الفولاذ المقاوم للصدأ

جميع منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ قابلة لإعادة التدوير بنسبة 100٪. تريد العديد من شركات إعادة التدوير أن تظل أنواع الدرجات المختلفة منفصلة (كل 300 سلسلة معًا وما إلى ذلك). يتراوح معدل إعادة الصهر النموذجي للفولاذ المقاوم للصدأ بين 60 و 85٪.

كان AISI (المعهد الأمريكي للحديد والصلب) هو المنشئ لنظام الترقيم للسلسلة 300 و 400 (أي ، الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 304). كما قاموا بنشر دليل منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ الذي أدرج هذه التعيينات والتحليل الكيميائي بالإضافة إلى معظم الخصائص الميكانيكية والفيزيائية لكل درجة على حدة. فهي ليست مواصفات على هذا النحو ، بل مجرد تعريفات للدرجات الفردية. معظم المواصفات المستخدمة مع الفولاذ المقاوم للصدأ مأخوذة من ASTM (الجمعية الأمريكية لاختبار المواد). راجع " مواصفات الفولاذ المقاوم للصدأ " لمزيد من المعلومات. استلمت جمعية الحديد والصلب محل AISI في نشر دليل منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ منذ عدة سنوات.

هناك رأي واسع الانتشار مفاده أن الفولاذ المقاوم للصدأ اكتشف في عام 1913 من قبل عالم المعادن في شيفيلد هاري برييرلي. كان يقوم بتجربة أنواع مختلفة من الفولاذ للأسلحة ولاحظ أن 13٪ من الفولاذ الكروم لم يتآكل بعد عدة أشهر. ومع ذلك ، فإن الصورة أكثر تعقيدًا من ذلك بكثير. للحصول على عرض شامل ، اقرأ "اكتشاف الفولاذ المقاوم للصدأ" .

تعتمد معظم القرارات المتعلقة باستخدام الفولاذ على مجموعة من العوامل التالية: ما هي البيئة المسببة للتآكل؟ - الغلاف الجوي ، الماء ، تركيز مواد كيميائية معينة ، محتوى الكلوريد ، وجود الحمض. ما هي درجة حرارة العملية؟ - تؤدي درجات الحرارة المرتفعة عادة إلى تسريع معدلات التآكل وبالتالي تشير إلى درجة أعلى. سوف تتطلب درجات الحرارة المنخفضة الفولاذ الأوستنيتي الصلب. ما هي القوة المطلوبة؟ - يمكن الحصول على قوة أعلى من الفولاذ الأوستنيتي ، والفولاذ المزدوج ، والمارتينسيتي ، والفولاذ الأس الهيدروجيني. غالبًا ما تؤثر العمليات الأخرى مثل اللحام والتشكيل على أيهما أكثر ملاءمة. على سبيل المثال ، لن يكون الفولاذ الأوستنيتي عالي القوة الناتج عن تصلب العمل مناسبًا حيث كان اللحام ضروريًا لأن العملية ستعمل على تليين الفولاذ. ما اللحام الذي سيتم تنفيذه؟ - الفولاذ الأوستنيتي أكثر قابلية للحام بشكل عام من الأنواع الأخرى. الفولاذ الفريتي قابل للحام في أقسام رقيقة. يتطلب الفولاذ المزدوج عناية أكثر من الفولاذ الأوستنيتي ولكنه يعتبر الآن قابلاً للحام بالكامل. تعتبر درجات Martensitic و PH أقل قابلية للحام. ما درجة التشكيل المطلوبة لصنع المكون؟ - الفولاذ الأوستنيتي هو أكثر الأنواع قابلية للتشكيل من بين جميع الأنواع التي يمكن أن تخضع لدرجة عالية من السحب العميق أو تشكيل التمدد. بشكل عام ، الفولاذ الحديدي ليس قابلاً للتشكيل ولكن لا يزال بإمكانه إنتاج أشكال معقدة تمامًا. الدرجات المزدوجة والمارتنسيتية و PH ليست قابلة للتشكيل بشكل خاص. ما هو شكل المنتج المطلوب؟ - لا تتوفر جميع الدرجات في جميع أشكال المنتجات وأحجامها ، على سبيل المثال ورقة ، شريط ، أنبوب. بشكل عام ، يتوفر الفولاذ الأوستنيتي في جميع أشكال المنتجات على نطاق واسع من الأبعاد. من المرجح أن يكون الحديد في شكل ورقة أكثر من شريط. بالنسبة للفولاذ المارتنسي ، العكس هو الصحيح. ما هي توقعات العميل لأداء المادة؟ - هذا اعتبار مهم غالبًا ما يتم إغفاله في عملية الاختيار. على وجه الخصوص ، ما هي المتطلبات الجمالية مقارنة بالمتطلبات الهيكلية؟ يتم تحديد عمر التصميم أحيانًا ولكن من الصعب جدًا ضمانه. قد تكون هناك أيضًا متطلبات خاصة مثل الخصائص غير المغناطيسية التي يجب مراعاتها. