أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ: الخصائص والدرجات والتطبيقات

يأتي الفولاذ المقاوم للصدأ بأنواع مختلفة، كل منها مصمم لتقديم خصائص وفوائد مميزة. من مقاومة التآكل العالية إلى القوة في درجات الحرارة القصوى، تعد هذه المواد ضرورية في مختلف الصناعات مثل البناء والسيارات والفضاء الجوي. في هذا الدليل، نستكشف الخصائص الفريدة والدرجات والتطبيقات للأنواع الخمسة الرئيسية من الفولاذ المقاوم للصدأ لمساعدتك في اختيار الخيار الأفضل لمشروعك.

ما هي أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ؟

هناك خمسة أنواع رئيسية: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، والفولاذ المقاوم للصدأ المقسى بالترسيب (PH). كل نوع له تركيبات وخصائص مختلفة مناسبة لتطبيقات صناعية مختلفة. دعنا نستكشفها واحدة تلو الأخرى.

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيالفولاذ المقاوم للصدأ، الذي يتكون من حوالي 70% من الحديد، و16-26% من الكروم، و10-22% من النيكل، هو أحد الفئات الخمس للفولاذ المقاوم للصدأ. يتميز ببنية بلورية مكعبة مركزية الوجه، مما يجعله غير مغناطيسي ولا يمكن تصلبه بالمعالجة الحرارية. يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل وقابلية للتشكيل ويستخدم على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والكيميائية والنووية. 

ما هي خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هو الأكثر استخدامًا، ويتميز ببنية بلورية أوستنيتية تشبه الحديد عالي الحرارة. وعادةً ما يحتوي على نسبة كروم أعلى من الأنواع الأخرى وهو غير مغناطيسي بشكل عام.

• مقاومة التآكل:يشكل محتوى الكروم العالي طبقة أكسيد سلبية تحمي من التآكل، حتى في البيئات القاسية مثل البيئات البحرية أو الصناعية. وهذا يجعلها شديدة المقاومة للصدأ والبقع والتآكل.

• القوة والصلابة:على الرغم من أنه يتواجد في نطاق واسع من درجات الحرارة، من الظروف المبردة إلى درجات الحرارة العالية، إلا أن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي يحتفظ بقوته ومتانته. ويمكن تقويته بالطرق التقليدية لزيادة قوته، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب متانة عالية.

• قابلية التشكيل:يتميز هذا الفولاذ بقابليته العالية للتشكيل، مما يسمح بسهولة تشكيله إلى أشكال معقدة دون تشقق أو فقدان قوته. ويمكن لفه وسحبه وثنيه إلى أشكال مختلفة، مما يجعله مثاليًا لتصنيع المكونات المعقدة.

• قابلية اللحام:الطبيعة غير المغناطيسية والبنية الدقيقة المستقرة تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي قابلاً للحام بسهولة. ولا يتطلب معالجة حرارية بعد اللحام للحفاظ على مقاومته للتآكل، مما يبسط عملية اللحام ويقلل التكاليف.

• غير مغناطيسي:الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير مغناطيسي بشكل عام، ولكن أثناء العمل البارد، يمكن لجزء من بنيته أن يتحول إلى مارتنسيت، وقد يظهر مغناطيسية طفيفة بعد عمليات مثل التشكيل الثقيل أو التشغيل.

• الخصائص الصحية:إن سطحها الأملس ومقاومتها للتآكل تجعلها سهلة التنظيف والتعقيم. وهذا أمر بالغ الأهمية في التطبيقات التي تتطلب معايير نظافة صارمة، مثل قطاعات معالجة الأغذية والطب.

• الاستقرار الحراري:يحافظ الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي على قوته ويقاوم الهشاشة حتى عند تعرضه لدرجات حرارة عالية. وهذا يجعله مثاليًا للاستخدام في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، مثل مكونات الفرن وأنظمة العادم.

• المقاومة الكيميائية:إنه يتحمل العديد من المواد الكيميائية، مثل الأحماض والقلويات والكلوريدات، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات المعالجة الكيميائية والتخزين.

• صيانة منخفضة:يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الحد الأدنى من الصيانة بسبب مقاومته للتآكل ومتانته، مما يساعد على تقليل التكاليف طويلة الأجل في تطبيقات مختلفة.

• قابلية إعادة التدوير:الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي قابل لإعادة التدوير بالكامل، مما يعزز الاستدامة ويقلل من التأثير البيئي.

