ما هو بالضبط "الفولاذ" و"الحديد"، وما خصائصهما، وما العلاقة بينهما؟ من أين تأتي المصطلحات 304 و304ل و316 و316ل وما هي الاختلافات بينها؟
Steel: مادة يكون الحديد عنصرها الأساسي، وتحتوي عمومًا على أقل من 2% من الكربون، وتحتوي أيضًا على عناصر أخرى. —GB/T 13304-91 "تصنيف الفولاذ"
Iron: عنصر معدني عدده الذري 26. تتميز المواد الحديدية بمغناطيسية حديدية قوية ولدونة جيدة وموصلية حرارية.
Stainless Steel: نوع من الفولاذ مقاوم للوسائط الضعيفة المسببة للتآكل مثل الهواء والبخار والماء، أو يمتلك خصائص مقاومة للصدأ. الدرجات شائعة الاستخدام هي 304، 304L، 316، و316L، وهي سلسلة 300 من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
مقدمة الأداء
الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو النوع الأكثر شيوعًا من الفولاذ. باعتباره فولاذًا مستخدمًا على نطاق واسع، فإنه يمتلك مقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة للحرارة، وقوة درجات الحرارة المنخفضة، وخصائص ميكانيكية؛ إنها تتمتع بقابلية تشغيل جيدة على الساخن مثل الختم والثني، ولا تظهر تصلبًا بالمعالجة الحرارية (غير مغناطيسية، درجة حرارة قابلة للاستخدام -196 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية).
Applications
السلع المنزلية (أدوات المائدة من الفئة 1 و 2، الخزانات، الأنابيب الداخلية، سخانات المياه، الغلايات، أحواض الاستحمام)، قطع غيار السيارات (ماسحات الزجاج الأمامي، كاتم الصوت، الأجزاء المقولبة)، المعدات الطبية، مواد البناء، الصناعة الكيميائية، صناعة الأغذية، الزراعة، مكونات السفن.
Performance Introduction
وباعتباره نسخة منخفضة الكربون من الفولاذ 304، فإن مقاومته للتآكل تشبه مقاومة الفولاذ 304 في الظروف العادية. ومع ذلك، بعد اللحام أو تخفيف الإجهاد، فإن مقاومته للتآكل الحبيبي ممتازة؛ إنها تحافظ على مقاومة جيدة للتآكل حتى بدون المعالجة الحرارية، مع درجة حرارة قابلة للاستخدام تبلغ -196 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية.
Applications
يستخدم في الآلات الخارجية في الصناعات الكيميائية والفحم والبترول حيث تتطلب مقاومة عالية للتآكل بين الحبيبات؛ الأجزاء المقاومة للحرارة في مواد البناء؛ والأجزاء التي يصعب فيها المعالجة الحرارية.
Performance Introduction
بسبب إضافة الموليبدينوم، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاومة استثنائية للتآكل، ومقاومة للتآكل الجوي، وقوة درجات الحرارة العالية، مما يسمح باستخدامه في ظل ظروف قاسية؛ كما أن لديها خصائص تصلب ممتازة للعمل (غير مغناطيسية).
Applications
المعدات المستخدمة في مياه البحر. معدات إنتاج المواد الكيميائية والصبغ وصناعة الورق وحمض الأكساليك والأسمدة؛ صناعات التصوير الفوتوغرافي والغذائي. المرافق الساحلية؛ الحبال. قضبان الأقراص المضغوطة؛ البراغي. والمكسرات.
Performance Introduction
باعتبارها سلسلة منخفضة الكربون من الفولاذ 316، بالإضافة إلى تقاسم نفس خصائص الفولاذ 316، فإنها تظهر مقاومة فائقة للتآكل بين الحبيبات.
Applications
منتجات ذات متطلبات خاصة لمقاومة التآكل الحبيبي.