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن نوع الفولاذ وحده ليس العامل الوحيد في اختيار المواد. يعتبر تشطيب الأسطح بنفس الأهمية على الأقل في العديد من التطبيقات ، خاصةً حيث يوجد عنصر جمالي قوي. انظر أهمية تشطيب السطح . التوفر. قد يكون هناك اختيار تقني صحيح تمامًا للمواد التي لا يمكن تنفيذها لأنها غير متوفرة في الوقت المطلوب. كلفة. في بعض الأحيان ، لا يتم اختيار الخيار التقني الصحيح أخيرًا على أساس التكلفة وحدها. ومع ذلك ، من المهم تقييم التكلفة على الأساس الصحيح. ثبت أن العديد من تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ مفيدة على أساس تكلفة دورة الحياة بدلاً من التكلفة الأولية. راجع تكلفة دورة الحياة. من شبه المؤكد أن الاختيار النهائي سيكون في يد أحد المتخصصين ولكن يمكن المساعدة في مهمتهم من خلال جمع أكبر قدر من المعلومات حول العوامل المذكورة أعلاه. أحيانًا تكون المعلومات المفقودة هي الفرق بين التطبيق الناجح وغير الناجح. انظر أيضًا المبادئ العامة لاختيار الفولاذ المقاوم للصدأ

هناك العديد من الأنواع المختلفة لإنهاء الأسطح على الفولاذ المقاوم للصدأ. ينشأ بعضها من الطاحونة ولكن يتم تطبيق العديد منها لاحقًا أثناء المعالجة ، على سبيل المثال التشطيبات المصقولة ، المصقولة ، المفروشة ، المحفورة والملونة. لا يمكن المبالغة في التأكيد على أهمية تشطيب السطح في تحديد مقاومة التآكل لسطح الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن لإنهاء السطح الخشن أن يقلل بشكل فعال من مقاومة التآكل لتلك الخاصة بالدرجة الأقل من الفولاذ المقاوم للصدأ. حاولت المعايير الأوروبية للفولاذ المقاوم للصدأ تحديد التشطيبات السطحية الأكثر شيوعًا. ومع ذلك ، نظرًا لطبيعة الملكية الخاصة بتشطيبات العديد من الموردين ، فمن غير المحتمل أن يكون التوحيد الكامل ممكنًا. هذا ملخص للأنواع الأكثر شيوعًا لكل نموذج منتج التشطيبات السطحية الشائعة للمنتجات المسطحة من EN 10088-2 (للحصول على القائمة الكاملة ، انظر تحديد التشطيبات للمنتجات المسطحة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (الألواح والألواح) كود إنهاء السطح وصف مطحنة تنتهي 1 د ملفوفة على الساخن ومعالجة حرارياً ومخلل. الأكثر شيوعا الانتهاء من المدرفلة على الساخن. سطح خشن غير عاكس. لا تستخدم عادة للتطبيقات الزخرفية 2 ب المدرفلة على البارد ، المعالجة بالحرارة ، المخلل ، مرت قرصة. الأكثر شيوعا الانتهاء من مطحنة المدرفلة على البارد. رمادي باهت عاكس قليلاً. يمكن استخدامه في هذه الحالة أو بشكل متكرر هو نقطة البداية لمجموعة واسعة من التشطيبات المصقولة. 2 د ملفوفة على البارد ، معالجة حرارياً ، مخلل. 2 ح العمل بصلابة عن طريق التدحرج لإعطاء مستوى قوة محسن. تم إعطاء نطاقات مختلفة من مقاومة الشد أو مقاومة 0.2٪ في EN 10088-2 حتى 1300 ميجا باسكال و 1100 ميجا باسكال على التوالي اعتمادًا على الدرجة 2Q المدرفلة على البارد تصلب وتصلب. ينطبق على الفولاذ المارتنسيتي الذي يستجيب لهذا النوع من المعالجة الحرارية. 2R المدرفلة على البارد والملدنة اللامعة ، لا تزال تعرف باسم BA. لمسة نهائية عاكسة لامعة. يمكن استخدامها في هذه الحالة أو كنقطة بداية للتلميع أو عمليات معالجة الأسطح الأخرى مثل التلوين   في الرموز التالية يشير "1" إلى أن المدرفلة على الساخن هي نقطة البداية و "2" على أنها ملفوفة على البارد التشطيبات الخاصة 1G أو 2G أرضي. سطح خشن نسبيا. أحادي الاتجاه. يمكن تحديد درجة حبيبات التلميع أو خشونة السطح 1J أو 2J نحى أو مصقول باهت. أكثر سلاسة من 1G / 2G. يمكن تحديد درجة حبيبات التلميع أو خشونة السطح 1 كيلو أو 2 كيلو ملمع الساتان. على غرار 1J / 2J ولكن مع قيمة Ra المحددة بحد أقصى 0.5 ميكرون. يتم تحقيقه عادةً باستخدام أحزمة تلميع SiC. لا يُنصح بشدة باستخدام أحزمة الألومينا في هذا الإنهاء لأن هذا سيكون له تأثير ضار على مقاومة التآكل. يوصى به للبيئات المعمارية والساحلية الخارجية حيث يكون التلميع اللامع (1P / 2P) غير مقبول. 1P / 2P لامع لامع. غير اتجاهي ، عاكس. يمكن تحديد أقصى خشونة السطح. أفضل سطح لمقاومة التآكل. 2 لتر يتم تلوينها بعملية كيميائية لتكثيف الطبقة السلبية وإنتاج ألوان متداخلة. مجموعة واسعة من الألوان ممكنة. 1 م / 2 م منقوشة. سطح واحد مسطح. 1S / 2S السطح مطلي على سبيل المثال بالقصدير = طلاء Terne 2 واط المموج. مشابه للنمط المزخرف ولكن كلا السطحين يتأثران نسف حبة ليس في EN 10088-2. يجري العمل لتحديد التشطيبات بدقة أكبر.

