حول الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH: الخصائص والتطبيقات والإيجابيات والسلبيات

يعد الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH مثاليًا للتطبيقات الصعبة في قطاعات الطيران والسيارات والصناعة لخصائصه المتوازنة.

تستكشف هذه المقالة الخصائص الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH وتغطي تطبيقاته في مختلف القطاعات. 

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH؟

يتكون الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH من حوالي 13% من الكروم و8% من النيكل، مع وجود نسبة متوازنة من الحديد وكميات صغيرة من العناصر الأخرى مثل الموليبدينوم والألمنيوم. إنه فولاذ متقدم متصلب بالترسيب المارتنستي. وهو معروف بتركيبته المتوازنة من القوة الممتازة ومقاومة التآكل. وهو يستخدم بشكل كبير في الصناعات مثل الفضاء والدفاع والمعالجة الكيميائية.

مكافئات الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

• يو إن إس 13800
• EN 1.4534
• DIN X4CrNiMo13-8

معايير الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

• ام اس 5629
• معايير ASTM A313
• معايير ASTM A564

التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

الخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

هل الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 مغناطيسي؟

إنه مغناطيسي قليلاً في الحالة المارتنسيتية. يمكن أن تختلف الخصائص المغناطيسية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 اعتمادًا على المعالجة الحرارية والمعالجة الميكانيكية التي يخضع لها.

الخصائص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

مميزات الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

فيما يلي، نستكشف هذه الخصائص بالتفصيل، ونسلط الضوء على سبب تفضيل 13-8 PH في الصناعات التي تتطلب القوة والمتانة.

قوة عالية

يمكن معالجة 13-8 PH بالحرارة لتصبح قوية للغاية. وهي مثالية للأجزاء التي تحتاج إلى التعامل مع الأحمال الثقيلة، مثل الطائرات والآلات الصناعية.

قابلية المعالجة الحرارية

يمكن تعديل قوته وصلابته من خلال المعالجة الحرارية. إنه متعدد الاستخدامات للغاية لاستخدامات مختلفة، من الأجزاء الدقيقة الصغيرة إلى الهياكل الكبيرة والقوية.

صلابة ممتازة

يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH أن يحافظ على صلابته الجيدة في حالته الصلبة. فهو يقاوم التشقق والكسر تحت تأثير الصدمات أو الضغط الشديد. ويُستخدم في تطبيقات مثل أوعية الضغط ومعدات الهبوط في الطائرات.

مقاومة التعب

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH بمقاومة ممتازة للتعب. ويمكنه تحمل دورات إجهاد متعددة دون تكوين شقوق. نظرًا لأن بنيته المارتنسيتية جنبًا إلى جنب مع التصلب بالترسيب، فإنه يقوي المادة على المستوى المجهري. 

تساعد تركيبة السبائك أيضًا على توزيع الضغط بالتساوي، مما يقلل من فرصة تكوين الشقوق نتيجة للاهتزازات المستمرة أو تغيرات الحمل. هذه الخاصية بالغة الأهمية في التطبيقات مثل مكونات الطائرات وشفرات التوربينات.

مقاومة التآكل

يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH على الكروم والنيكل والموليبدينوم، مما يحميه من الصدأ والتآكل. كما أنه يعمل بشكل جيد في البيئات التي تحتوي على الرطوبة أو المواد الكيميائية أو الملح، مثل المعدات البحرية أو المعالجة الكيميائية.

الاستقرار البعدي

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 بتمدد حراري منخفض. فهو يتعرض لتمدد أو انكماش ضئيل للغاية عند تعرضه لتغيرات درجة الحرارة. وهذا مهم للأجزاء الدقيقة مثل التروس أو الأعمدة التي تحتاج إلى الحفاظ على حجمها الدقيق حتى عند تسخينها.

خصائص مغناطيسية معتدلة

بعد التصلب، يصبح 13-8 PH مغناطيسيًا بعض الشيء. وهو مفيد في التطبيقات التي تتطلب كلًا من القوة وبعض مستويات الاستجابة المغناطيسية، كما هو الحال في بعض الأنظمة الميكانيكية.

عيوب الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH يتمتع بالعديد من الخصائص الممتازة، إلا أنه غير مناسب لكل التطبيقات. فيما يلي بعض القيود المفروضة على الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH.

