محتويات
الفولاذ المقاوم للصدأ 316: التعريف والتركيب والخصائص والمعالجة والتطبيقات والمزيد
- جون
ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ 316؟
الفولاذ المقاوم للصدأ 316 (يُسمى أيضًا A4 أو 18/10) هو ثاني أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ استخدامًا الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي after 304/A2 stainless steel with a face-centered cubic (FCC) crystal structure. Its primary composition contains 16-18% chromium, 10-14% nickel, and 2-3% molybdenum. 316 meets standards such as ASTM A240 with equivalent grades like 1.4401 (EN) and SUS 316 (JIS). It has excellent corrosion resistance, particularly against chlorides, and is widely used in marine environments, chemical processing, medical devices, etc. Common variants include 316L and 316H. 316 is often processed through cold working to gain high strength that is similar to duplex stainless steel, though not as high.
التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 316
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 316:
| الكروم، الكروم | النيكل، ني | الموليبدينوم، مو | المنغنيز، المنغنيز | السيليكون | الكربون، ج | الفوسفور، ف | الكبريت، س | النيتروجين، ن | الحديد، Fe |
| 16-18% | 10-14% | 2-3% | ≤ 2.00% | ≤ 0.75% | ≤ 0.08% | ≤ 0.045% | ≤ 0.030% | ≤ 0.10% | توازن |
خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 316
فيما يلي ثلاثة أسباب رئيسية تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 فريدًا من نوعه:
- مقاومة ممتازة للتآكل في البيئات القاسية.
- قوة عالية ومتانة في درجات الحرارة المرتفعة.
- غير مغناطيسي في حالته الملدّنة لتطبيقات محددة.
الخصائص الفيزيائية
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة الخصائص الفيزيائية الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ 316:
| ملكية | القيمة النموذجية (متري/إمبراطوري) | أداء |
| كثافة | 8.00 جرام/سم3 (0.289 رطل/بوصة3) | عالية؛ تساهم في القوة الشاملة |
| نقطة الانصهار | 1370 – 1400 درجة مئوية (2500-2550 درجة فهرنهايت) | عالية؛ مناسبة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية |
| CTE، خطي (20 درجة مئوية) | 16.0 ميكرومتر/متر درجة مئوية (8.89 ميكرومتر/بوصة درجة فهرنهايت) | معتدل؛ متوافق مع مواد مختلفة |
| السعة الحرارية النوعية (0-100 درجة مئوية/32-212 درجة فهرنهايت) | 500 جول/كجم·كلفن (0.12 وحدة حرارية بريطانية/رطل·درجة فهرنهايت) | مناسب؛ يقلل من تقلبات درجات الحرارة |
| الموصلية الحرارية (100 درجة مئوية) | 16.3 واط/متر·كلفن (9.4 وحدة حرارية بريطانية/ساعة·قدم·درجة فهرنهايت) | معتدل؛ يسمح بنقل الحرارة بشكل متحكم |
| الموصلية الكهربائية | 1.45% IACS (0.84 MS/m) | منخفضة؛ مناسبة لأغراض العزل |
| الخصائص المغناطيسية | غير مغناطيسي (في الحالة الملدنة) | يوفر الحياد المغناطيسي، مثالي للتطبيقات الحساسة. |
الخواص الميكانيكية
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة الخصائص الميكانيكية الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ 316:
| ملكية | القيمة (مترية/إمبراطورية) | أداء |
| قوة الشد | 580 ميجا باسكال (84.1 كيلوباسكال) | قوة عالية، مناسبة للاستخدام الهيكلي مقارنة بالفولاذ الشائع. |
| قوة الخضوع | 290 ميجا باسكال (42.1 كيلوباسكال) | قوة خضوع معتدلة، أقل من بعض السبائك ذات القوة العالية. |