كم عدد أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الموجودة؟ينقسم الفولاذ المقاوم للصدأ عادة إلى 5 أنواع: 1- الفريتي - يعتمد هذا الفولاذ على الكروم بكميات صغيرة من الكربون عادة أقل من 0.10٪. يحتوي هذا الفولاذ على بنية مجهرية مماثلة للكربون والفولاذ منخفض السبائك. عادةً ما يقتصر استخدامها على أقسام رقيقة نسبيًا بسبب نقص المتانة في اللحامات. ومع ذلك ، عندما لا يكون اللحام مطلوبًا ، فإنهم يقدمون مجموعة واسعة من التطبيقات. لا يمكن تصلبها بالمعالجة الحرارية. يمكن استخدام الفولاذ عالي الكروم مع إضافات الموليبدينوم في ظروف قاسية جدًا مثل مياه البحر. يتم أيضًا اختيار الفولاذ الفريتي لمقاومته للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي. فهي ليست قابلة للتشكيل مثل الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ. إنها مغناطيسية. 2. الأوستنيتي - هذا الفولاذ هو الأكثر شيوعًا. يتم اشتقاق بنيتها المجهرية من إضافة النيكل والمنغنيز والنيتروجين. إنه نفس الهيكل الذي يحدث في الفولاذ العادي في درجات حرارة أعلى بكثير. يمنح هذا الهيكل هذا الفولاذ مزيجًا مميزًا من قابلية اللحام والقابلية للتشكيل. يمكن تعزيز مقاومة التآكل بإضافة الكروم والموليبدينوم والنيتروجين. لا يمكن تقويتها بالمعالجة الحرارية ولكن لها خاصية مفيدة تتمثل في القدرة على العمل تصلب إلى مستويات قوة عالية مع الاحتفاظ بمستوى مفيد من الليونة والمتانة. الفولاذ الأوستنيتي القياسي عرضة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي. زاد الفولاذ الأوستنيتي من النيكل العالي المقاومة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي. إنها غير مغناطيسية اسميًا ولكنها عادةً ما تظهر بعض الاستجابة المغناطيسية اعتمادًا على التركيب وتصلب عمل الفولاذ. 3.Martensitic - يتشابه هذا الفولاذ مع الفولاذ الحديدي في كونه يعتمد على الكروم ولكن يحتوي على مستويات كربون أعلى تصل إلى 1٪. هذا يسمح لهم بالتصلب والتقسية مثل الكربون والفولاذ منخفض السبائك. يتم استخدامها عند الحاجة إلى قوة عالية ومقاومة تآكل معتدلة. وهي أكثر شيوعًا في المنتجات الطويلة منها في شكل الألواح والألواح. لديهم قابلية منخفضة للحام والتشكيل بشكل عام. إنها مغناطيسية. 4 -دوبلكس - يحتوي هذا الفولاذ على بنية مجهرية تتكون من 50٪ من الحديد و 50٪ من الأوستنيتي. هذا يمنحهم قوة أعلى من الفولاذ الفريتي أو الأوستنيتي. إنها مقاومة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي. صُنع ما يسمى بالفولاذ "المزدوج النحيف" ليكون له مقاومة تآكل مماثلة للفولاذ الأوستنيتي القياسي ولكن مع قوة ومقاومة محسّنة للتشقق الناتج عن تآكل الإجهاد. لقد عزز الفولاذ "Superduplex" القوة والمقاومة لجميع أشكال التآكل مقارنة بالفولاذ الأوستنيتي القياسي. إنها قابلة للحام ولكنها تحتاج إلى عناية في اختيار مستهلكات اللحام ومدخلات الحرارة. لديهم قابلية تشكيل معتدلة. إنها مغناطيسية ولكنها ليست مثل درجات الحديد والمارتنسيت ودرجات PH بسبب المرحلة الأوستنيتي بنسبة 50 ٪. 5. تصلب الترسيب (PH) - يمكن أن يطور هذا الفولاذ قوة عالية جدًا عن طريق إضافة عناصر مثل النحاس والنيوبيوم والألمنيوم إلى الفولاذ. مع المعالجة الحرارية المناسبة "للشيخوخة" ، تتشكل جزيئات دقيقة جدًا في مصفوفة من الفولاذ الذي يضفي القوة. يمكن تشكيل هذا الفولاذ إلى أشكال معقدة للغاية تتطلب تحملًا جيدًا قبل معالجة الشيخوخة النهائية حيث يوجد حد أدنى من التشوه من العلاج النهائي. هذا على النقيض من التصلب والتلطيف التقليدي في الفولاذ المارتينسي حيث يكون التشويه مشكلة أكبر. مقاومة التآكل قابلة للمقارنة مع الفولاذ الأوستنيتي القياسي مثل 1.4301 (304).

