محتويات
الفولاذ المقاوم للصدأ 304: التعريف والتركيب والخصائص والمعالجة والتطبيقات والمزيد
- جون
SteelPRO Group offers ASTM or requested standard hot/cold rolled 304 stainless steel sheets, plates, coils, strips, bars, rods, pipes, tubes, wires, etc., for your various project requirements. We can provide a range of finishes such as 2B, No.4, HL, BA, No.1, No.8, etc. Sizes can be customized. Alternative grades such as 316, 321, and 430 stainless steel are also available. We guarantee 100% free of quality issues. Contact our sales team for a free sample!
→Click here to browse our 304 stainless steel series products
ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ 304؟
304 stainless steel, also called A2 or 18/8, is a type of austenitic stainless steel with a face-centered cubic (FCC) crystal structure, primarily composed of 18% chromium and 8% nickel. It conforms to the ASTM A240 standard with equivalent grades like 1.4301 (EN) and SUS304 (JIS). 304 stainless steel is known for its better corrosion resistance than regular steel and is non-magnetic. Common applications include kitchen equipment, chemical containers, and architectural structures. It is typically processed through cold working and cannot be heat treated.
من هو مطوّر الفولاذ المقاوم للصدأ 304؟
تم تطوير الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بواسطة WH Hatfield في عام 1924 أثناء عمله في مختبرات Firth Brown في شيفيلد بإنجلترا. بنى هاتفيلد على العمل السابق لهاري برييرلي، الذي كان رائدًا في الفولاذ المقاوم للصدأ. لقد ابتكر سبيكة فولاذية تحتوي على الكروم 18% والنيكل 8%، والتي تُعرف الآن باسم الفولاذ المقاوم للصدأ 18/8. تم تسويق هذه السبائك، التي سميت لاحقًا بالفولاذ المقاوم للصدأ 304، في البداية تحت الاسم التجاري "Staybrite 18/8". أصبحت واحدة من أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ استخدامًا بسبب مقاومتها للتآكل ومتانتها.
التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 304
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 304:
| الحديد، Fe | الكروم، الكروم | النيكل، ني | المنغنيز، المنغنيز | السيليكون | الكربون، ج | النيتروجين، ن | الفوسفور، ف | الكبريت، س |
| توازن | 18-20% | 8-10.5% | ≤2.0% | ≤1.0% | ≤0.08% | ≤0.10% | ≤0.045% | ≤0.03% |
خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 304
فيما يلي ثلاثة أسباب رئيسية تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 فريدًا من نوعه:
- مقاومة عالية للتآكل وخاصة الصدأ والبقع.
- متينة وقوية وسهلة اللحام في أشكال معقدة.
- يتم استخدامه على نطاق واسع في مختلف الصناعات بسبب تنوعه.
الخصائص الفيزيائية
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة الخصائص الفيزيائية الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ 304:
| ملكية | القيمة النموذجية (متري/إمبراطوري) | أداء |
| كثافة | 8.00 جرام/سم3 (0.289 رطل/بوصة3) | توفر الكثافة العالية متانة وقوة جيدة. |
| نقطة الانصهار | 1400-1455 درجة مئوية (2550-2650 درجة فهرنهايت) | نقطة الانصهار العالية تجعلها مناسبة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. |
| الموصلية الحرارية (100 درجة مئوية) | 16.2 واط/متر·كلفن (9.36 وحدة حرارية بريطانية/ساعة·قدم·درجة فهرنهايت) | تعتبر الموصلية الحرارية المعتدلة فعالة في تبديد الحرارة. |
| CTE، خطي (20 درجة مئوية) | 17.3 ميكرومتر/متر-درجة مئوية (9.61 ميكروإن/بوصة·درجة فهرنهايت) | يؤدي التمدد الحراري المنخفض إلى تقليل التشوه الناتج عن تغير درجات الحرارة. |
| السعة الحرارية النوعية (0-100 درجة مئوية) | 500 جول/كجم·كلفن (0.12 وحدة حرارية بريطانية/رطل·درجة فهرنهايت) | عالية؛ مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على تبادل الحرارة أو الاستقرار الحراري. |
| الموصلية الكهربائية | 2.5 % IACS | تعتبر الموصلية الكهربائية المنخفضة مفيدة لبعض التطبيقات الإلكترونية. |
| الخصائص المغناطيسية | غير مغناطيسية بشكل عام | تعتبر الطبيعة غير المغناطيسية مفيدة في البيئات التي يمكن أن تتداخل فيها المغناطيسية. |
*CTE، خطي يشير إلى معامل التمدد الحراري الخطي.