علاوة على ذلك، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بنطاق نقطة انصهار يتراوح بين 1371-1454 درجة مئوية (2500-2650 درجة فهرنهايت)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.

ما هي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

الدرجات الشائعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هي السلسلة 200 والسلسلة 300، ولكل منها خصائص فريدة لتطبيقات مختلفة.

• 201: يحتوي على الكروم 16-18%، والنيكل 3.5-5.5%، والمنجنيز 5.5-7.5%. معروف بمعدل صلابته العالية ومتانته الممتازة في درجات الحرارة المنخفضة. يستخدم عادة في إنتاج أدوات المطبخ والمصارف والمشاريع المعمارية المختلفة.

• 202: مشابه للـ 201 ولكن بمحتوى من المنجنيز أعلى قليلاً ومحتوى أقل من النيكل. يوفر قوة جيدة ومقاومة للتآكل. يستخدم في معدات المطبخ ومعدات المطاعم وزخارف السيارات.

• 304:يحتوي على الكروم 18-20% والنيكل 8-10.5%. هذا النوع هو الأكثر استخدامًا، ويشتهر بمقاومته الاستثنائية للتآكل وسهولة تشكيله. إنه قادر على تحمل درجات حرارة مختلفة. يستخدم بشكل متكرر في معدات المطبخ وخزانات التخزين والأنابيب.

• 316:يحتوي على الكروم 16-18% والنيكل 10-14% والموليبدينوم 2-3%. إن إضافة الموليبدينوم تجعله أكثر مقاومة للتآكل الناتج عن الحفر والشقوق، وخاصة في البيئات المحتوية على الكلوريد. كما يوفر مقاومة متزايدة للزحف والإجهاد الناتج عن التمزق وقوة الشد عند درجات الحرارة الأعلى. يتم استخدامه في البيئات البحرية والمعالجة الكيميائية والأجهزة الطبية.

• 310:يحتوي على الكروم 24-26% والنيكل 19-22%. يعمل محتوى الكروم والنيكل المتزايد على تحسين مقاومته للأكسدة في درجات الحرارة المرتفعة. ويحافظ على قوته ومتانته في درجات حرارة تصل إلى 1150 درجة مئوية (2100 درجة فهرنهايت). يتم استخدامه في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل أجزاء الفرن والمبادلات الحرارية وبطانات الفرن وغرف الاحتراق. كما يستخدم في صناعات توليد الطاقة والمعالجة الحرارية.

• 303:مشابه للـ 304 ولكن مع إضافة الكبريت (0.15-0.35%). يتميز بسهولة التشغيل بسبب إضافة الكبريت، مما يحسن سهولة القطع والتشغيل. ومع ذلك، فإن هذه الإضافة تقلل قليلاً من مقاومته للتآكل مقارنةً بالـ 304. يتم استخدامه في تصنيع البراغي والمسامير والصواميل والمكونات الأخرى التي تتطلب تشغيلًا مكثفًا. إنه مثالي لعمليات التشغيل عالية السرعة.
• 308:يحتوي عادةً على حوالي 20% من الكروم و10% من النيكل، مما يوفر مقاومة ممتازة للتآكل، وخاصة في بيئات الكلوريد. يقلل محتوى الكروم والنيكل المتوازن من خطر التشقق الحراري أثناء اللحام، مما يمنحه قابلية لحام جيدة. يستخدم على نطاق واسع في صناعات البناء والمعالجة الكيميائية والأغذية.

ما هي تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك معدات المطبخ، والأجهزة الطبية، والآلات الصناعية، والهياكل المعمارية.

• معدات المطبخ:الأحواض وأواني الطبخ وأدوات المائدة ومعدات تجهيز الأغذية مصنوعة من الدرجات 304 و 316 لأنها مقاومة للتآكل وسهلة التنظيف.

• الأجهزة الطبية:الأدوات الجراحية والغرسات والمعدات الطبية المصنوعة من مادة 316 بسبب توافقها الحيوي ومقاومتها لعمليات التعقيم.

• المعدات الصناعية:خزانات التخزين، والأنابيب، والمبادلات الحرارية، ومعدات المعالجة الكيميائية المصنوعة من 304 و316 لمقاومتها للمواد الكيميائية المسببة للتآكل.

• الهياكل المعمارية:يتم تصنيع المكونات الهيكلية والكسوة والدرابزين والعناصر الزخرفية من درجات مختلفة لقوتها ومتانتها وجاذبيتها الجمالية.

• صناعة السيارات:أنظمة العادم والمحولات الحفازة ومكونات التشطيب مصنوعة من 304 و321 لمقاومتها لدرجات الحرارة العالية ومقاومتها للتآكل.