ما هي أشكال التآكل التي يمكن أن تحدث في الفولاذ المقاوم للصدأ؟ أكثر أشكال التآكل شيوعًا في الفولاذ المقاوم للصدأ هي: 1- تأليب التآكل - يمكن مهاجمة الطبقة السلبية على الفولاذ المقاوم للصدأ بواسطة أنواع كيميائية معينة. أيون الكلوريد Cl- هو الأكثر شيوعًا ويوجد في المواد اليومية مثل الملح والتبييض. يتم تجنب التآكل الناجم عن طريق التأكد من أن الفولاذ المقاوم للصدأ لا يتلامس لفترة طويلة مع المواد الكيميائية الضارة أو عن طريق اختيار درجة من الفولاذ أكثر مقاومة للهجوم. يمكن تقييم مقاومة التآكل التنقر باستخدام الرقم المكافئ لمقاومة التنقر المحسوب من محتوى السبيكة. 2- تآكل الشقوق - يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ إمدادًا بالأكسجين للتأكد من أن الطبقة السلبية يمكن أن تتشكل على السطح. في الشقوق الضيقة جدًا ، ليس من الممكن دائمًا للأكسجين الوصول إلى سطح الفولاذ المقاوم للصدأ مما يجعله عرضة للهجوم. يتم تجنب تآكل الشقوق عن طريق سد الشقوق بمادة مانعة للتسرب مرنة أو باستخدام درجة مقاومة للتآكل. 3- التآكل العام - عادة ، لا يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل موحد كما هو الحال في الفولاذ الكربوني العادي وسبائك الفولاذ. ومع ذلك ، مع بعض المواد الكيميائية ، ولا سيما الأحماض ، يمكن مهاجمة الطبقة السلبية بشكل موحد اعتمادًا على التركيز ودرجة الحرارة ويتم توزيع فقد المعدن على كامل سطح الفولاذ. حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك عند بعض التركيزات عدوانية بشكل خاص تجاه الفولاذ المقاوم للصدأ. 4- التكسير الناتج عن التآكل بالإجهاد (SCC) - هذا شكل نادر نسبيًا من التآكل يتطلب مزيجًا محددًا جدًا من إجهاد الشد ودرجة الحرارة والأنواع المسببة للتآكل ، غالبًا أيون الكلوريد ، حتى يحدث. التطبيقات النموذجية التي يمكن أن تحدث فيها SCC هي خزانات الماء الساخن وحمامات السباحة. شكل آخر يعرف باسم تكسير إجهاد الكبريتيد (SSCC) يرتبط بكبريتيد الهيدروجين في استكشاف وإنتاج النفط والغاز. 5- التآكل بين الحبيبات - هذا الآن شكل نادر جدًا من أشكال التآكل. إذا كان مستوى الكربون في الفولاذ مرتفعًا جدًا ، فيمكن أن يتحد الكروم مع الكربون لتكوين كربيد الكروم. يحدث هذا في درجات حرارة تتراوح بين حوالي 450-850 درجة مئوية. وتسمى هذه العملية أيضًا التحسس وتحدث عادةً أثناء اللحام. يتم تقليل الكروم المتاح لتشكيل الطبقة السلبية بشكل فعال ويمكن أن يحدث التآكل. يتم تجنبه باختيار درجة كربون منخفضة ما يسمى بالدرجات "L" أو باستخدام فولاذ مع التيتانيوم أو النيوبيوم الذي يتحد بشكل تفضيلي مع الكربون. 6- التآكل الجلفاني - في حالة ملامسة معدنين مختلفين لبعضهما البعض ومع إلكتروليت مثل الماء أو محلول آخر ، فمن الممكن إنشاء خلية جلفانية. هذا يشبه إلى حد ما البطارية ويمكنه تسريع تآكل المعدن الأقل "نبلاً". يمكن تجنبه عن طريق فصل المعادن باستخدام عازل غير معدني مثل المطاط.