الخواص الميكانيكية
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة الخصائص الميكانيكية الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ 304:
| الخواص الميكانيكية | القيمة (مترية/إمبراطورية) | أداء |
| قوة الشد | 505 ميجا باسكال (73.2 كيلوباسكال) | معتدل؛ قوة شد جيدة مقارنة بالفولاذ الصلب |
| قوة الخضوع | 215 ميجا باسكال (31.2 كيلوباسكال) | معتدل؛ أقل قليلاً من الفولاذ المعتدل، وهو أمر نموذجي بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ |
| صلابة برينيل | 123 هـ ب | معتدل؛ يشير إلى مقاومة متوسطة للتآكل والليونة المناسبة للتشكيل |
| صلابة روكويل | 70 ساعة | |
| صلابة فيكرز | 129 فولت عالي | |
| الاستطالة عند الكسر | 70% | عالية جدًا؛ ليونة ممتازة مقارنة بالفولاذ الصلب |
| معامل يونغ | 193 جيجاباسكال (28 مللي ثانية مربعة) | عالية؛ أكثر صلابة من سبائك الألومنيوم، وأقل قليلاً من الفولاذ الكربوني |
الخواص الكيميائية
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة الخصائص الكيميائية الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ 304:
| الخاصية الكيميائية | وصف | أداء |
| مقاومة التآكل | القدرة على مقاومة التدهور الناتج عن التفاعلات الكيميائية | ممتاز؛ متفوق على العديد من أنواع الفولاذ ولكنه أقل فعالية في البيئات الغنية بالكلوريد مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ 316 |
| حساسية الرقم الهيدروجيني | الاستجابة لمستويات مختلفة من الرقم الهيدروجيني | يحافظ على الاستقرار عبر نطاق واسع من درجة الحموضة؛ متعدد الاستخدامات لمختلف التطبيقات |
| التفاعلية | الميل إلى التفاعل الكيميائي | منخفض؛ لا يتفاعل بسهولة مع معظم المواد |
| مقاومة الأكسدة | مقاومة تكوين الأكاسيد | عالية؛ تشكل طبقة أكسيد واقية بسبب محتواها العالي من الكروم |
| التخميل | تكوين طبقة واقية | عالية؛ تتفاعل بشكل جيد؛ تعزز مقاومة التآكل |
| قابلية الاشتعال | القدرة على إشعال النار | غير قابلة للاشتعال |
| قابلية الاشتعال | القدرة على استدامة الاحتراق | غير قابل للاشتعال |
مقاومة الحرارة والتآكل للفولاذ المقاوم للصدأ 304
مقاومة الحرارة
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بمقاومة جيدة للحرارة، مع خدمة متقطعة تصل إلى 870 درجة مئوية وخدمة مستمرة تصل إلى 925 درجة مئوية. ومع ذلك، لا يُنصح بالاستخدام المستمر في نطاق درجة الحرارة من 425 درجة مئوية إلى 860 درجة مئوية بسبب خطر ترسب الكربيد.
في هذه الحالة، يفضل استخدام 304L، خاصة إذا كان الأمر يتطلب استخدام اللحام، حيث يقاوم ترسب الكربيد بسبب انخفاض نسبة الكربون فيه. إذا كانت هناك حاجة إلى قوة عالية عند 500 درجة مئوية - 800 درجة، فإن 304H هو الخيار الأفضل.
