الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300: الأداء والتطبيق والدرجات والمقارنة

سنقوم بتحليل التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية والخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 بالتفصيل، ومقارنته بسلاسل أخرى مثل السلسلة 400 والسلسلة 200 والفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس لمساعدتك على فهم مزاياها وعيوبها بشكل كامل. بالإضافة إلى ذلك، ستوفر هذه المقالة أيضًا نصائح صيانة للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 لضمان بقائه في حالة مثالية في بيئات مختلفة.

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 300؟

الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 هو فولاذ مقاوم للصدأ من الكروم والنيكل والأستينيتي، يتميز بشكل أساسي بمحتوى عالٍ من الكروم (16-20%) والنيكل (8-14%)، وأحيانًا يتضمن عناصر سبائك أخرى. مع خصائص ممتازة، يتم استخدامه على نطاق واسع في مجالات مختلفة.

كيف يتم إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 300؟

الصهر والصب

تبدأ عملية إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 بصهر الفرن القوسي الكهربائي، باستخدام خام الحديد عالي النقاء وخام الكروم وخام النيكل وعناصر السبائك. يتم خلط المواد الخام وتسخينها إلى حالة منصهرة وصبها في قالب أولي، مع التحكم الصارم في درجة الحرارة وتركيب السبائك لضمان الجودة. بعد ذلك، يتم معالجة القالب حرارياً لتحسين البنية الداخلية وتحسين الأداء. يمكن معالجته بشكل أكبر في منتجات ذات أشكال ومواصفات مرغوبة.

الدرفلة الساخنة والدرفلة الباردة

بعد الصب، يتم دحرجة السبائك على الساخن، وهي عملية يتم فيها تسخين السبائك إلى درجة حرارة عالية ثم يتم ضغطها إلى السُمك المطلوب من خلال مطحنة الدرفلة. لا تعمل الدرفلة على الساخن على تحسين جودة سطح الفولاذ فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين خصائصه الميكانيكية. يمكن التحكم بدقة في سمك وعرض الفولاذ من خلال عملية الدرفلة على الساخن لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة.

الدرفلة على البارد هي عملية تصنيع تتم في درجة حرارة الغرفة، مما يسمح بتحويل الفولاذ إلى ألواح أو شرائح أرق وأكثر دقة. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ المدرفل على البارد بقوة أعلى وسطح أكثر سلاسة، وغالبًا ما يستخدم في الآلات الدقيقة والأغراض الزخرفية.

المعالجة الحرارية ومعالجة السطح

تعمل المعالجة الحرارية على تحسين الخواص الميكانيكية والفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ، بما في ذلك التلدين والإخماد والتخمير. يعمل التلدين على تعزيز اللدونة والصلابة، ويزيد الإخماد من الصلابة والقوة، ويضبط التخمير الهشاشة. تعمل معالجات السطح مثل التلميع على جعل السطح ناعمًا، كما تعمل الطلاء الكهربائي على تعزيز مقاومة التآكل. تعمل هذه المعالجات معًا على تحسين جودة وأداء الفولاذ المقاوم للصدأ.

أداء الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 

التركيب الكيميائي

المكونات الكيميائية الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 تشمل ما يلي:

الكروم (Cr): محتوى 16%~20%، يشكل فيلمًا مضادًا للتآكل، مما يعزز مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ.

النيكل (Ni): محتوى 8%~12%، يحسن صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ ومقاومته للتآكل، ويثبت بنية الأوستينيت.

الموليبدينوم (Mo): 2%~3% في الفولاذ المقاوم للصدأ 316، مما يعزز مقاومة التآكل لـ 316 في الكلوريدات.

المنغنيز (Mn): محتوى المنجنيز أعلى في الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 200، والذي يستخدم بشكل أساسي لتحسين قوة وصلابة الفولاذ.