هل يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ؟ على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر مقاومة للتآكل من الكربون العادي أو سبائك الفولاذ ، إلا أنه في بعض الظروف يمكن أن يتآكل. إنه "بدون وصمة عار" وليس "مستحيل وصمة عار" في الغلاف الجوي العادي أو البيئات القائمة على الماء ، لن يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ كما يتضح من وحدات الأحواض المنزلية وأدوات المائدة والمقالي وأسطح العمل. في الظروف الأكثر عدوانية ، قد تتآكل الأنواع الأساسية من الفولاذ المقاوم للصدأ ويمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ ذو السبائك العالية.

هل الفولاذ المقاوم للصدأ غير مغناطيسي؟ من الشائع القول أن "الفولاذ المقاوم للصدأ غير مغناطيسي". هذا ليس صحيحًا تمامًا والوضع الحقيقي أكثر تعقيدًا. درجة الاستجابة المغناطيسية أو النفاذية المغناطيسية مشتقة من البنية المجهرية للفولاذ. مادة غير مغناطيسية تمامًا لها نفاذية مغناطيسية نسبية تبلغ 1. الهياكل الأوستنيتي غير مغناطيسية تمامًا وبالتالي فإن الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بنسبة 100٪ له نفاذية 1. في الممارسة العملية لم يتم تحقيق ذلك. هناك دائمًا كمية صغيرة من الفريت و / أو مارتينسيت في الفولاذ ، وبالتالي فإن قيم النفاذية تكون دائمًا أعلى من 1. يمكن أن تكون القيم النموذجية للفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ في حدود 1.05 - 1.1 من الممكن تغيير النفاذية المغناطيسية للفولاذ الأوستنيتي أثناء المعالجة. على سبيل المثال ، العمل على البارد واللحام عرضة لزيادة كمية المارتينسيت والفريت على التوالي في الفولاذ. مثال مألوف في حوض من الفولاذ المقاوم للصدأ حيث يكون التجفيف المسطح ذو استجابة مغناطيسية قليلة بينما الوعاء المضغوط لديه استجابة أعلى بسبب تكوين مارتينسيت خاصة في الزوايا. من الناحية العملية ، يتم استخدام الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ للتطبيقات "غير المغناطيسية" ، على سبيل المثال التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). في هذه الحالات ، غالبًا ما يكون من الضروري الاتفاق على أقصى نفاذية مغناطيسية بين العميل والمورد. يمكن أن يصل إلى 1.004. الفولاذ المرتنزي والفولاذ الفريتي والمزدوج والمتصلب بالترسيب مغناطيسي.

تعتمد معظم القرارات المتعلقة باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ على مجموعة من العوامل التالية: ما هي البيئة المسببة للتآكل؟ - الغلاف الجوي ، الماء ، تركيز مواد كيميائية معينة ، محتوى الكلوريد ، وجود الحمض. ما هي درجة حرارة العملية؟ - تؤدي درجات الحرارة المرتفعة عادة إلى تسريع معدلات التآكل وبالتالي تشير إلى درجة أعلى. سوف تتطلب درجات الحرارة المنخفضة الفولاذ الأوستنيتي الصلب. ما هي القوة المطلوبة؟ - يمكن الحصول على قوة أعلى من الفولاذ الأوستنيتي ، والفولاذ المزدوج ، والمارتينسيتي ، والفولاذ الأس الهيدروجيني. غالبًا ما تؤثر العمليات الأخرى مثل اللحام والتشكيل على أيهما أكثر ملاءمة. على سبيل المثال ، لن يكون الفولاذ الأوستنيتي عالي القوة الناتج عن تصلب العمل مناسبًا حيث كان اللحام ضروريًا لأن العملية ستعمل على تليين الفولاذ. ما اللحام الذي سيتم تنفيذه؟ - الفولاذ الأوستنيتي أكثر قابلية للحام بشكل عام من الأنواع الأخرى. الفولاذ الفريتي قابل للحام في أقسام رقيقة. يتطلب الفولاذ المزدوج عناية أكثر من الفولاذ الأوستنيتي ولكنه يعتبر الآن قابلاً للحام بالكامل. تعتبر درجات Martensitic و PH أقل قابلية للحام. ما درجة التشكيل المطلوبة لصنع المكون؟ - الفولاذ الأوستنيتي هو أكثر الأنواع قابلية للتشكيل من بين جميع الأنواع التي يمكن أن تخضع لدرجة عالية من السحب العميق أو تشكيل التمدد. بشكل عام ، الفولاذ الحديدي ليس قابلاً للتشكيل ولكن لا يزال بإمكانه إنتاج أشكال معقدة تمامًا. الدرجات المزدوجة والمارتنسيتية و PH ليست قابلة للتشكيل بشكل خاص. ما هو شكل المنتج المطلوب؟ - لا تتوفر جميع الدرجات في جميع أشكال المنتجات وأحجامها ، على سبيل المثال ورقة ، شريط ، أنبوب. بشكل عام ، يتوفر الفولاذ الأوستنيتي في جميع أشكال المنتجات على نطاق واسع من الأبعاد. من المرجح أن يكون الحديد في شكل ورقة أكثر من شريط. بالنسبة للفولاذ المارتنسي ، العكس هو الصحيح. ما هي توقعات العميل لأداء المادة؟ - هذا اعتبار مهم غالبًا ما يتم إغفاله في عملية الاختيار. على وجه الخصوص ، ما هي المتطلبات الجمالية مقارنة بالمتطلبات الهيكلية؟ يتم تحديد عمر التصميم أحيانًا ولكن من الصعب جدًا ضمانه. قد تكون هناك أيضًا متطلبات خاصة مثل الخصائص غير المغناطيسية التي يجب مراعاتها. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن نوع الفولاذ وحده ليس العامل الوحيد في اختيار المواد. يعتبر تشطيب الأسطح بنفس الأهمية على الأقل في العديد من التطبيقات ، خاصةً حيث يوجد عنصر جمالي قوي. التوفر. قد يكون هناك اختيار تقني صحيح تمامًا للمواد التي لا يمكن تنفيذها لأنها غير متوفرة في الوقت المطلوب. كلفة. في بعض الأحيان ، لا يتم اختيار الخيار التقني الصحيح أخيرًا على أساس التكلفة وحدها. ومع ذلك ، من المهم تقييم التكلفة على الأساس الصحيح. ثبت أن العديد من تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ مفيدة على أساس تكلفة دورة الحياة بدلاً من التكلفة الأولية.

إنه فولاذ مقاوم للصدأ يمثل حوالي نصف هياكل الأوستينيت والفريت. في حالة انخفاض محتوى C ، يكون محتوى Cr بين 18٪ و 28٪ ، ومحتوى Ni بين 3٪ و 10٪. تحتوي بعض أنواع الفولاذ أيضًا على عناصر صناعة السبائك مثل Mo ، و Cu ، و Si ، و Nb ، و Ti ، و N. ويجمع هذا النوع من الفولاذ بين خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والحديد. بالمقارنة مع الفريت ، فهي تتمتع بدرجة عالية من اللدونة ، والصلابة ، وعدم وجود هشاشة في درجة حرارة الغرفة ، ومقاومة للتآكل بين الخلايا الحبيبية وقابلية اللحام ، واحتباس الحديد. الفولاذ المقاوم للصدأ له هشاشة عند 475 درجة مئوية وموصلية حرارية عالية ، ويتميز بالمرونة الفائقة. بالمقارنة مع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ ، فهو يتمتع بقوة عالية ومقاومة للتآكل بين الخلايا الحبيبية ومقاومة إجهاد الكلوريد للتآكل. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين بمقاومة ممتازة للتآكل ، وهو أيضًا من الفولاذ المقاوم للصدأ الموفر للنيكل.

الفولاذ المقاوم للصدأ يتكون بشكل أساسي من الفريت المستخدم. محتوى الكروم ما بين 11٪ و 30٪ ، وله هيكل بلوري مكعب محور الجسم. لا يحتوي هذا الفولاذ عمومًا على النيكل ، ويحتوي أحيانًا على كمية صغيرة من العناصر مثل Mo ، Ti ، Nb ، إلخ. يتميز هذا الفولاذ بالتوصيل الحراري الكبير ، معامل التمدد الصغير ، مقاومة الأكسدة الجيدة والمقاومة الممتازة للتآكل الناتج عن الإجهاد. الأجزاء التي يتآكلها بخار الماء والماء والأحماض المؤكسدة. هذا الفولاذ له عيوب اللدونة الضعيفة ، اللدونة بعد اللحام ومقاومة التآكل ، مما يحد من تطبيقها. يمكن أن يؤدي تطبيق تقنية التكرير (AOD أو VOD) إلى تقليل عناصر الفجوة بشكل كبير مثل الكربون والنيتروجين ، مما يجعل هذا النوع من الفولاذ مستخدمًا على نطاق واسع.