مقاومة التآكل
الفولاذ المقاوم للصدأ 304 جيد مقاومة التآكل. إنه مقاوم للصدأ والتآكل في العديد من البيئات، بما في ذلك الهواء الرطب والمياه العذبة والمواد الكيميائية الخفيفة.
ومع ذلك، يمكن أن يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في ظل ظروف قاسية. فهو عرضة للتآكل والتآكل في الشقوق في البيئات الغنية بالكلوريد، مثل مياه البحر أو الهواء المالح. وقد يتعرض أيضًا للتشققات الناتجة عن التآكل الإجهادي عند تعرضه لدرجات حرارة عالية تزيد عن 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) مع الكلوريدات.
معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ 304
تشكيل
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بسهولة التشكيل بفضل بنيته الدقيقة الأوستنيتية ويمكن أن يتعرض لتشوهات كبيرة. كما يساعد محتواه المنخفض من الكربون على منع الهشاشة أثناء التشكيل.
على وجه التحديد، يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 ساخنًا عند درجات حرارة تتراوح بين 900 درجة مئوية و1180 درجة مئوية (1650 درجة فهرنهايت و2150 درجة فهرنهايت). بعد التشكيل الساخن المكثف، قد يتطلب التلدين لتخفيف الضغط والحفاظ على مقاومته للتآكل. يزيد التشكيل البارد من قوته وصلابته دون الحاجة إلى المعالجة الحرارية.
اللحام
يعد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 سهل اللحام بسبب تركيبته الأوستينيتية ويعمل بشكل جيد مع طرق اللحام الشائعة مثل TIG وMIG واللحام بالمقاومة.
مادة الحشو الأكثر استخدامًا في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هي الفولاذ المقاوم للصدأ 308L. تتوافق هذه المادة الحشو مع تركيبة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 وتوفر مقاومة جيدة للتآكل. لا يلزم عادةً التلدين بعد اللحام إلا إذا تعرض اللحام لبيئات قاسية وتآكلية للغاية أو إذا كان هناك قلق بشأن التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي.
التصنيع
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بقابلية متوسطة للتشغيل الآلي. فهو ليس سهل التشغيل الآلي مثل الفولاذ الكربوني، حيث تبلغ قابليته للتشغيل الآلي حوالي 45-55% من الفولاذ الكربوني الذي يتم تشغيله آليًا بحرية. ومع ذلك، فهو لا يزال أفضل من بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى، مثل 316.
عند تصنيع 304، من المهم مراعاة ميله إلى التصلب أثناء العمل. وهذا يعني أن المادة تصبح أكثر صلابة أثناء قطعها، مما قد يجعل العملية أكثر صعوبة ويؤدي إلى تآكل الأداة. يمكن أن يساعد استخدام الأدوات الحادة وسرعات القطع المناسبة في إدارة هذا. يعد التبريد أيضًا أمرًا بالغ الأهمية لمنع ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يزيد من الصلابة ويسبب مشاكل في السطح. يمكن أن يقلل التشحيم المناسب من الاحتكاك ويحسن عمر الأداة.
المعالجة الحرارية
لا يمكن تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بالمعالجة الحرارية. بل إنه يحقق صلابة أعلى من خلال العمل البارد. وتتضمن المعالجة الحرارية التلدين لتخفيف الضغط واستعادة مقاومة التآكل. وتتمثل عملية المعالجة الحرارية النموذجية في:
- التلدين بالحلول:التسخين إلى 1010-1120 درجة مئوية (1850-2050 درجة فهرنهايت)، يليه التبريد السريع (عادةً التبريد بالماء). يؤدي هذا إلى إذابة الكربيدات والاحتفاظ بالبنية الأوستنيتية للسبائك.