| صلابة روكويل | 79 ساعة | ناعمة نسبيًا مقارنة بالفولاذ الأكثر صلابة مثل فولاذ الأدوات. |
| الاستطالة عند الكسر (50 مم) | 50% | ذو ليونة ممتازة، أعلى من العديد من أنواع الفولاذ، جيد للتشكيل والانحناء. |
| معامل يونغ (في حالة التوتر) | 193 جيجاباسكال (28 مللي ثانية مربعة) | صلبة، ولكنها أقل صلابة قليلاً من الفولاذ الكربوني، مما يضمن المتانة تحت الحمل. |
الخواص الكيميائية
قم بفحص الجدول أدناه لمعرفة الخصائص الكيميائية الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ 316:
| الخاصية الكيميائية | وصف | أداء |
| مقاومة التآكل | القدرة على مقاومة الهجوم الكيميائي، وخاصة في البيئات القاسية. | ممتاز، خاصة في البيئات الغنية بالكلوريد؛ أفضل من الفولاذ 304. |
| حساسية الرقم الهيدروجيني | الميل للتفاعل مع الأحماض أو القواعد. | مقاوم في نطاق واسع من درجة الحموضة، بما في ذلك البيئات الحمضية والقلوية المعتدلة. |
| التفاعلية | الميل إلى التفاعل كيميائيًا مع مواد أخرى. | تفاعلية منخفضة، مستقرة في معظم البيئات الكيميائية. |
| مقاومة الأكسدة | القدرة على مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية. | عالية؛ تحافظ على مقاومة الأكسدة حتى 870 درجة مئوية (1598 درجة فهرنهايت). |
| التخميل | تكوين طبقة أكسيد واقية على السطح. | قوية؛ الطبقة السلبية تتجدد بسرعة، مما يحمي من التآكل. |
| قابلية الاشتعال | الميل إلى الحرق أو الاشتعال. | غير قابل للاشتعال؛ لا يحترق ولا يساهم في مخاطر الحرائق. |
| قابلية الاشتعال | احتمالية الاشتعال في ظل ظروف معينة. | غير قابلة للاشتعال؛ لا يوجد خطر الاشتعال في ظل الظروف البيئية العادية. |
مقاومة للحرارة والتآكل
مقاومة الحرارة
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمقاومة جيدة للحرارة. ويمكنه العمل حتى 870 درجة مئوية للاستخدام المتقطع و925 درجة مئوية للاستخدام المستمر في البيئات غير المسببة للتآكل. وعند استخدامه بين 425 درجة مئوية و860 درجة مئوية، يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 316 عرضة لترسب الكربيد، مما يقلل من مقاومته للتآكل.
يُفضل استخدام 316L في مثل هذه الظروف بسبب مقاومته الأفضل لترسب الكربيد؛ بينما يوفر 316H قوة محسنة في درجات الحرارة العالية فوق 500 درجة مئوية.
مقاومة التآكل
يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاومة ممتازة للتآكل، وخاصة ضد التآكل الناتج عن الكلوريد، مما يجعله مثاليًا للبيئات البحرية والساحلية. يعمل وجود الموليبدينوم في السبائك على تعزيز حمايتها ضد الأضرار المرتبطة بالكلوريد.
ومع ذلك، فهو ليس محصنًا ضد جميع أنواع التآكل ويمكن أن يتعرض للتآكل والتآكل في الشقوق والتشققات الناتجة عن التآكل الإجهادي في مياه البحر الدافئة أو الظروف الغنية بالكلوريد فوق 60 درجة مئوية. ومع ذلك، فإنه يعمل بشكل أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في معظم المواقف المسببة للتآكل ويُستخدم بشكل شائع في المصانع الكيميائية ومعالجة الأغذية والمواقع البحرية.
معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ 316
تشكيل
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بقابلية تشكيل ممتازة بسبب محتواه العالي من النيكل والموليبدينوم. تعمل هذه العناصر على زيادة مرونته ومقاومته للتآكل، مما يقلل من فرصة التشقق أثناء التشكيل. كما تساعد بنيته الأوستنيتية على بقائه مرنًا أثناء التشكيل البارد والساخن، مما يجعل من السهل إنشاء أشكال معقدة.
