نظرة عامة على الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ: نوع من الفولاذ معروف بمقاومته للتآكل وخصائص عدم الصدأ، ويحتوي على ما لا يقل عن 10.5% من الكروم وبحد أقصى 1.2% من الكربون.
الفولاذ المقاوم للصدأ هو مادة تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات، وتشتهر بمقاومتها للتآكل وتعدد استخداماتها. من بين الدرجات العديدة للفولاذ المقاوم للصدأ، تعد 304 و304H و304L و316 هي الأكثر شيوعًا، كما هو محدد في معيار ASTM A240/A240M الخاص بـ "ألواح وصفائح وأشرطة الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوعة من الكروم والنيكل والكروم لأوعية الضغط والأدوات العامة". التطبيقات."
تنتمي هذه الدرجات الأربع إلى نفس فئة الفولاذ. يمكن تصنيفها على أنها فولاذ مقاوم للصدأ الأوستنيتي بناءً على هيكلها وسلسلة 300 من الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والكروم بناءً على تركيبتها. تكمن الاختلافات الأساسية بينها في تركيبها الكيميائي، ومقاومتها للتآكل، ومقاومة الحرارة، ومجالات التطبيق.
الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ: يتكون بشكل أساسي من بنية بلورية مكعبة مركزية الوجه (المرحلة γ)، غير مغناطيسية، ويتم تقويتها بشكل أساسي من خلال العمل البارد (مما قد يحفز بعض المغناطيسية). (غب/ت 20878)
التركيب الكيميائي ومقارنة الأداء (بناءً على معايير ASTM)
304 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- التركيبة الرئيسية: يحتوي على ما يقرب من 17.5-19.5% كروم و8-10.5% نيكل مع كمية قليلة من الكربون (أقل من 0.07%).
- الخواص الميكانيكية: يُظهر قوة شد جيدة (515 ميجا باسكال) واستطالة (حوالي 40٪ أو أكثر).
304L الفولاذ المقاوم للصدأ:
- التركيبة الرئيسية: مشابه لـ 304 ولكن بمحتوى كربون منخفض (أقل من 0.03%).
- الخواص الميكانيكية: بسبب انخفاض محتوى الكربون، فإن قوة الشد أقل قليلاً من 304 (485 ميجا باسكال)، مع نفس الاستطالة. محتوى الكربون المنخفض يعزز أداء اللحام.
304H الفولاذ المقاوم للصدأ:
- التركيبة الرئيسية: يتراوح محتوى الكربون عادةً من 0.04% إلى 0.1%، مع انخفاض المنجنيز (إلى 0.8%) وزيادة السيليكون (حتى 1.0-2.0%). محتوى الكروم والنيكل يشبه 304.
- الخواص الميكانيكية: قوة الشد (515 ميجا باسكال) والاستطالة هي نفسها 304. تتميز بقوة وصلابة جيدة عند درجات الحرارة المرتفعة مما يجعلها مناسبة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.
316 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- التركيبة الرئيسية: يحتوي على 16-18% كروم، 10-14% نيكل، 2-3% مولبدنيوم، مع نسبة كربون أقل من 0.08%.
- الخواص الميكانيكية: قوة الشد (515 ميجا باسكال) والاستطالة (أكبر من 40%). لديها مقاومة فائقة للتآكل.
من المقارنة أعلاه، يتضح أن الدرجات الأربع لها خصائص ميكانيكية متشابهة جدًا. تكمن الاختلافات في تكوينها، مما يؤدي إلى اختلافات في مقاومة التآكل ومقاومة الحرارة.
مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ ومقارنة مقاومة الحرارة
مقاومة التآكل:
- 316 الفولاذ المقاوم للصدأ: بسبب وجود الموليبدينوم، فهي تتمتع بمقاومة أفضل للتآكل من سلسلة 304، وخاصة ضد تآكل الكلوريد.
- 304L الفولاذ المقاوم للصدأ: بفضل محتواه المنخفض من الكربون، فهو يتمتع أيضًا بمقاومة جيدة للتآكل، ومناسب للبيئات المسببة للتآكل. مقاومتها للتآكل أقل قليلاً من 316 ولكنها أكثر فعالية من حيث التكلفة.
مقاومة الحرارة:
- 316 الفولاذ المقاوم للصدأ: تركيبته العالية من الكروم والنيكل والموليبدينوم توفر مقاومة أفضل للحرارة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، خاصة مع تعزيز الموليبدينوم لمقاومته للأكسدة.
- 304H الفولاذ المقاوم للصدأ: نظرًا لتركيبته العالية من الكربون والمنجنيز المنخفض والسيليكون العالي، فإنه يُظهر أيضًا مقاومة جيدة للحرارة عند درجات الحرارة المرتفعة.
مجالات تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ
304 الفولاذ المقاوم للصدأ: درجة أساسية فعالة من حيث التكلفة ومتعددة الاستخدامات، وتستخدم على نطاق واسع في البناء والتصنيع وتجهيز الأغذية.
304L الفولاذ المقاوم للصدأ: الإصدار منخفض الكربون من 304، مناسب للهندسة الكيميائية والبحرية، مع طرق معالجة مشابهة لـ 304 ولكنه أكثر ملاءمة للبيئات التي تتطلب مقاومة أعلى للتآكل وحساسية للتكلفة.
304H الفولاذ المقاوم للصدأ: يستخدم في أجهزة التسخين الفائقة وأجهزة إعادة التسخين للغلايات الكبيرة وأنابيب البخار والمبادلات الحرارية في صناعة البتروكيماويات والتطبيقات الأخرى التي تتطلب مقاومة جيدة للتآكل وأداء عالي الحرارة.
316 الفولاذ المقاوم للصدأ: يستخدم بشكل شائع في مصانع اللب والورق، والصناعة الثقيلة، ومعدات المعالجة والتخزين الكيميائية، ومعدات التكرير، والمعدات الطبية والصيدلانية، والنفط والغاز البحري، والبيئات البحرية، وأدوات الطبخ المتطورة.
وقت النشر: 24 سبتمبر 2024