الخواص الميكانيكية

قوة الخضوع

• تعتبر قوة الخضوع انعكاسًا لحد الاستخدام العملي للمادة. تتراوح قوة الخضوع لسلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ 300 عادةً في نطاق 210-250 ميجا باسكال، وهي معتدلة مقارنة بسلاسل الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى، ولكن نظرًا لقدرتها الجيدة على اللدائن وقابليتها للتصنيع، فهي تستخدم على نطاق واسع في مختلف الهياكل والمعدات.

قوة الشد

• تشير قوة الشد إلى أقصى حمل يمكن للمادة أن تتحمله قبل الكسر. تتميز الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 بقدرتها على تحمل الأحمال الميكانيكية وقوى التأثير، مع قوة شد تتراوح عادةً في نطاق 500-700 ميجا باسكال، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب القوة والمتانة.

اللدونة والاستطالة

• تشير اللدونة إلى قدرة المادة على التمدد تحت الضغط دون أن تنكسر. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 بلدونة ممتازة، مع استطالة تتراوح عادةً بين 40-60%. وهذا يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 سهل التشكيل على البارد في أشكال معقدة وأقل عرضة للتشقق.

صلابة

• الصلابة هي مقاومة المادة للتشوه الموضعي. عادة ما تكون صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 بين 80-90 HRB (مقياس روكويل B). على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 ليس بنفس صلابة بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، إلا أن خصائصه الإجمالية الممتازة تعوض عن ذلك.

قوة تحمل التأثير

• تقيس مقاومة التأثير قدرة المادة على مقاومة التأثير في درجات الحرارة المنخفضة دون حدوث أي ضرر. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 بمقاومة ممتازة للتأثير في درجات الحرارة المنخفضة. على سبيل المثال، لا يزال الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 304 قادرًا على الحفاظ على صلابة جيدة عند -196 درجة مئوية (-320 درجة فهرنهايت).

الخصائص الفيزيائية

كثافة

• الكثافة هي الكتلة لكل وحدة حجم وتؤثر على وزن المادة وخيارات التصميم. عادة ما تكون كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 بين 7.90-8.00 جم/سم3. توفر الكثافة العالية بنية مادية مستقرة للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300، مما يجعله ممتازًا في التطبيقات الهيكلية.

الموصلية الحرارية

• تشير الموصلية الحرارية إلى قدرة المادة على توصيل الحرارة. الموصلية الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 منخفضة نسبيًا، وعادة ما تكون بين 15-25 وات/(م·ك). تسمح الموصلية الحرارية المنخفضة للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 بعزل الحرارة بشكل فعال وتقليل فقدان الحرارة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

معامل التمدد الحراري

• يشير معامل التمدد الحراري إلى الدرجة التي يتمدد بها حجم المادة عند تسخينها. معامل التمدد الحراري للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 هو عادة 16-17 × 10⁻⁶ /K. تسمح هذه الخاصية للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 بالبقاء مستقرًا هيكليًا في البيئات ذات التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة.

المقاومة

• تعكس المقاومة الكهربائية قدرة المادة على توصيل الكهرباء. تتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 بمقاومة كهربائية عالية (0.7-0.8 ميكرومتر)، مما يجعلها مناسبة للاستخدام كعوازل كهربائية.

المغناطيسية

• عادةً ما يكون الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 غير مغناطيسي، ولكن قد يظهر مغناطيسية طفيفة بعد العمل البارد، على سبيل المثال، قد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 304 مغناطيسيًا قليلاً بعد الدرفلة الباردة. تجعل هذه الخاصية الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 خيارًا مثاليًا للتطبيقات غير المغناطيسية مثل الأدوات الدقيقة والمعدات الإلكترونية.

الخواص الكيميائية

مقاومة التآكل

• تُعد مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 واحدة من أبرز خصائصه. نظرًا لاحتوائه على نسبة عالية من الكروم والنيكل، فإن هذه الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة لمجموعة واسعة من الوسائط الكيميائية.

مقاومة الأكسدة

• تتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 بمقاومة ممتازة للأكسدة في درجات الحرارة المرتفعة. يمكن للفيلم الأكسيدي المتكون من الكروم حماية الفولاذ من الأكسدة.