عندما ظهرت بقع صدأ بنية (نقطة) على سطح أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ، اندهش الناس: "الفولاذ المقاوم للصدأ غير صدأ ، الصدأ ليس من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وقد تكون هناك مشاكل مع الفولاذ." في الواقع ، هذا مفهوم خاطئ من جانب واحد حول عدم فهم الفولاذ المقاوم للصدأ. سوف يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا في ظل ظروف معينة. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بالقدرة على مقاومة الأكسدة في الغلاف الجوي - أي الصدأ ، ولديه أيضًا القدرة على التآكل في الأحماض والقلويات والأملاح - أي مقاومة التآكل. ومع ذلك ، فإن حجم مقاومته للتآكل يختلف باختلاف التركيب الكيميائي للصلب نفسه ، وحالة الإضافة ، وظروف الاستخدام ، ونوع الوسيط البيئي. على سبيل المثال ، الأنبوب الفولاذي 304 يتمتع بمقاومة ممتازة للصدأ تمامًا في جو جاف ونظيف ، ولكن يتم نقله إلى المنطقة الساحلية ، وسيصدأ قريبًا في ضباب البحر الذي يحتوي على الكثير من الملح ؛ بينما سيعمل 316 أنبوب فولاذي. حسن. لذلك ، فهو ليس أي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكنه مقاومة التآكل والصدأ في أي بيئة. الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن فيلم أكسيد غني بالكروم رقيق جدًا وقوي وكثيف ومستقر (طبقة واقية) يتكون على سطح الفيلم لمنع ذرات الأكسجين من التسلل والاستمرار في التأكسد ، وبالتالي الحصول على القدرة على مقاومة الصدأ. مرة واحدة لسبب ما ، يتم تدمير الفيلم باستمرار ، ستستمر ذرات الأكسجين الموجودة في الهواء أو السائل في التسلل أو سيتم فصل ذرات الحديد في المعدن باستمرار ، مما يشكل أكسيد الحديد الفضفاض ، وسيظل السطح المعدني يصدأ باستمرار. هناك العديد من أشكال تلف الفيلم السطحي ، وما يلي شائع في الحياة اليومية: 1. على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ ، توجد رواسب من الغبار أو جزيئات معدنية غير متشابهة تحتوي على عناصر معدنية أخرى. في الهواء الرطب ، يتم توصيل الماء المكثف بين الرواسب والفولاذ المقاوم للصدأ ببطارية دقيقة ، مما يؤدي إلى تفاعل كهروكيميائي. تلف الفيلم الواقي ، وهو ما يسمى التآكل الكهروكيميائي. 2. يلتصق سطح الفولاذ المقاوم للصدأ بالعصير العضوي (مثل البطيخ ، حساء المعكرونة ، الأرز اللزج ، إلخ) ، وفي حالة الماء والأكسجين ، يشكل حمضًا عضويًا ، ويؤدي الحمض العضوي إلى تآكل سطح المعدن لوقت طويل. 3. يلتصق سطح الفولاذ المقاوم للصدأ بالمواد الحمضية والقلوية والملحية (مثل الماء القلوي وماء الجير المتناثر على الحائط) ، مما يتسبب في التآكل الموضعي. 4. في الهواء الملوث (مثل الغلاف الجوي الذي يحتوي على كمية كبيرة من الكبريتيد وأكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين) ، في حالة الماء المكثف ، يتشكل حمض الكبريتيك ، وحمض النيتريك ، ونقطة سائل حمض الأسيتيك ، مما يسبب التآكل الكيميائي. كل ما سبق يمكن أن يسبب تآكل طبقة حماية سطح الفولاذ المقاوم للصدأ مما يسبب الصدأ. من أجل التأكد من أن السطح المعدني لامع بشكل دائم وليس الصدأ ، يجب تنظيفه وتخميله وما إلى ذلك على سطحه.