اللحام
يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 316 قابلية جيدة للتلحيم وهو متوافق مع معظم الطرق الشائعة. ويحتفظ بقوته ومقاومته للتآكل بعد اللحام.
ومع ذلك، هناك خطر التآكل بين الحبيبات، وخاصة في درجات الحرارة المرتفعة. في هذه الحالة، غالبًا ما يُفضَّل استخدام 316L، لأنه يقلل من خطر تكوين الكربيد. يمكن أن يؤدي استخدام معادن الحشو والتقنيات المناسبة إلى تحسين جودة اللحام ومنع التآكل.
التصنيع
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بقدرة متوسطة على التصنيع وهو أصعب في التصنيع من الدرجات مثل 304 بسبب صلابته وميله إلى التصلب أثناء العمل.
تتآكل الأدوات بشكل أسرع، وخاصة الأدوات المصنوعة من الفولاذ عالي السرعة، لذا يوصى باستخدام أدوات الكربيد لتحسين الكفاءة والمتانة. تساعد التبريد والتزييت الجيدان في منع ارتفاع درجة الحرارة وتحسين تشطيب السطح. تعد سرعات القطع الأبطأ والقطع الضحلة مفيدة لإدارة عملية التصلب أثناء التشغيل.
المعالجة الحرارية
يتم عادة معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بالتسخين عند درجة حرارة تتراوح بين 1040 درجة مئوية و1120 درجة مئوية (1900 درجة فهرنهايت إلى 2050 درجة فهرنهايت)، ثم يتم تبريده بسرعة (عادة ما يتم تبريده بالماء) للحفاظ على مقاومة التآكل وتحسين الخواص الميكانيكية. بعد عملية التلدين، لا يمكن تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ بالمعالجة الحرارية ولكن فقط من خلال المعالجة الباردة.
تجنب التعرض لفترات طويلة لدرجات حرارة تتراوح من 425 درجة مئوية إلى 860 درجة مئوية لمنع ترسب الكربيد والتآكل بين الحبيبات.
مميزات وعيوب الفولاذ المقاوم للصدأ 316
فيما يلي مميزات وفوائد الفولاذ المقاوم للصدأ 316:
- مقاومة كبيرة للتآكل، وخاصة في البيئات القاسية والغنية بالكلوريد.
- مقاومة قوية للتآكل والحفر والشقوق؛ مثالية للاستخدام البحري والكيميائي.
- مقاومة جيدة للحرارة، تحافظ على القوة وتقاوم الأكسدة في درجات الحرارة العالية.
- متينة للغاية، تدوم لفترة طويلة حتى في الظروف الصعبة.
- من السهل اللحام، مما يجعله عمليًا للعديد من المشاريع.
فيما يلي عيوب وقيود الفولاذ المقاوم للصدأ 316:
- أكثر تكلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، مما يجعله أقل تكلفة لبعض الاستخدامات.
- يمكن أن يتشقق تحت الضغط في بيئات الكلوريد في درجات الحرارة العالية.
- يمكن أن تترك بقعًا في مياه البحر الدافئة إذا لم يتم صيانتها بشكل صحيح.
- أصعب في التصنيع، مما يعني المزيد من الوقت والتكلفة للعمل به.
- أقل توفرًا في بعض الأسواق مقارنةً بأنواع أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ.