المقاومة الكيميائية

• تظهر الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 قدرات مقاومة مختلفة في الوسائط الكيميائية المختلفة. على سبيل المثال، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بمقاومة جيدة للأحماض الضعيفة (مثل حمض الأسيتيك) وبعض الأحماض العضوية، بينما يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ 316 أن يتحمل بشكل أفضل الأحماض القوية والكلوريدات.

مقاومة الأمونيا وماء الأمونيا

• تتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 بمقاومة جيدة للأمونيا وماء الأمونيا. ونظرًا لدور النيكل والكروم، يمكن لهذه الفولاذ المقاوم للصدأ الحفاظ على استقرار كيميائي جيد في بيئة الأمونيا أو الأمونيا لتجنب التآكل أو التلف.

تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300

مجال الأجهزة الطبية: يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 مثاليًا للأدوات الجراحية والأجهزة الطبية والغرسات نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل والتوافق البيولوجي. ويمكنه مقاومة تآكل سوائل الجسم والمطهرات، مما يضمن استقرار الأجهزة الطبية وسلامتها على المدى الطويل.

صناعة الأغذية والمشروبات: يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 على نطاق واسع في أدوات المطبخ وآلات معالجة الأغذية وحاويات تخزين المشروبات بسبب مقاومته للتآكل وخصائص التنظيف السهلة.

مجال البناء والديكور: كما أن الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 يؤدي أداءً جيدًا في البناء والديكور، وغالبًا ما يستخدم في إنشاء واجهات المباني وإطارات الأبواب والنوافذ والدرابزين. كما أن مظهره الجميل ومقاومته الممتازة للتآكل يضفي سحرًا فريدًا وقيمة طويلة الأمد على التصميم المعماري.

الصناعة الكيميائية والبترولية: في معدات المعالجة الكيميائية وإنتاج البترول، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمقاومته الممتازة للتآكل. يمكنه تحمل البيئات الكيميائية القاسية وضمان التشغيل المستقر للمعدات في ظل ظروف العمل المعقدة.

صناعة السيارات: تلبي سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ 300 المتطلبات الصارمة لمقاومة درجات الحرارة العالية والتآكل، وغالبًا ما تستخدم في الأجزاء الرئيسية مثل أنظمة عادم السيارات وهياكل الجسم.

مميزات وعيوب الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300

المزايا

• مقاومة ممتازة للتآكل: بفضل نسبة عالية من النيكل والكروم، يشكل الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 طبقة واقية صلبة من أكسيد الكروم، والتي تقاوم بفعالية مجموعة واسعة من التآكل الناتج عن الأحماض والقلويات والملح. وعلى وجه الخصوص، تتمتع سلسلة 316 بمقاومة أقوى للتآكل في البيئات التي تحتوي على الكلور بسبب إضافة الموليبدينوم.

• معالجة مرنة ومتنوعة: تتميز هذه السلسلة من الفولاذ المقاوم للصدأ بمرونة ممتازة وأداء لحام، وتتعامل بسهولة مع العمليات المعقدة مثل الختم والانحناء واللحام، وتوفر الراحة لتصنيع هياكل المنتجات المتنوعة والمكررة.

• خصائص ميكانيكية مستقرة: حتى في ظل ظروف درجات الحرارة العالية، يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 الحفاظ على القوة والصلابة العالية لتلبية المتطلبات الصارمة لبيئات العمل عالية الكثافة.

• جميل ومتين: بريقه المعدني الفريد وخصائصه الزخرفية الجيدة تجعله خيارًا مثاليًا للمنتجات التي تسعى إلى المظهر عالي الجودة. في الوقت نفسه، تضمن مقاومته الممتازة للتآكل عمر خدمة طويل للمنتج.

العيوب

• التكلفة الأعلى: نظرًا للنسبة العالية من الكروم والنيكل الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300، فإن تكلفته مرتفعة نسبيًا. وقد يؤثر هذا على المشاريع أو التطبيقات ذات الميزانيات المحدودة.