- تخفيف التوتر:إذا لزم الأمر، يمكن القيام بذلك في درجات حرارة أقل (حوالي 450-600 درجة مئوية) لتقليل التشوهات والضغوط الداخلية.
مميزات وعيوب الفولاذ المقاوم للصدأ 304
وفيما يلي مزايا وفوائد الفولاذ المقاوم للصدأ 304:
- مقاومة قوية للصدأ والتآكل، وخاصة في البيئات اليومية.
- سهلة التشكيل والقولبة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التصاميم.
- يمكن لحامها بسهولة لتحقيق كفاءة عمليات التصنيع والتوصيل.
- آمنة ونظيفة، مثالية للاستخدامات الغذائية والطبية.
- بأسعار معقولة ومتوفرة على نطاق واسع، مما يجعلها خيارًا شائعًا.
فيما يلي عيوب وقيود الفولاذ المقاوم للصدأ 304:
- عرضة للتآكل والحفر في البيئات المحتوية على الكلوريد.
- لا يعمل بشكل جيد في درجات الحرارة المرتفعة جدًا.
- يمكن أن يتشقق تحت الضغط في بيئات معينة، وخاصة في وجود الكلوريدات.
- ليست قوية بما يكفي للتطبيقات الثقيلة دون معالجة إضافية.
- أصعب في التصنيع من الفولاذ الكربوني، مما قد يؤدي إلى زيادة تكاليف التصنيع.
التطبيقات الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ 304
قم بمراجعة الجدول أدناه للحصول على نظرة سريعة على تطبيقاته الشائعة:
| صناعة | طلب | لماذا يناسبك |
| الأطعمة والمشروبات | أحواض المطبخ، معدات معالجة الأغذية، خزانات البيرة، معدات الألبان | مقاوم للتآكل، سهل التنظيف، غير تفاعلي، يحافظ على النظافة، يتحمل التنظيف |
| طبي | الأدوات الجراحية، معدات المستشفيات، الغرسات العظمية، أدوات طب الأسنان | مقاومة عالية للتآكل، وقابلية التعقيم، ومتوافقة حيوياً، ومتينة، وسهلة الحفاظ على النظافة |
| السيارات | أنظمة العادم، الزخارف والقوالب، خزانات الوقود، أجزاء المحرك | مقاوم للحرارة، ومقاوم للتآكل، وذو لمسة نهائية جذابة، ويحافظ على سلامة الهيكل |
| بناء | الألواح المعمارية، الدرابزين، أبواب المصاعد، أدوات التثبيت | مقاوم للتآكل، يحافظ على المظهر، متين، يتطلب صيانة منخفضة، يقاوم الأضرار البيئية |
الدرجات المكافئة للفولاذ المقاوم للصدأ 304 في بلدان ومناطق مختلفة
Here are some common equivalent grades of SS 304 in different countries and regions:
| دولة | المعيار/المواصفات | الدرجة المكافئة |
| الصين | جي بي/تي 3280 | 0Cr18Ni9 |
| الولايات المتحدة الأمريكية | معايير ASTM A240 | 304 |
| ألمانيا | دين إي إن 10088-2 | 1.4301 (X5CrNi18-10) |
| روسيا | غوست 5632 | 08Х18Н10 |
| أوروبا | EN 10088-2 | X5CrNi18-10 (1.4301) |
| اليابان | جي اي اس جي 4303 | إس يو إس 304 |
| المملكة المتحدة | BS 1449 | 304S15، 304S16، 304S31 |
أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304
فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304:
| متغير | ما هذا؟ | لماذا قد يتم اختياره بدلاً من 304؟ | التطبيق النموذجي |
| 304 لتر | نسخة منخفضة الكربون من 304 | مقاومة أفضل للتآكل بعد اللحام | المعالجة الكيميائية والأنابيب |
| 304ح | نسخة عالية الكربون من 304 | قوة أفضل في درجات الحرارة العالية | محطات توليد الطاقة والغلايات |
| 304ن | 304 معزز بالنيتروجين | قوة وصلابة أعلى | التطبيقات البنيوية |
| 304LN | معزز بالنيتروجين ومنخفض الكربون 304 | تحسين قابلية اللحام والقوة ومقاومة التآكل | الأوعية المبردة والمبادلات الحرارية |
*ملحوظة:
- يحتوي 304L على ≤0.03% كربون، بينما يحتوي 304H على 0.040 – 0.10 % كربون.