• صناعة الطيران والفضاء:أجزاء محركات الطائرات، وهياكل الطائرات، والمكونات الهيكلية المصنوعة من 310 و321 لثباتها وقوتها في درجات الحرارة العالية.

• صناعة الأغذية والمشروبات:معدات الإنتاج والتخزين، بما في ذلك خزانات التخمير ومعدات معالجة الألبان، المصنوعة من 304 و 316 لخصائصها الصحية ومقاومتها للتآكل.

الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي؟

الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتييتكون الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي من حوالي 85% من الحديد و10-30% من الكروم، ويحتوي على نسبة منخفضة من النيكل، مما يجعله أكثر فعالية من حيث التكلفة من الأنواع الأخرى. هيكله المكعب الذي يركز على الجسم يجعله مغناطيسيًا وغير قابل للتصلب بالمعالجة الحرارية. يوفر مقاومة جيدة للتآكل في البيئات المعتدلة ويُستخدم بشكل أساسي في أنظمة عادم السيارات والمعدات الصناعية وأدوات المطبخ. عادةً ما تتم معالجته من خلال الدرفلة الباردة، ويشمل الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي متغيرات قياسية ومستقرة.

ما هي خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي؟

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي بمقاومته الجيدة للتآكل وقوته العالية وخصائصه المغناطيسية وموصليته الحرارية الممتازة.

• مقاومة التآكل:تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل، وخاصة في البيئات المؤكسدة، ولكنها أقل مقاومة للتآكل الناتج عن الكلوريد والتآكل في الشقوق مقارنة بالدرجات الأوستنيتية.

• القوة والليونة:يتميز بقوة عالية ومرونة معتدلة.

• الموصلية الحرارية:موصلية حرارية أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مما يجعله مثاليًا للمبادلات الحرارية والتطبيقات الحرارية الأخرى.

• الخصائص المغناطيسية:الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي هو عبارة عن مادة مغناطيسية، والتي يمكن أن تكون مفيدة أو عيبًا اعتمادًا على التطبيق.

• قابلية اللحام:لديه عمومًا قابلية لحام أقل مقارنة بالدرجات الأوستنيتية، مما يتطلب التحكم الدقيق في ظروف اللحام لتجنب الهشاشة.

• فعالية التكلفة: يحتوي على نسبة عالية من الكروم ولكن نسبة منخفضة من النيكل أو خالية منه مما يجعله أكثر تكلفة من الفولاذ الأوستنيتي. مناسب للتطبيقات التي تحتاج إلى مقاومة معتدلة للتآكل وخصائص مغناطيسية دون التكلفة العالية للنيكل.

علاوة على ذلك، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي بنطاق نقطة انصهار يتراوح بين 1425-1510 درجة مئوية (2600-2750 درجة فهرنهايت)، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تحتاج إلى توصيل حراري عالي وتمدد حراري ضئيل، مثل أنظمة عادم السيارات والمعدات الصناعية.

ما هي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي؟

الدرجات الخاصة بالفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي هي سلسلة 400. ومن بين سلسلة 400، هناك درجات 409 و430 و434 و446 من الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي.

• 409:يحتوي على 10.5-11.75% من الكروم وهو أحد أكثر الدرجات فعالية من حيث التكلفة. يتمتع بمقاومة قوية للأكسدة ويُستخدم غالبًا في أنظمة عادم السيارات.

• 430:يحتوي على الكروم 16-18% وهو معروف بمقاومته الجيدة للتآكل وقابليته للتشكيل. يستخدم على نطاق واسع في الأجهزة المطبخية وزخارف السيارات والتطبيقات المعمارية.

• 434:يحتوي على الكروم 16-18% والموليبدينوم 0.75-1.25%، مما يوفر مقاومة أفضل للتآكل، وخاصة في بيئات الكلوريد. يستخدم في مكونات السيارات والأجهزة.

• 446:يحتوي على الكروم 23-27% ويوفر مقاومة ممتازة للأكسدة والتآكل في درجات الحرارة العالية. يستخدم عادة في مكونات الفرن والمبادلات الحرارية ومكونات الغلايات.

ما هي تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي؟ 

يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي في صناعة السيارات، ومعدات المطبخ، والمعدات الصناعية، والهياكل المعمارية، والأجهزة المنزلية.