• أداء ضعيف في درجات الحرارة المنخفضة: في درجات الحرارة المنخفضة للغاية، قد تصبح بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 هشة. وقد يؤدي هذا إلى عدم أدائها بنفس كفاءة بعض المواد الأخرى في البيئات شديدة البرودة.

• قد يحدث التآكل بين الحبيبات عند درجات حرارة عالية: عند درجات حرارة عالية أو في ظروف اللحام، قد يشكل الكربون (C) في الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 مركبات كربيد الكروم مع الكروم (Cr)، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى الكروم عند حدود الحبوب، وتشكيل ما يسمى "منطقة فقيرة بالكروم"، وبالتالي فقدان مقاومة التآكل والتسبب في التآكل بين الحبيبات. ومع ذلك، يمكن تجنب ذلك عادةً عن طريق التحكم في محتوى الكربون واستخدام عمليات المعالجة الحرارية المناسبة.

كيفية الحفاظ على الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 300؟

من أجل الحفاظ على أداء الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300، ينبغي اتخاذ تدابير الصيانة التالية.

التنظيف المنتظم: استخدم المنظفات المحايدة والماء لتنظيف أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ بانتظام. لا تستخدم المنظفات الحمضية أو القلوية القوية لأنها قد تؤدي إلى تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ.

منع التآكل (تابع): قم بفحص المعدات والهياكل بشكل منتظم، وقم بمعالجة البقع المحتملة للتآكل على الفور. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في البيئات الكيميائية، قم بوضع طبقات أو طلاءات واقية مناسبة لتعزيز مقاومته للتآكل.

إزالة الأوساخ والصدأ: عند ظهور الأوساخ أو الصدأ على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن تنظيفه بمنظف خالٍ من الكلوريد. استخدم قطعة قماش ناعمة أو إسفنجة للمسح برفق، وتجنب استخدام الفرشاة السلكية أو ورق الصنفرة، مما قد يخدش السطح ويسبب تآكلًا أكثر شدة.

منع الخدوش والتآكل: تجنب خدش سطح الفولاذ المقاوم للصدأ بأشياء صلبة. بالنسبة للمناطق التي تتطلب احتكاكًا متكررًا، يمكنك استخدام وسادات واقية أو التفكير في طرق لتقليل الاحتكاك في التصميم.

التفتيش الدوري: بالنسبة للأجزاء أو المعدات الهيكلية المهمة، يتم إجراء عمليات تفتيش وصيانة احترافية منتظمة لضمان سلامة ووظائف أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ.

ما هو الفرق بين السلسلة 300 والسلسلة 400 والسلسلة 200؟

تتمتع سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ 300 وسلسلة 400 وسلسلة 200 بخصائص وتطبيقات مختلفة، وفهم الاختلافات بينها سيساعدك على اختيار المادة الأكثر ملاءمة.

سلسلة 300 من الفولاذ المقاوم للصدأ

Main features: high corrosion resistance, high toughness, good processing. 300 series stainless steel includes grades such as 304 و 316, which are widely used in medical, food, construction and other fields.

التركيب الكيميائي: يحتوي بشكل أساسي على نسبة عالية من الكروم والنيكل، ومحتوى النيكل يزيد من مقاومته للتآكل ومقاومته لدرجات الحرارة العالية.

سيناريوهات التطبيق: مناسبة للمناسبات ذات المتطلبات العالية لمقاومة التآكل والقوة العالية، مثل معدات معالجة الأغذية، والمعدات الطبية، والديكور المعماري، وما إلى ذلك.

سلسلة 400 من الفولاذ المقاوم للصدأ

الخصائص الرئيسية: تحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 400 على كمية أقل من النيكل وهي عمومًا أكثر صلابة وقوة من سلسلة 300، ولكنها تتمتع بمقاومة أقل للتآكل.