التطبيقات الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ 316
قم بمراجعة الجدول أدناه للحصول على نظرة سريعة على تطبيقاته الشائعة:
| صناعة | طلب | لماذا يناسب |
| الهندسة البحرية | مكونات السفينة، أدوات التثبيت، أعمدة المروحة، الصمامات | مقاومة التآكل في البيئات المالحة |
| المعالجة الكيميائية | المفاعلات، المبادلات الحرارية، خزانات التخزين، المضخات | مقاومة للمواد الكيميائية والأحماض |
| الأطعمة والمشروبات | معدات المعالجة، خزانات التخزين، الناقلات، أدوات المائدة | غير متفاعل مع الطعام، سهل التنظيف، مقاوم للتآكل |
| الصيدلة | الأدوات الجراحية، المعقمات، المفاعلات الحيوية، خزانات التخزين | صحية، مقاومة للتآكل، سهلة التعقيم |
| النفط والغاز | الأنابيب والصمامات والمنصات البحرية والمبادلات الحرارية | مقاومة عالية للتآكل في البيئات القاسية |
| السيارات | أنظمة العادم، خطوط الوقود، أدوات التثبيت، مشعبات العادم | مقاومة الحرارة والتآكل |
الدرجات المكافئة للفولاذ المقاوم للصدأ 316 في بلدان ومناطق مختلفة
فيما يلي بعض الدرجات المكافئة الشائعة لـSS 316 في بلدان ومناطق مختلفة:
| البلد/المنطقة | المعيار/المواصفات | الدرجة المكافئة |
| الصين | جي بي/تي 20878 | 0Cr17Ni12Mo2 |
| الولايات المتحدة الأمريكية | معايير ASTM A240 | 316 |
| الاتحاد الأوروبي | EN 10088-1 | X5CrNiMo17-12-2 (1.4401) |
| ألمانيا | دين 17440 | X5CrNiMo17-12-2 |
| روسيا | غوست 5632 | 08KH16N11M3 |
| اليابان | جي اي اس جي 4303 | إس يو إس 316 |
| انجلترا | بي إس 970 | 316S31 |
أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316
يتم إدراج المتغيرات الشائعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 في الجدول أدناه:
| متغير | ما هذا | لماذا قد يتم اختياره بدلاً من 316؟ |
| 316 لتر | نسخة الكربون المنخفضة من 316. | أفضل لعمليات اللحام وتجنب التآكل. |
| 316ح | نسخة الكربون الأعلى من 316. | أقوى في درجات الحرارة العالية. |
| 316 تي اي | التيتانيوم المستقر 316. | أكثر مقاومة للتآكل بسبب درجات الحرارة العالية. |
| 316ن | معزز بالنيتروجين 316. | قوة أعلى ومقاومة للتآكل. |
| 316 ف | 316 مضاف إليه الكبريت للتصنيع. | أسهل في التصنيع للأجزاء الدقيقة. |
| 316LN | منخفض الكربون، معزز بالنيتروجين 316. | أقوى وأكثر مقاومة للتحسس. |
*ملحوظة:
- ال الاكثر شيوعا تشتمل المتغيرات 316 على 316L، و316H، و316Ti، والتي تستخدم في اللحام، والقوة في درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل بين الحبيبات. أقل شيوعا المتغيرات مثل 316N، و316F، و316LN مخصصة لتطبيقات أكثر تخصصًا.
- التحسيس يحدث عندما يتم تسخين الفولاذ المقاوم للصدأ إلى 450-850 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تكوين كربيدات الكروم عند حدود الحبوب، مما يقلل مقاومة التآكل بين الحبيباتتمنع المقاومة الجيدة حدوث هذه المشكلة وتساعد على تجنب تآكل منطقة اللحام.
- تتمتع 316L و316H و316Ti بشكل عام بمقاومة أفضل للتحسس بين المتغيرات.
- تم تصميم 316F بإضافة الكبريت لتحسين قابلية التصنيع، ولكن هذا يمكن يقلل قليلا من مقاومته للتآكل مقارنة مع المتغيرات الأخرى.
أيهما أفضل 316 أم 316L؟
يعتبر 316L أفضل في مقاومة التآكل بسبب محتواه المنخفض من الكربون، مما يجعله أكثر ملاءمة لعمليات اللحام وتطبيقات درجات الحرارة العالية من 316.
هل 316L أكثر تكلفة من 316؟
نعم، 316L أغلى قليلاً من 316، لكن فارق السعر ضئيل بسبب تركيبتهما المتشابهة. والتكلفة الأعلى ترجع في الأساس إلى محتوى الكربون المنخفض في 316L، مما يحسن مقاومة التآكل وقابلية اللحام.
