحددة، ودرجة الحرارة، والضغط، والأجزاء المجهدة، والتآكل، والتكلفة.
وقت النشر: ٢٠ يوليو ٢٠٢٢