• صناعة السيارات:يستخدم على نطاق واسع في أنظمة العادم (409)، وتشطيب السيارات، والمكونات الهيكلية بسبب مقاومته الجيدة للتآكل وقوته العالية.

• معدات المطبخ:يستخدم في أحواض المطبخ وأسطح العمل والأجهزة (430) لجاذبيته الجمالية وسهولة التنظيف.

• المعدات الصناعية:مثالي للمبادلات الحرارية وأجزاء الفرن والغلايات (446) بسبب موصليته الحرارية الممتازة ومقاومته القوية للأكسدة.

• الهياكل المعمارية:يتم استخدامه في العناصر الزخرفية والبنيوية للمباني، مثل الكسوة والدرابزين، وذلك بسبب قابليته الجيدة للتشكيل ومقاومته للتآكل.

• التطبيقات المحلية:يستخدم في براميل الغسالات وغسالات الصحون والألواح الداخلية بسبب تكلفته المعتدلة ومقاومته الكافية للتآكل.

الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي؟

الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتييتكون الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي من الحديد 70-80% والكروم 12-18% والكربون 0.1-1.2%، وهو أقل شيوعًا بين أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الخمسة. وهو ذو قيمة عالية لقوته وصلابته وخصائصه المغناطيسية، ولكنه يتمتع بمقاومة أضعف للتآكل وقابلية اللحام. مع هيكل رباعي الزوايا متمركز حول الجسم، يمكن تقويته من خلال المعالجة الحرارية. يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بشكل أساسي في أدوات المائدة والأدوات الجراحية والشفرات الصناعية، ويتم معالجته من خلال الدرفلة الساخنة ويشمل متغيرات عالية الكربون ومنخفضة الكربون.

ما هي خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي؟

يتميز الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ بقوة عالية وصلابة ومقاومة للتآكل ومقاومة معتدلة للتآكل وخصائص مغناطيسية.

• قوة وصلابة عالية: نظرًا لاحتوائه على نسبة عالية من الكربون، يمكن معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بالحرارة لتحقيق قوة وصلابة عالية. وهذا مثالي للتطبيقات التي تتطلب المتانة ومقاومة التآكل.

• مقاومة معتدلة للتآكل: يوفر مقاومة جيدة للتآكل في البيئات المعتدلة ولكنه أقل مقاومة مقارنة بالدرجات الأوستنيتية والفريّة.

• مقاومة التآكل: لأنه يمكن تقويته وتلطيفه، فهو مناسب لقطع الأدوات وأجزاء الآلات.

• الخصائص المغناطيسية: الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي هو عبارة عن مادة مغناطيسية، مما قد يكون مفيدًا في تطبيقات معينة.

• قابلية المعالجة الحرارية: يمكن استخدام إجراءات المعالجة الحرارية مثل التبريد والتلطيف لتصلب المواد وإنتاج الصفات الميكانيكية المرغوبة.

بالإضافة إلى ذلك، تتراوح نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي من 1400 إلى 1450 درجة مئوية (2550 إلى 2650 درجة فهرنهايت)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب قوة وصلابة عالية.

خطوات المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي

يخضع الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ لعملية معالجة حرارية متعددة الخطوات:

1. أوستينيتينغ:التسخين إلى 950-1050 درجة مئوية (1740-1920 درجة فهرنهايت) لتشكيل الأوستينيت، وإعداد الفولاذ للتصلب.
2. إخماد:تبريد الفولاذ بسرعة، عادة في الهواء أو الزيت، لتشكيل المارتنسيت وتحقيق صلابة عالية.
3. التلطيف:قم بإعادة التسخين إلى 150-600 درجة مئوية (300-1100 درجة فهرنهايت) لضبط الصلابة والمتانة وتقليل الهشاشة.

تعمل هذه الخطوات على تحسين القوة والمتانة بناءً على احتياجات التطبيق.

ما هي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي؟

تعتبر العديد من الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 400، مثل 410 و420، درجات من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي.

• 410:يحتوي على 11.5-13.5% من الكروم وما يصل إلى 0.15% من الكربون. وهو أكثر أنواع المارتنسيت استخدامًا، والمعروف بصلابته الممتازة ومقاومته للتآكل. ويُستخدم على نطاق واسع في أدوات المائدة وشفرات التوربينات البخارية والغازية وأدوات المطبخ.

• 420:يحتوي على 12-14% كروم و0.15-0.40% كربون. معروف بصماماته ذات الكثافة العالية.

