يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ (أنابيب غير ملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ) حاليًا في العديد من الصناعات. بالإضافة إلى الصناعات التقليدية والبناء البحري ، يتزايد أيضًا استخدام الأجهزة المنزلية. على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ أغلى من الأنابيب الفولاذية الخفيفة ، إلا أن خصائصه الفائقة تؤدي إلى عمر خدمة أطول وتكاليف دورة أقل. لذلك ، فإن التكلفة الأولية الأكبر تؤتي ثمارها على المدى الطويل.
نعلم أن الفولاذ عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون ، بحد أقصى للكربون يبلغ 2.1٪. الفولاذ المقاوم للصدأ هو مجموعة من الفولاذ المقاوم للتآكل بإضافة عناصر صناعة السبائك. السمة المميزة لها هي محتواها العالي من الكروم. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على 10.5٪ من الكروم على الأقل ، مما يزيد من مقاومته للتآكل وقوته.
عند تعرضه للهواء ، يشكل الكروم الموجود في السبيكة طبقة خاملة أثناء تأكسدها. تعمل هذه الطبقة كحاجز ضد المزيد من التآكل ، مما يجعل السبيكة مقاومة للصدأ بشكل أساسي. تسمح هذه الآلية بمظهر خالٍ من البقع لفترات طويلة من الوقت في ظل ظروف العمل العادية.
فوائد الفولاذ المقاوم للصدأ:
مع زيادة الطلب ، يزداد الإنتاج ، مما يجعله في المتناول أكثر من أي وقت مضى. أدى الطلب المتزايد إلى توافر الأحجام القياسية وغير القياسية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مجموعة متنوعة من تشطيبات الفولاذ المقاوم للصدأ للاختيار من بينها. بالإضافة إلى التشطيبات المصقولة ، تتوفر أيضًا مجموعة من الأسطح المنقوشة والملونة. هذا يجعل من الممكن العثور على خيار يناسب احتياجاتك. الفولاذ المقاوم للصدأ قابل لإعادة التدوير بنسبة 100٪. في الواقع ، يأتي نصف إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ من الخردة المعدنية. هذا يجعلها مادة صديقة للبيئة نسبيًا.
تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ:
الفولاذ المقاوم للصدأ مادة متعددة الاستخدامات للغاية. يفضل عندما تكون كل من خصائص الفولاذ ومقاومة التآكل مطلوبة. كان أول استخدام لها في أدوات المائدة بسبب مقاومتها الفائقة للتآكل. بعد ذلك ، تم فتح الطريق إلى الصناعة الكيميائية. اليوم ، يمكننا أن نجد الفولاذ المقاوم للصدأ في كل مكان تقريبًا.
تختلف تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ حسب الصناعة. على سبيل المثال ، تشمل الاستخدامات صنع أجزاء صغيرة للساعات. وفي الوقت نفسه ، قد تغطي الألواح الكبيرة ذات السطح المعين المباني بأكملها. بعض الصناعات التي تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع: الغذاء والتموين ، والمواد الكيميائية ، وتصنيع الأجهزة الطبية ، والبناء والتشييد ، والأجهزة المنزلية ، وبناء السفن البحرية ، وتصنيع السيارات ، والطاقة والصناعة ، إلخ.
أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ:
يتوفر الفولاذ المقاوم للصدأ في مجموعة متنوعة من الدرجات والتشطيبات ، اعتمادًا على البيئة التي يتوقع أن يتحملها المعدن. وفقًا للبنية المجهرية ، يمكن تقسيمها إلى أربع فئات رئيسية.
1. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
يحتوي الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ على الأوستينيت باعتباره البنية الدقيقة الرئيسية. الأوستينيت عبارة عن محلول صلب من الحديد والكربون يتشكل فوق درجة حرارة حرجة تبلغ 723 درجة مئوية. تتميز سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ هذه بصلابة عالية ومقاومة رائعة لدرجة الحرارة العالية.
70٪ من جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ أوستنيتي. يحتوي على ما لا يقل عن 16٪ كروم و 6٪ نيكل.