Chemical composition: The main component is chromium, and the nickel content is low, usually between 12% chromium and 0-1% nickel. Common grades include 410, 420, 430، إلخ.

سيناريوهات التطبيق: مناسب للمناسبات ذات المتطلبات العالية للصلابة ومقاومة التآكل، مثل السكاكين وأنظمة عادم السيارات والأجهزة المنزلية وما إلى ذلك. إنه ليس مقاومًا للتآكل مثل سلسلة 300 ومناسب للظروف البيئية الأكثر اعتدالًا.

سلسلة 200 من الفولاذ المقاوم للصدأ

الخصائص الرئيسية: تحتوي سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ 200 عادةً على نسبة أعلى من المنجنيز والنيتروجين، ومحتوى أقل من النيكل. وعلى الرغم من أن مقاومة التآكل أسوأ من سلسلة 300، إلا أنها تتمتع بقوة أعلى وتكلفة أقل.

Chemical Composition: It mainly contains chromium, manganese and nitrogen, and the nickel content is relatively low. Common grades include 201, 202، إلخ.

سيناريوهات التطبيق: إنها مناسبة للمناسبات الحساسة للتكلفة والتي لا تتطلب مقاومة عالية للغاية للتآكل، مثل مواد البناء والسلع المنزلية وما إلى ذلك. تُستخدم السلسلة 200 عادةً للتطبيقات منخفضة التكلفة ولكنها لا تزال تتطلب مقاومة معينة للتآكل.

سلسلة 300 مقابل دوبلكس

سلسلة 300 من الفولاذ المقاوم للصدأ

المميزات: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مقاومة جيدة للتآكل، وقابلية المعالجة والصلابة؛ الدرجات الشائعة هي 304 و316.

التطبيق: بسبب مقاومته الممتازة للتآكل، يتم استخدامه على نطاق واسع في بيئات مختلفة.

دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ

المميزات: مع قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل، يجمع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بين بنية الأوستينيت والفيرايت، مثل 2205 و 2507.

المزايا: بالمقارنة مع السلسلة 300، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس بقوة أعلى ويؤدي أيضًا أداءً جيدًا في مقاومة التآكل، وخاصة في بيئات الكلوريد. 

التطبيق: يستخدم على نطاق واسع في المجالات ذات المتطلبات العالية للقوة ومقاومة التآكل مثل البتروكيماويات والهندسة البحرية وإنتاج الأسمدة.

الصف 304 مقابل الصف 316

304 الفولاذ المقاوم للصدأ

المميزات: مقاومة ممتازة للتآكل وقابلية المعالجة والتشكيل. يستخدم على نطاق واسع في المعدات المنزلية والديكور المعماري.

التطبيق: مناسب لمعدات معالجة الأغذية، والمعدات الطبية، وأدوات المطبخ، وما إلى ذلك. يتمتع بمقاومة عالية للتآكل، لكنه لا يعمل بشكل جيد مثل 316 في بيئات الكلوريد.

316 الفولاذ المقاوم للصدأ

المميزات: يتم إضافة الموليبدينوم 2-3% إلى 304، مما يجعله أكثر مقاومة للتآكل في بيئات الكلوريد.

التطبيق: مناسب للبيئات البحرية ومعدات المعالجة الكيميائية والصناعات الدوائية وغيرها من المناسبات ذات متطلبات مقاومة التآكل العالية للغاية. الفولاذ المقاوم للصدأ 316 يكون عمومًا أكثر تكلفة من 304.

انقر هنا لقراءة المزيد عن 304 مقابل 316.

الدرجات الشائعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300

احصل على الفولاذ المقاوم للصدأ المُرضي!

نحن نقدم مجموعة واسعة من المنتجات عالية الجودة منتجات الفولاذ المقاوم للصدأبما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر سلسلة 300. يمكنك أيضًا تخصيص الحجم وفقًا لاحتياجاتك، وسيقوم مهندسونا المتميزون بتصميم منتج مرضي لك. إذا كنت بحاجة إلى الشراء، فلا تتردد في الاتصال بنا. اتصل بنا.