• 440أ، 440ب، 440ج:تحتوي هذه الدرجات على الكروم 16-18% ومحتوى كربون متفاوت (0.6-1.2%). وهي معروفة بصلابتها العالية ومقاومتها للتآكل، حيث تعد 440C هي الأكثر صلابة والأكثر مقاومة للتآكل. تُستخدم في أدوات المائدة عالية الجودة والمحامل ومكونات الصمامات.

• 431:يحتوي على الكروم 15-17% والكربون 0.2-0.4%. يوفر مزيجًا ممتازًا من مقاومة التآكل والصلابة والقوة. يستخدم في أجزاء الطائرات وأعمدة المضخات والمعدات البحرية.

ما هي تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي؟ 

يستخدم الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ في تطبيقات مثل أدوات المائدة والأدوات الطبية والمعدات الصناعية ومكونات الطيران وأجزاء السيارات.

• أدوات المائدة والشفرات:يستخدم في السكاكين والمقصات والأدوات الجراحية بسبب صلابته واحتفاظه بالحافة الحادة.

• الأدوات الطبية:يستخدم في الأدوات الجراحية وأدوات الأسنان لقوته وقدرته على التعقيم.

• المعدات الصناعية:مثالي لأعمدة المضخات ومكونات الصمامات والمحامل حيث تكون هناك حاجة إلى قوة عالية ومقاومة للتآكل.

• صناعة الطيران والفضاء:يتم استخدامه في شفرات التوربينات والمكونات الأخرى ذات الضغط العالي بسبب قدرته على تحمل الأحمال الميكانيكية العالية.

• صناعة السيارات:تستخدم في المكونات مثل الأعمدة والتروس وأدوات التثبيت التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل.

دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس؟

دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يتكون من حوالي 50-70% من الحديد، و22-25% من الكروم، و5-7% من النيكل. مع بنية بلورية مختلطة من كل من الأوستينيت والفيرايت، فإنه يوفر قوة فائقة ومقاومة استثنائية للتآكل. يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج في المعالجة الكيميائية، واستكشاف النفط والغاز، والبيئات البحرية. يتم معالجته من خلال طرق الدرفلة الساخنة. المجموعات الفرعية للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج هي المتغيرات المزدوجة الهزيلة، المزدوجة القياسية، والمزدوجة الفائقة.

ما هي خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس؟

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بقوته المذهلة ومقاومته الممتازة للتآكل ومقاومته للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي وقابليته الجيدة للتلحيم ومتانته العالية وخصائصه المغناطيسية المعتدلة.

• قوة عالية:يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بضعف قوة الخضوع للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي تقريبًا. وهو مناسب للتطبيقات عالية الضغط.

• مقاومة ممتازة للتآكل:توفر نسبة الكروم والموليبدينوم العالية مقاومة جيدة للتآكل الحفري والتآكل الشقوقي والتآكل العام في المواقف القاسية.

• مقاومة التآكل والتشقق الناتج عن الإجهاد:تعمل المرحلة الفريتية في البنية الدقيقة على تحسين مقاومة التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي، وخاصة في البيئات المحتوية على الكلوريد.

• قابلية اللحام جيدة:يمكن لحام الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين باستخدام تقنيات قياسية، ولكن من المهم إدارة مدخلات الحرارة ومعدل التبريد بعناية للحفاظ على بنيته الدقيقة المتوازنة.

• صلابة عالية ومرونة:إنه يوفر صلابة ومرونة جيدتين، على الرغم من أنه ليس بنفس مستوى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. إنه يعمل بشكل جيد بغض النظر عن ارتفاع درجة الحرارة أو انخفاضها.

• الموصلية الحرارية:موصلية حرارية أعلى وتمدد حراري أقل مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تنطوي على تقلبات في درجات الحرارة.

• الخصائص المغناطيسية: بسبب طورها الفريتيّ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج لديه خصائص مغناطيسية معتدلة، وهي أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ولكنها أقل من الفولاذ الفريتيّ بالكامل.

تتراوح نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج عادة من 1350 إلى 1400 درجة مئوية (2460 إلى 2550 درجة فهرنهايت)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات الضغط العالي.

ما هي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس؟

• 2205:الدرجة المزدوجة الأكثر استخدامًا، تحتوي على الكروم 22% والنيكل 5-6% والموليبدينوم 3%. تتمتع بمقاومة كبيرة للتآكل وقوة عالية، وهي مناسبة للمعالجة الكيميائية واستكشاف النفط والغاز والتطبيقات البحرية.