- قد يتم تقديم بعض المنتجات كمواد "معتمدة مزدوجة"، مثل 304/304L، والتي تلبي متطلبات القوة الميكانيكية ومقاومة التآكل.
- يعتبر 304L أسهل في اللحام بدون التلدين بعد اللحام بسبب محتوى الكربون المنخفض، مما يعزز ملاءمته للتصنيع. قد يكون 304H، مع محتوى الكربون الأعلى، أكثر هشاشة في بعض عمليات التشكيل.
- يؤدي 304LN أداءً أفضل في درجات الحرارة المنخفضة للغاية مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ 304 القياسي.
الفرق بين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316
The major difference between 304 and 316 stainless steel lies in their composition, which leads to different corrosion resistance, applications, and cost. Check the table below for a quick comparison:
| ملكية | 304 | 316 |
| التركيب الكيميائي | كر: 18-20%، ني: 8-10.5% | الكروم: ≤ 18%، النيكل: ≤ 14%، الموليبدينوم: ≤ 3% |
| مقاومة التآكل | مقاومة عامة، مناسبة للبيئات العادية | مقاومة أعلى، خاصة في البيئات البحرية والكلوريدية |
| التطبيقات | أدوات المطبخ، زينة السيارات، مواد البناء، الخ. | المعدات الكيميائية والبحرية والصيدلانية وما إلى ذلك. |
| يكلف | أدنى | أعلى |
ما قد يثير قلقك أيضًا
الآن بعد أن أصبح لديك فهم أعمق للفولاذ المقاوم للصدأ 304، لا تزال هناك بعض المشكلات الشائعة التي تستحق اهتمامك:
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 يصدأ؟
Yes, 304 stainless steel can الصدأ under certain conditions, such as exposure to saltwater, chlorine, or acidic environments.
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 يتعرض للتشوه؟
No, 304 stainless steel does not typically tarnish. It is resistant to tarnishing due to its chromium content, which forms a protective oxide layer on the surface. However, it may lose its luster if exposed to harsh chemicals or poor maintenance.
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 يتعرض للخدش بسهولة؟
Yes, 304 stainless steel can scratch relatively easily. It’s not hard enough because of its relatively low carbon content and lack of hardness-increasing elements like molybdenum or vanadium. The softer surface can be marked by abrasive materials, rough handling, or contact with harder objects.
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 آمن للطعام؟
نعم، الفولاذ المقاوم للصدأ 304 آمن للطعام. يُستخدم عادةً في أجهزة المطبخ وأواني الطهي ومعدات معالجة الطعام لأنه غير تفاعلي ومقاوم للتآكل ولا يتسرب منه مواد ضارة إلى الطعام.
ما هو الأفضل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أم 316؟
It depends on specific requirements. 316 stainless steel is better than 304 for harsher environments due to its added molybdenum, which provides greater corrosion resistance. However, 304 is more commonly used and is sufficient for many general-purpose applications where extreme corrosion resistance isn’t necessary.
SteelPRO Group Stainless Steel Stocking
SteelPRO Group covers most of the commonly used stainless steel grades in various shapes:
- Austenitic: 304, 316, 317, 321, 904, etc.
- Ferritic: 409, 430, etc.
- Martensitic: 420, 431, 439, etc.
- Duplex: 2205, 2507, etc.
- Precipitation Hardening: 17-4PH, 17-7PH, etc.
Click here to browse our range of stainless steel لمشاريعك.