مقاومة محدودة للتآكل

يؤدي الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH أداءً جيدًا في العديد من البيئات. ومع ذلك، فهو ليس مثاليًا للظروف شديدة العدوانية، مثل التعرض لفترات طويلة للأحماض القوية أو البيئات الغنية بالكلوريد مثل مياه البحر.

الهشاشة عند مستويات الصلابة الأعلى

عندما يتم معالجة 13-8 PH بالحرارة لتحقيق أقصى قدر من الصلابة، يمكن أن يصبح هشًا إلى حد ما. يحدث هذا لأن البنية المارتنسيتية تصبح أكثر صلابة، مما يقلل من قدرتها على امتصاص الصدمات.

عملية المعالجة الحرارية المعقدة

تعتمد قوة وصلابة 13-8 PH على المعالجة الحرارية الدقيقة. وبدون التحكم الدقيق، قد لا تصل إلى قوتها أو صلابتها الكاملة. 

التكلفة العالية

إن العناصر المستخدمة في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH، مثل النيكل والكروم والموليبدينوم، تجعل إنتاجه أكثر تكلفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية المعالجة الحرارية المتقدمة تزيد من التكلفة الإجمالية.

تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

فيما يلي نظرة عامة على التطبيقات الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH:

• الفضاء الجوي

معدات الهبوط، المكونات الهيكلية، المحركات.

• النفط والغاز

الصمامات ومعدات الحفر وأدوات الحفر.

• بحري

مكونات الغواصات وأنظمة الدفع.

• المعالجة الكيميائية

المضخات والصمامات والمفاعلات ذات الضغط العالي.

• الأجهزة الطبية

الأدوات الجراحية والغرسات.

• توليد الطاقة

مكونات التوربينات ومعدات الطاقة الكهرومائية.

• السيارات

أجزاء عالية الأداء، التروس، أعمدة القيادة.

المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

إن المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH هي عملية متعددة الاستخدامات وحساسة للغاية. ويمكن أن تعمل هذه المعالجة الحرارية على تعزيز أداء المادة اعتمادًا على المتطلبات المختلفة. وفيما يلي عمليات المعالجة الحرارية الإضافية التي يمكن تطبيقها:

التلدين بالحلول

• قم بتسخينه إلى درجة حرارة تتراوح بين 927 درجة مئوية و940 درجة مئوية (1700 درجة فهرنهايت و1725 درجة فهرنهايت) واتركه لمدة ساعة تقريبًا لكل بوصة من السمك.
• المادة في حالة أكثر ليونة (الحالة أ)، مع بنية مارتنسيتية جاهزة لمزيد من التصلب.

العلاج بالتبريد (اختياري)

• قم بتبريد المادة إلى -73 درجة مئوية (-100 درجة فهرنهايت) أو أقل بعد التلدين بالمحلول، ثم تابع عملية الشيخوخة.
• يعمل على تعزيز الصلابة والمتانة والاستقرار الأبعادي، وهو مفيد بشكل خاص للتطبيقات المبردة أو ذات درجات الحرارة المنخفضة.

الشيخوخة (التصلب بالترسيب)

بعد التلدين بالمحلول، تعمل عملية التصلب بالترسيب على زيادة قوة المادة وصلابتها. توفر درجات حرارة الشيخوخة المختلفة توازنات مختلفة بين القوة والصلابة والمتانة.

وهنا جدول الحالات الشائعة المرتبطة بالشيخوخة.

الشيخوخة المفرطة

• الشيخوخة الزائدة هي حالة محددة من الشيخوخة. تحدث عندما تتقدم المادة في العمر إلى ما يتجاوز نقطة القوة القصوى
• يتم إجراء الشيخوخة الزائدة عن طريق إبقاء المادة عند درجة حرارة أعلى (مثل H1150M) أو لفترة أطول، وفي بعض الأحيان تتضمن الشيخوخة المزدوجة (على سبيل المثال، الشيخوخة الأولى عند 621 درجة مئوية (1150 درجة فهرنهايت)، ثم عند 593 درجة مئوية (1100 درجة فهرنهايت)).
• يزيد من المتانة ويقلل من الصلابة.

المعالجة الحرارية بعد اللحام

• بعد اللحام، يتم معالجة المادة بالمحلول ثم يتم تعتيقها.
• ضمان أن المنطقة الملحومة لها نفس الخصائص الميكانيكية مثل بقية المواد، مما يمنع الضعف في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ).