• 2507 (سوبر دوبلكس):يحتوي على الكروم 25% والنيكل 7% والموليبدينوم 4%، مما يوفر قوة ومقاومة للتآكل أكبر من 2205. ويُستخدم في البيئات شديدة التآكل، مثل إنتاج النفط والغاز البحري والمعالجة الكيميائية.

• 2304:يحتوي على الكروم 23% والنيكل 4%، بدون الموليبدينوم. يوفر مقاومة جيدة للتآكل والقوة مع كونه أكثر تكلفة من 2205. يستخدم في التطبيقات الهيكلية وخزانات التخزين ومحطات معالجة المياه.

• 2101 (دوبلكس مائل):يحتوي على كميات أقل من النيكل والموليبدينوم، مما يجعله بديلاً فعالاً من حيث التكلفة مع خصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة للتآكل. يستخدم في الهياكل المعمارية وسخانات المياه وخزانات التخزين.

ما هي تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس؟ 

يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس في الصناعة الكيميائية والبتروكيماوية، وصناعة النفط والغاز، والصناعة البحرية، والبناء والهندسة المعمارية، ومحطات معالجة المياه، وصناعة اللب والورق.

• الصناعة الكيميائية والبتروكيماوية:يتم استخدامه في معدات العمليات وخزانات التخزين وأنظمة الأنابيب بسبب قدرته على تحمل المواد الكيميائية العدوانية ودرجات الحرارة المرتفعة.

• صناعة النفط والغاز:يتم استخدامه في المنصات البحرية وخطوط الأنابيب ومعدات المعالجة لقوته ومقاومته للتآكل في البيئات البحرية القاسية.

• الصناعة البحرية:يستخدم في بناء السفن ومحطات تحلية المياه والأجهزة البحرية بسبب مقاومته الممتازة للتآكل بمياه البحر.

• البناء والعمارة:يتم استخدامه في الجسور وواجهات المباني والتطبيقات الهيكلية المختلفة حيث تكون القوة العالية والمتانة ضرورية.

• محطات معالجة المياه:يتم استخدامه في مرافق تحلية المياه ومعالجتها لقدرته على مقاومة التآكل والأوساخ الحيوية.

• صناعة اللب والورق:مثالي للمهضومات وغسالات التبييض وغيرها من المعدات التي تتعرض للمواد الكيميائية المسببة للتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة.

تصلب الفولاذ المقاوم للصدأ بالترسيب

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ المقسى بالترسيب؟

تصلب الفولاذ المقاوم للصدأ بالترسيبالفولاذ المقاوم للصدأ PH، والذي يُسمى أيضًا الفولاذ المقاوم للصدأ PH، هو فولاذ مقاوم للصدأ يتكون من حوالي 70% من الحديد، و17% من الكروم، و4% من النيكل، وكميات صغيرة من الألومنيوم والنحاس، مما يشكل مادة معدنية صلبة. يتمتع بقوة عالية، ومقاومة قوية للتآكل، وصلابة ملحوظة. يستخدم بشكل أساسي في صناعات الطيران، والبتروكيماويات، والأجهزة الطبية. تتم معالجة هذا الفولاذ من خلال المعالجة بالمحلول ومعالجة الشيخوخة. يتم تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب بشكل أساسي إلى أربع فئات: المارتنسيتي، وشبه الأوستينيتي، واللحام، والأوستنيتي.

ما هي خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المقسى بالترسيب؟

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب بقوة عالية وصلابة ومقاومة جيدة للتآكل وقابلية للسحب والصلابة وقابلية اللحام والتشكيل.

• قوة وصلابة عالية:تعمل عملية المعالجة الحرارية على تعزيز قوة وصلابة الفولاذ بشكل كبير، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات ذات الضغط العالي.

• مقاومة جيدة للتآكل:إنه يوفر مقاومة جيدة إلى ممتازة للتآكل، مماثلة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات في الظروف القاسية المسببة للتآكل.

• ليونة وصلابة جيدة:على الرغم من قوتها الاستثنائية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ PH يحافظ على ليونة وصلابة ممتازة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الهيكلية.

• قابلية اللحام:يمكن لحامه بالتقنيات القياسية، ولكن المعالجة الحرارية بعد اللحام غالبًا ما تكون ضرورية لاستعادة خصائصه.

• قابلية التشكيل:يمكن تشكيلها وتصنيعها في حالتها المخففة ثم تصليبها من خلال المعالجة الحرارية لتحقيق الخصائص المطلوبة.