الفولاذ المقاوم للصدأ 316 و316L عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ يحتوي على الموليبدينوم. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 316L على محتوى من الموليبدينوم أعلى قليلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ 316. نظرًا لمحتوى الموليبدينوم، فإن هذا النوع من الفولاذ يتمتع بأداء عام أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 310 و304. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمجموعة واسعة من التطبيقات عندما يكون تركيز حمض الكبريتيك أقل من 15% وأكثر من 85%. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أيضًا بمقاومة جيدة للتآكل بالكلوريد، لذلك يتم استخدامه بشكل شائع في البيئات البحرية. الحد الأقصى لمحتوى الكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ 316L هو 0.03%، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات حيث التلدين بعد اللحام غير ممكن ويتطلب أقصى مقاومة للتآكل.
بشكل عام، هناك اختلاف بسيط بين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 من حيث مقاومة التآكل الكيميائي، على الرغم من وجود اختلافات في بعض الوسائط المحددة.
كان الفولاذ المقاوم للصدأ الأصلي الذي تم تطويره هو 304، وهو حساس نسبيًا للتآكل في ظل ظروف معينة. يمكن أن تؤدي إضافة 2-3% من الموليبدينوم إلى تقليل هذه الحساسية، وبالتالي تكوين 316. علاوة على ذلك، يمكن لهذا الموليبدينوم الإضافي أيضًا تقليل التآكل الناتج عن بعض الأحماض العضوية الساخنة.
أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ 316 تقريبًا المادة القياسية في صناعة الأغذية والمشروبات. نظرًا للنقص العالمي في الموليبدينوم وارتفاع محتوى النيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ 316، فهو أغلى من الفولاذ المقاوم للصدأ 304.
في أنواع مختلفة من الوسائط المائية (الماء المقطر، مياه الشرب، مياه الأنهار، مياه الغلايات، مياه البحر، إلخ)، تكون مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 متطابقة تقريبًا، ما لم يكن محتوى أيون الكلوريد في الوسط مرتفعًا جدًا، وفي هذه الحالة يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أكثر ملاءمة.
يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاومة جيدة للأكسدة في الاستخدام المتقطع أقل من 1600 درجة مئوية والاستخدام المستمر أقل من 1700 درجة مئوية. من الأفضل تجنب الاستخدام المستمر للفولاذ المقاوم للصدأ 316 في نطاق درجة الحرارة 800-1575 درجة مئوية، ولكنه يُظهر مقاومة جيدة للحرارة عند استخدامه بشكل مستمر خارج نطاق درجة الحرارة هذا. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بمقاومة أفضل لترسيب الكربيد من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 ويمكن استخدامه ضمن نطاق درجات الحرارة المذكورة أعلاه.
يتم إجراء التلدين في نطاق درجة حرارة 1850-2050 درجة مئوية، يليه التلدين السريع ومن ثم التبريد السريع. لا يمكن تصلب الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بالمعالجة الحرارية.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بقابلية لحام جيدة. يمكن لحامها باستخدام جميع طرق اللحام القياسية. اعتمادًا على التطبيق، يمكن استخدام قضبان أو أقطاب حشو من الفولاذ المقاوم للصدأ 316Cb، 316L، أو 309Cb. للحصول على مقاومة مثالية للتآكل، يتطلب قسم اللحام من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 التلدين بعد اللحام. في حالة استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، لا يلزم التلدين بعد اللحام.
من بين جميع أنواع الفولاذ، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بأدنى نقطة إنتاج. ولذلك، من منظور الخصائص الميكانيكية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ليس أفضل مادة لسيقان الصمامات، حيث أن قطر الجذع الأكبر ضروري للحفاظ على القوة الكافية. لا يمكن زيادة نقطة الخضوع عن طريق المعالجة الحرارية، ولكن يمكن زيادتها عن طريق التشكيل البارد.
بسبب الاستخدام الواسع النطاق للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، هناك اعتقاد خاطئ بأن جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ غير مغناطيسية. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، يمكن فهمه بشكل أساسي على أنه غير مغناطيسي؛ هذا هو الحال بالفعل بالنسبة للفولاذ المطروق. ومع ذلك، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الذي خضع للتشكيل البارد سيكون له درجة معينة من المغناطيسية. أما بالنسبة للفولاذ المصبوب، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بنسبة 100% غير مغناطيسي.