مثبتات الأوستينيت هي عناصر مضافة لتعزيز تكوين بنية الأوستينيت المجهرية. درجة الفولاذ المقاوم للصدأ هذه عبارة عن معدن غير مغناطيسي ولا يمكن تقويته بالمعالجة الحرارية. يمكن تعديل مقاومة التآكل وفقًا لبيئة الاستخدام.
2. الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي
عادة ما يحتوي الفولاذ الفريتي على الكروم فقط كعنصر صناعة السبائك. يتراوح محتوى الكروم من 10.5 إلى 18٪. لديهم مقاومة عامة للتآكل وخصائص تصنيع سيئة. طرق المعالجة الحرارية أيضًا لا تساعد في تصلب المعدن.
لديهم عمومًا قدرات هندسية أفضل من الفولاذ الأوستنيتي. على عكس الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ ، فهي مغناطيسية. كما أنها تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل الناتج عن الإجهاد ، مما يقلل من تآكل المواد المسببة للتآكل.
3. الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين
الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين هو مزيج من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والحديد. لذلك ، لها خصائص مكونيها. يحتوي على نسبة عالية من الكروم وانخفاض تركيز النيكل. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين بمزايا فريدة نظرًا لقوة الشد العالية وقابلية اللحام الجيدة.
إنه يظهر مقاومة جيدة للتآكل الناتج عن الإجهاد ، ولكن ليس بنفس جودة درجات الحديد. إنه أكثر صرامة من درجات الحديد ، ولكنه أقل من درجات الأوستنيتي.
4. الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ:
يتكون هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ من نسبة عالية من الكربون ومحتوى منخفض من الكروم. مثل الدرجات الحديدية ، فهي مغناطيسية. إنها تظهر ضعف قابلية اللحام مقارنة بالدرجات الأخرى ، ولكنها تتمتع بصلابة أعلى ويمكن معالجتها بالحرارة لتحسين الأداء.
يتميز الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ بمقاومة تآكل أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والحديد الذي يحتوي على نفس محتوى الكروم والسبائك.
درجة الفولاذ المقاوم للصدأ:
هناك المئات من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ في السوق اليوم. من المهم اختيار الخيار المناسب لتطبيقك ، حيث يمكن أن تكون خصائصها مختلفة تمامًا عن بعضها البعض. لا يزال نظام تسمية الفولاذ المقاوم للصدأ AISI (المعهد الأمريكي للحديد والصلب) مستخدمًا في الصناعة. يستخدم نظام الترقيم ثلاثة أرقام تبدأ بـ 2 أو 3 أو 4.
سلسلة 200
تستخدم هذه السلسلة في درجات الفولاذ الأوستنيتي المحتوية على المنغنيز. يحتوي الفولاذ المطلي بالكروم والمنغنيز على نسبة منخفضة من النيكل (أقل من 5٪). يمكن استخدام سلسلة 200 في: الغسالات ، السكاكين ، معدات الأطعمة والمشروبات ، صناعة السيارات ، المعدات الداخلية ، إلخ.
سلسلة 300
تستخدم هذه السلسلة لتعيين الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ المخلوط بالكربون والنيكل والموليبدينوم. يضاف الموليبدينوم لتحسين مقاومة التآكل في البيئات الحمضية ، بينما يزيد النيكل من الليونة. AISI 304 و 316 هما أكثر الدرجات شيوعًا في هذه العائلة. يُشار أيضًا إلى AISI 304 بشكل شائع باسم فولاذ 18/8 لأنه يحتوي على 18٪ كروم و 8٪ نيكل. تشمل تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 300: صناعة الأغذية والمشروبات ، صناعة السيارات ، الهياكل في البيئات الحرجة ، الأجهزة الطبية ، المجوهرات ، إلخ.
سلسلة 400
تشكل سبائك الحديد والمارتنسيت هذه العائلة من الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن استخدام هذه الدرجات للمعالجة الحرارية. يقدم مزيجًا جيدًا من القوة ومقاومة التآكل العالية. لكن مقاومة التآكل أقل من سلسلة 300. تشمل تطبيقات سلسلة 400: المعدات الزراعية ، أعمدة المحرك ، أجزاء التوربينات الغازية ، وأكثر من ذلك.