تتراوح نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ المقسى بالترسيب عادة من 1400 إلى 1450 درجة مئوية (2550 إلى 2650 درجة فهرنهايت)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات الضغط العالي.

ما هي درجات التصلب الترسيبي للفولاذ المقاوم للصدأ؟

هناك عدة درجات من الفولاذ المقاوم للصدأ المقسى بالترسيب، كل منها مصمم لتطبيقات محددة:

• 17-4 درجة مئوية (UNS S17400):يحتوي على الكروم 17% والنيكل 4% والنحاس 4%. وهو أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ PH استخدامًا، والمعروف بقوته وصلابته ومقاومته للتآكل. يستخدم في البيئات الفضائية والمعالجة الكيميائية والبحرية.

• 15-5 درجة فهرنهايت (UNS S15500):مشابه لـ 17-4 PH ولكن بصلابة أعلى. يحتوي على الكروم 15% والنيكل 5% والنحاس الإضافي. يستخدم في مكونات الطيران وأوعية الضغط والأعمدة عالية الأداء.

• 13-8 شهرًا (UNS S13800):يحتوي على الكروم 13% والنيكل 8% والموليبدينوم 2%. معروف بمتانته الفائقة ومقاومته للتشقق الناتج عن التآكل. يستخدم في التطبيقات الفضائية والبتروكيماوية والنووية.

• درجة الحموضة 13-8 شهر (UNS S13800):يُعرف بقوته العالية ومتانته ومقاومته الممتازة للتشقق الناتج عن الإجهاد والتآكل. يحتوي على الكروم 13% والنيكل 8% والموليبدينوم 2%. يُستخدم في الصناعات الفضائية والنووية والكيميائية.

• 17-7 درجة فهرنهايت (UNS S17700):يحتوي على الكروم 17% والنيكل 7% والألمنيوم. معروف بقوته العالية وقابليته الجيدة للتشكيل. يستخدم في مكونات الطائرات والينابيع والغسالات.

ما هي تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ المقسى بالترسيب؟ 

يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المقسى بالترسيب في مكونات الطيران وأجزاء السيارات والمعدات الصناعية والأجهزة الطبية ومعدات المعالجة الكيميائية والتطبيقات البحرية.

• صناعة الطيران والفضاء:يتم استخدامه في مكونات الطيران وشفرات التوربينات ومعدات الهبوط بسبب نسبة القوة إلى الوزن الممتازة ومقاومته للتآكل.

• صناعة السيارات:يتم استخدامه في مكونات المحرك عالية الأداء وأجزاء ناقل الحركة وأنظمة العادم لمتانته ومقاومته للتآكل.

• المعدات الصناعية:مثالي لتصنيع الأدوات والمثبتات والينابيع التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتعب.

• الأجهزة الطبية:تستخدم في الأدوات الجراحية والغرسات العظمية وأدوات طب الأسنان لتوافقها الحيوي وقدرتها على الحفاظ على الحواف الحادة.

• المعالجة الكيميائية:مناسب للمعدات المعرضة للمواد الكيميائية المسببة للتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة، مثل الصمامات والمضخات والمبادلات الحرارية.

• التطبيقات البحرية:يتم استخدامه في أعمدة المروحة وأدوات التثبيت والمكونات الأخرى المعرضة لبيئات المياه المالحة لمقاومته الممتازة للتآكل.

تأثيرات إضافة مواد مختلفة إلى أنواع مختلفة من الفولاذ

يتم إنشاء أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق إضافة عناصر السبائك واستخدام تقنيات إنتاج مختلفة. فيما يلي شرح بسيط لكيفية تأثير كل عنصر كيميائي على الأداء.

1. الكروم (Cr):يحسن مقاومة التآكل، وهو أمر ضروري للفولاذ المقاوم للصدأ.
2. النيكل (Ni):يعزز قابلية التشكيل ومقاومة التآكل، يستخدم في الفولاذ الأوستنيتي.
3. الموليبدينوم (Mo):يزيد من مقاومة التآكل والحفر والشقوق، وهو مفيد في البيئات الغنية بالكلوريد.
4. الكربون (C):يضيف القوة والصلابة ولكنه قد يقلل من مقاومة التآكل عند مستويات عالية.
5. النيتروجين (ن):يحسن القوة ومقاومة التآكل الموضعي، وخاصة في الفولاذ المزدوج.

