أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ

لا يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ سبيكة مفردة ، بل ينطبق الاسم على مجموعة من السبائك القائمة على الحديد والتي تحتوي على ما لا يقل عن 10.5٪ من الكروم. تتم إضافة عناصر أخرى وزيادة محتوى الكروم لتحسين مقاومة التآكل وخصائص مقاومة الحرارة ، وتعزيز الخواص الميكانيكية ، و / أو تحسين خصائص التصنيع. يوجد أكثر من 50 درجة من الفولاذ المقاوم للصدأ تم التعرف عليها في الأصل من قبل المعهد الأمريكي للحديد والصلب (AISI). تستخدم ثلاثة تصنيفات عامة لتحديد الفولاذ المقاوم للصدأ. من بين أنواع السبائك ، “304” هو الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ والنيكل والكروم الأساسي وقد وجد أنه مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات. إنه الأكثر توفرًا بسهولة في مجموعة متنوعة من أشكال المنتجات. هذا الصف سهل التشكيل والتصنيع بمقاومة ممتازة للتآكل. إنه فولاذ غير مغناطيسي.

تقاوم السبائك غير القابلة للصدأ معظم الأحماض المؤكسدة ويمكنها تحمل الصدأ العادي. ومع ذلك ، سوف تشوه. إنه محصن ضد محاليل التعقيم ومعظم المواد الكيميائية العضوية ومجموعة واسعة من المواد الكيميائية غير العضوية.

يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات الحرجة التي تتطلب مستوى أعلى من المقاومة للتآكل مما يمكن أن يقدمه النوع 304. النوع 316 هو أيضًا فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي وغير مغناطيسي وغير قابل للتصلب حرارياً مثل النوع 304. يتم الاحتفاظ بمحتوى الكربون عند 0.08٪ كحد أقصى ، بينما يزداد محتوى النيكل بشكل طفيف. ما يميز النوع 316 عن النوع 304 هو إضافة الموليبدينوم بحد أقصى 3٪. يزيد الموليبدينوم من مقاومة التآكل لسبائك الكروم والنيكل لمقاومة هجوم العديد من المواد الكيميائية الصناعية والمذيبات ، بالإضافة إلى تثبيط التنقر الذي تسببه الكلوريدات. الموليبدينوم هو أحد أكثر إضافات صناعة السبائك فائدة في مكافحة التآكل.

بفضل إضافة الموليبدينوم ، يمكن للنوع 316 مقاومة التآكل بواسطة محلول ملحي للصوديوم والكالسيوم ومحاليل هيبوكلوريت وحمض الفوسفوريك ؛ والأحماض الكبريتية المستخدمة في صناعة لب الورق. لذلك ، فإن هذه السبيكة مخصصة للمعدات في الصناعة الطبية وتصنيع الأدوية والمنطقة المعقمة. يستخدم النوع 316 أيضًا على نطاق واسع في عمليات الزرع الجراحية.

430: الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ من الحديد والكروم العادي منخفض الكربون. تستخدم بشكل أساسي لطاولات المطبخ والأواني جنبًا إلى جنب مع التطبيقات الأخرى التي لا تتطلب خصائص مقاومة التآكل. ومع ذلك ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل في البيئات الأقل تآكلًا ومقاومة جيدة للأكسدة في درجات الحرارة المرتفعة. يمتلك الفولاذ قابلية لحام محدودة ويجب عدم استخدامه في حالة اللحام للهياكل الديناميكية أو الهياكل المحملة بالصدمات. كونها مادة من الحديد ، 430 معرضة للكسر الهش عند درجات حرارة تحت الصفر ، ولا يمكن استخدامها في التطبيقات المبردة. نظرًا لأن الفولاذ لا يحتوي على النيكل أو الموليبدينوم ، فهو أقل تكلفة من أي من المجموعات 300.

430 هي درجة تآكل بسيطة ومقاومة للحرارة وتجد تطبيقًا في المناطق التي تحدث فيها ظروف تآكل معتدلة أو حيث تكون مقاومة التحجيم عند درجات حرارة معتدلة مطلوبة. تشمل التطبيقات النموذجية: تقليم السيارات ، وأدوات المطبخ ، والأحواض ، وأجزاء الغسالة ، والأنابيب الصناعية والأنابيب. تطبيقات مقاومة الحرارة حتى 759 درجة مئوية.

الاختلافات بين النوع 430 والنوع 304: الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة 430 ممغنط ،
304 غير مغناطيسي
430 يصعب تشكيلها إلى حد ما ، 304 أسهل في التشكيل واللحام
430 يتكون من 17٪ كروم و 0.12٪ كربون ، 304 يحتوي على 18٪ كروم و 0.08٪ كربون

الاختلافات بين النوع 304 والنوع 316:
كلا النوعين 304 و 316 يتم لحامهما وتشكيلهما بسهولة
كلا النوعين غير مغناطيسيين
يتكون 304 من 18٪ كروم ، و 316 يحتوي على 17٪ كروم
304 لا يحتوي على أي أثر من الموليبدينوم ، 316 يحتوي على 2.1٪ موليبدينوم
أكبر فرق بين الدرجات هو الموليبدينوم يضاف إلى النوع 316 لزيادة مقاومة التآكل والتنقر.

عند اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومته للتآكل ، من المهم استخدام النوع أو الدرجة الصحيحة. نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ هو سبيكة من الحديد عندما يتآكل المعدن فهو في شكل صدأ. هناك أيضًا “تأكل تآكل” والذي يحدث عادة بسبب كلوريد الحمض. يتفاعل الكلوريد مع الكروم ليشكل كلوريد الكروم. تتم إزالة الكروم من الفولاذ المقاوم للصدأ تاركًا الحديد فقط. بما أن الكروم يذوب ، قم بتثبيته في الفولاذ المقاوم للصدأ مما يخلق حفرة حائط ناعمة. سيحدث احتمال التنقر مع ارتفاع درجات الحرارة ومحتوى أعلى من الكلوريد وانخفاض الرقم الهيدروجيني. في ظل الظروف الصحيحة للعوامل الثلاثة المذكورة ، يمكن أن يتم حفر دلو الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 304 في أقل من 8 ساعات. عند إضافة الموليبدينوم إلى الفولاذ المقاوم للصدأ ، تتحسن مقاومة التآكل التنقري.

نوع آخر من التآكل هو “التآكل الشقوق”. في الزوايا الحادة أو الأسطح المتداخلة ، يمكن أن ينكسر الفيلم السلبي على الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب أن يكون الشق كبيرًا بما يكفي لاختراق المحلول المسبب للتآكل وصغيرًا بدرجة كافية حيث يظل المحلول راكدًا.

يمكن تصنيع معدات الفولاذ المقاوم للصدأ من جميع الأنواع الثلاثة من الفولاذ المقاوم للصدأ: 316 أو 304 أو 430. اختر الدرجة الصحيحة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتلبية البيئة والتطبيق.

المصدر: سيندي ويست