304 مقابل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ
الصف 304 is typically more commonly used than grade 316, though they are very similar in many aspects. The biggest difference between them is the proportion of molybdenum, which makes 316 more corrosion-resistant than 304.
قم بمراجعة الجدول أدناه لإجراء مقارنة سريعة بين الفولاذ المقاوم للصدأ 316 و 304:
| 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 316، لا تزال هناك بعض المشكلات الشائعة التي تستحق اهتمامك:
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مغناطيسي؟
الفولاذ المقاوم للصدأ 316 غير مغناطيسي لأن بنيته الأوستنيتي مثبتة بالنيكل. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي العمل البارد إلى زيادة مغناطيسيته قليلاً عن طريق تشويه البنية.
قراءة ذات صلة
هل الفولاذ المقاوم للصدأ مغناطيسي؟
هل يمكن أن يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ 316؟
نعم، يمكن أن يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ 316، لكنه مقاوم للغاية للتآكل، وخاصة في البيئات القاسية. الصدأ نادر ولكنه ممكن في الظروف القاسية.
قراءة ذات صلة
هل الفولاذ المقاوم للصدأ يصدأ وكيف يمكنك حل هذه المشكلة؟
ما هو أفضل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أم 316؟
يعتمد ذلك على المتطلبات المحددة للتطبيق. الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أكثر مقاومة للتآكل، وخاصة في البيئات القاسية، في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أكثر فعالية من حيث التكلفة ومناسب للأغراض العامة.
قراءة إضافية
الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقابل 316: التركيب والخصائص والمعالجة والتطبيقات والتكلفة والمزيد
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 جيد للمجوهرات؟
نعم، الفولاذ المقاوم للصدأ 316 جيد للمجوهرات. فهو مضاد للحساسية ومقاوم للتآكل والتشوه ومتين، مما يجعله مثاليًا للمجوهرات طويلة الأمد التي تتطلب صيانة قليلة.
قراءة ذات صلة
هل الفولاذ المقاوم للصدأ يفقد بريقه أو يتلاشى؟
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 جيد للساعات؟
نعم، يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 316 ممتازًا للساعات. فهو يتميز بمقاومة عالية للتآكل والمتانة والمظهر الأنيق، مما يجعله مثاليًا لأغطية وأساور الساعات عالية الجودة التي تدوم طويلًا.
هل 316 صالح للطعام؟
نعم، يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ 316 صالحًا للاستخدام الغذائي. ويُستخدم عادةً في معالجة وتخزين الأطعمة نظرًا لمقاومته الفائقة للتآكل، وخاصةً ضد الأطعمة الحمضية والمالحة.
لماذا الفولاذ المقاوم للصدأ 316 باهظ الثمن؟
يعد الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أكثر تكلفة بسبب محتواه العالي من النيكل والموليبدينوم، مما يحسن مقاومة التآكل ولكنه يزيد من تكاليف الإنتاج مقارنة بالدرجات الأخرى مثل 304.
الملخص و المزيد
تشرح هذه المقالة بإيجاز تعريف الفولاذ المقاوم للصدأ 316 وتركيبه وخصائصه وخصائص معالجته وتطبيقاته وغير ذلك من الجوانب المهمة. لمعرفة المزيد عن الفولاذ المقاوم للصدأ أو أنواع الفولاذ الأخرى، راجع مدونتنا أو اتصل بخبرائنا في مجال المعادن.
باعتبارنا شركة رائدة في تصنيع وتوريد حلول الفولاذ المتخصص، ستيلبرو تقدم حلول تطبيقات متعددة الصناعات وخدمات مخصصة. نحن نضمن جودة منتج 100% ونلتزم بالنمو مع عملائنا. قم بزيارة موقعنا لتعلم المزيد، أو أرسل لنا استفسارسوف نتصل بك قريبا!