ستؤثر نسبة تكوين كل عنصر على أداء أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

مقارنة التآكل الموضعي في أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ

تختلف التآكلات النقطية والتآكلات الشقوقية والتآكلات الإجهادية بين الأنواع الخمسة من الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يؤثر على أدائها في بيئات معينة. وفيما يلي مقارنة لاتجاهات التآكل المحلية لكل نوع:

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (304)

• ميزة:18% الكروم، 8% النيكل.
• التآكل الموضعي:عرضة للتآكل في الكلوريدات.

الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي (430)

• ميزة:الكروم، لا النيكل.
• التآكل الموضعي:عرضة للتآكل.

الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي (410)

• ميزة:كربون أعلى.
• التآكل الموضعي:عرضة للتآكل.

دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ (2205)

• ميزة:المراحل المتوازنة.
• التآكل الموضعي:مقاومة ممتازة للتآكل.

الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب (17-4 PH)

• ميزة:تم تعزيزها عن طريق المعالجة الحرارية.
• التآكل الموضعي:يمكن أن تحفر في ظروف قاسية.

يؤدي كل نوع بشكل مختلف في التآكل الموضعي بناءً على تركيبته، ويمكنك اختيار زيادة محتوى الكروم والموليبدينوم والنيتروجين لتوفير مقاومة أفضل للتآكل النقطي.

ما هو الأفضل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أم 316؟

إذا كنت بحاجة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ لمعدات المطبخ العامة أو خزانات التخزين أو الأنابيب، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو الخيار الأمثل نظرًا لسعره المعقول ومقاومته الممتازة للتآكل. ومع ذلك، بالنسبة للبيئات البحرية أو المعالجة الكيميائية أو الأجهزة الطبية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 316 هو الخيار الأفضل لأنه يحتوي على الموليبدينوم، الذي يوفر مقاومة فائقة للتآكل الناتج عن الحفر والشقوق، وخاصة في البيئات المحتوية على الكلوريد.

قراءة إضافية
304 مقابل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ

ما هو الأفضل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أم 420؟

بالنسبة لمعدات المطبخ وخزانات التخزين والهياكل المعمارية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو الخيار الأفضل بسبب مقاومته الممتازة للتآكل وقابليته للتشكيل. من ناحية أخرى، يعد الفولاذ المقاوم للصدأ 420 أكثر ملاءمة لأدوات المائدة والأدوات الجراحية والشفرات الصناعية، لأنه يوفر صلابة أعلى ومقاومة للتآكل، على الرغم من أنه يتمتع بمقاومة أقل للتآكل مقارنة بالفولاذ 304.

كيفية التعرف على أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ؟

يمكنك التعرف على أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال عدة طرق. 

اختبار المغناطيس مفيد: فالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مثل 304 و316 غير مغناطيسي بشكل عام، في حين أن الفولاذ الفريتي والمارتنسيتي مثل 430 و420 مغناطيسي. يتضمن اختبار الشرر طحن الفولاذ ومراقبة الشرر؛ تنتج أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ أنماط شرارة مميزة. يمكن أن تساعد الاختبارات الكيميائية، مثل استخدام حمض النيتريك، في تحديد الأنواع بناءً على تفاعلاتها. للحصول على تعريف دقيق، يمكن للطرق الاحترافية مثل أجهزة تحليل الفلورسنت بالأشعة السينية (XRF) تحديد التركيب الدقيق للفولاذ المقاوم للصدأ.

ما هي درجة الفولاذ المقاوم للصدأ التي لا تصدأ؟

لا يوجد فولاذ مقاوم للصدأ تمامًا، ولكن درجات الفولاذ المقاوم للصدأ مثل 304 و316 مقاومة للغاية للصدأ بسبب محتواها العالي من الكروم والنيكل. يوفر 316، مع إضافة الموليبدينوم، مقاومة فائقة للصدأ، خاصة في البيئات القاسية أو البحرية، وتوفر هذه الدرجات حماية ممتازة ضد التآكل.

خاتمة

الفولاذ المقاوم للصدأ متعدد الاستخدامات وضروري في العديد من الصناعات. كل نوع - سواء كان أوستنيتيًا أو فيريتيًا أو مارتنسيتيًا أو مزدوجًا أو متصلبًا بالترسيب - له نقاط قوة فريدة. اختر النوع المناسب بناءً على احتياجاتك، سواء كانت تتعلق بالمتانة أو مقاومة التآكل أو القوة.

هل أنت مستعد لبدء مشروعك القادم؟ استكشف هذه الأنواع المختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ واعثر على النوع الذي يناسب متطلباتك بشكل أفضل. تصرف الآن واستفد من أفضل ما في الفولاذ المقاوم للصدأ!