طرق معالجة أخرى للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH

يمكن أن تتضمن المعالجة الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH خطوات مختلفة. المعالجة الساخنة والمعالجة الباردة والتشكيل والتشكيل واللحام اختيارية. تعد المعالجة الآلية خطوة شائعة لتحقيق أبعاد دقيقة. 

بعد كل عملية ميكانيكية، تخضع المادة عادة لمزيد من المعالجة الحرارية لاستعادة أو تعزيز خصائصها الميكانيكية.

العمل الساخن

• تشوه المادة عند درجات حرارة عالية (1038 درجة مئوية إلى 1149 درجة مئوية أو 1900 درجة فهرنهايت إلى 2100 درجة فهرنهايت). ويشمل ذلك الدرفلة الساخنة أو التشكيل بالطرق أو البثق.
• تُستخدم لتشكيل الأجزاء الكبيرة أو المعقدة مع الحد الأدنى من خطر التشقق.

العمل البارد

• تشويه الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 PH في درجة حرارة الغرفة من خلال عمليات مثل الدرفلة أو السحب أو الضغط.
• زيادة قوة وصلابة المادة.

تشكيل

• عمليات التشكيل مثل الانحناء أو الختم أو التمدد لتشكيل أشكال محددة دون إزالة المواد.
• يقوم بتشكيل المادة إلى الشكل المطلوب لأغراض هيكلية أو وظيفية.

التصنيع

• القطع والحفر والتحويل أو الطحن لتحقيق الأبعاد والهندسة الدقيقة.
• يتم استخدامه لإنشاء مكونات دقيقة ونهائية بعد عمليات التشكيل.

اللحام

• ربط قطعتين من مادة باستخدام الحرارة وأحيانًا معدن حشو. بعد اللحام، يمكن أن تخضع المادة للمعالجة الحرارية لاستعادة قوتها ومتانتها بالكامل.
• يستخدم في تجميع الهياكل المعقدة.

علاوة على ذلك، حوالي 13-8 PH من الفولاذ المقاوم للصدأ

هل الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 يصدأ؟

الفولاذ المقاوم للصدأ 13-8 مقاوم للصدأ والتآكل. 

في ظل ظروف قاسية معينة، مثل التعرض لفترة طويلة لمياه البحر أو المواد الكيميائية القاسية، لا يزال من الممكن أن يتعرض لبعض التآكل.

ما هو الفرق بين 13-8 PH و 17-4 PH؟

يحتوي 13-8 PH على نسبة أعلى من النيكل ويتضمن الألومنيوم. وهو معروف بمتانته العالية وأدائه الأفضل في التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي.

17-4 درجة مئوية يحتوي على كمية أكبر من الكروم. كما يوفر مقاومة أفضل للتآكل بشكل عام، وخاصة في البيئات البحرية.

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ PH 13-8 Mo؟

الفولاذ المقاوم للصدأ PH 13-8 Mo هو سبيكة صلبة بالترسيب مع الكروم والنيكل والموليبدينوم. توفر هذه السبائك قوة ومقاومة للتآكل ومتانة محسنة. تُستخدم في صناعات الطيران والنفط والغاز.

13-8 PH مقابل PH 13-8 Mo الفولاذ المقاوم للصدأ

يحتوي الموليبدينوم PH 13-8 على الموليبدينوم، وهو يتمتع بمقاومة أفضل للتآكل. وعادة ما يتمتع الموليبدينوم PH 13-8 بقوة أعلى بعد المعالجة الحرارية.

على الرغم من أن كلاهما قوي، إلا أن PH 13-8 Mo هو المفضل للتطبيقات التي تتطلب مقاومة فائقة للتآكل.

ملخص

يوفر 13-8 PH مقاومة ممتازة للتعب وقابلية اللحام والمرونة من خلال عمليات المعالجة الحرارية. إنه مادة متعددة الاستخدامات للبيئات الصعبة.

في Steel Pro Group، نحن ملتزمون بتوفير مواد عالية الجودة لتلبية احتياجات الصناعة عالية الأداء. إذا كنت تبحث عن حلول موثوقة لمشاريعك، فيرجى الاتصال بنا. قم بزيارة موقعنا أو اتصل بنا للحصول على استشارة شخصية وعروض أسعار. نحن هنا لمساعدتك في اختيار أفضل المواد وفقًا لمتطلباتك المحددة!