وصف مختصر: الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق هو نوع خاص من الفولاذ المقاوم للصدأ. يختلف عن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الشائع من حيث التركيب الكيميائي. يشير إلى الفولاذ المقاوم للصدأ عالي السبيكة الذي يحتوي على نسبة عالية من النيكل والكروم العالي والموليبدينوم العالي. ثانيًا ، من حيث مقاومة درجات الحرارة العالية أو مقاومة التآكل ، مقارنةً بـ 304 ، فهي تتمتع بدرجة حرارة عالية أو مقاومة للتآكل ممتازة ، و 304 لا يمكن الاستغناء عنها. بالإضافة إلى ذلك ، من تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن الهيكل المعدني الخاص بالفولاذ المقاوم للصدأ هو هيكل معدني مستقر من الأوستينيت. مقدمة أساسية: نظرًا لأن هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الخاص هو نوع من مواد السبيكة العالية ، فإنه معقد للغاية في عملية التصنيع. يمكن للناس عادةً الاعتماد فقط على الحرفة التقليدية لصنع هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الخاص ، مثل الصب والتزوير والدرفلة وما إلى ذلك. تاريخ التنمية: يأتي مفهوم الفولاذ الأوستنيتي الفائق المقاوم للصدأ مع الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي الفائق والفولاذ المقاوم للصدأ سوبر دوبلكس. والمثال النموذجي هو الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الفائق مع 6٪ موليبدينوم و 7٪ موليبدينوم. تم تطوير درجات الصلب هذه لعدد من الظروف الصناعية القاسية ، مثل البتروكيماويات والكيماويات والورق والأنظمة البحرية. الماركات الشهيرة لأنابيب الفولاذ الأوستنيتي هي 18-8 (يوميًا 18-10 أو 19-9) من النوع 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ (00Cr19Ni10) و 18-12-2 316 (0Cr17Ni12Mo2). من أجل حل القابلية للتآكل الحبيبي الناجم عن استنفاد الكروم بسبب ترسيب كربيدات الكروم بعد لحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، كانت المرحلة الأولى هي إضافة عناصر تثبيت الكربيد من التيتانيوم والتنتالوم. في أواخر الستينيات ، أدى ظهور تقنية تكرير الأفران إلى تقليل كمية الكربون في الفولاذ إلى ≤0.03٪ ، وحل حساسية الحالة الحساسة للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ (بعد اللحام) للتآكل بين الخلايا الحبيبية ، وتحسين نقاوة الفولاذ ، وحل مشكلة قابلية الذوبان الصلبة للتآكل الحبيبي للمحلول الصلب. لذلك ، فإن الفولاذ الأوستنيتي الجديد الذي لا يصدأ والذي تم تطويره منذ الثمانينيات هو في الأساس أنواع منخفضة للغاية من الكربون. من أجل تلبية متطلبات تطوير الصناعة الحديثة لمقاومة التآكل للوسائط القاسية ، تمت زيادة محتويات الفولاذ من الكروم والنيكل والموليبدينوم على أساس 304 ، 316 وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى ، وإضافة النحاس والسيليكون أو غيرهما العناصر أو الكمية المتبقية من عناصر الشوائب. تم تطوير عدد من درجات السبيكة العالية الجديدة ، بما في ذلك 317LM (00Cr18Ni16Mo5) و 904 لتر من الفولاذ المقاوم للصدأ (00Cr20Ni25Mo4.5Cu) مع حوالي 4.5٪ Mo ، ودرجات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مع اليوريا والنتريك والنووي والدرجات الغذائية. وفقًا لإحصاءات العدد الكبير من أضرار التآكل لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من 1962 إلى 1997 ، يمكن ملاحظة أن التآكل الكلي والتآكل بين الخلايا الحبيبية قد انخفض بشكل كبير من عام 1962 إلى عام 1971 ، ومن عام 1962 إلى عام 1997 ، تآكل الإجهاد ، والتنقر لا يزال التآكل والتآكل والتآكل المحلي مثل التعب الناتج عن التآكل يحتل نسبة عالية نسبيًا في أضرار التآكل. من بينها ، لا يزال التآكل الناجم عن التنقر والتآكل الشق يمثل أكثر من 20٪ ، ولا يزال التآكل الناتج عن الإجهاد والتآكل يمثل أكثر من 10٪. من خلال البحث ، تم التعرف على أن زيادة كمية النيكل في أنابيب الفولاذ الأوستنيتي يمكن أن تزيد بشكل كبير من مقاومة تآكل الفولاذ ، وزيادة كمية الكروم والموليبدينوم يمكن أن تحسن بشكل كبير مقاومة التنقر والتآكل الشق للفولاذ. ، في حين أن التآكل الناتج عن الإجهاد والتآكل عادة ما ينشأان من تأليب وتآكل شق. لذلك ، تم التركيز على تطوير سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالية المقاومة للتآكل والتآكل. منذ عام 1970 ، أدى الاستخدام الواسع النطاق للنيتروجين كعنصر مهم في صناعة السبائك في أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ إلى جعل تطوير أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ مرحلة جديدة ، كما أدى استخدام النيتروجين في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ إلى إنشاء الفولاذ الأوستنيتي الفائق المقاوم للصدأ. حالة. يأتي تطوير أنابيب الفولاذ الأوستنيتي الفائق من مصادر عديدة. على سبيل المثال ، تؤدي إضافة النيتروجين إلى AL-6X الحالي (00Cr21Ni24Mo6) إلى إنتاج AL-6XN (00Cr21Ni24Mo6N) ، مما يزيد من محتوى الموليبدينوم إلى حوالي 6٪ بناءً على أنبوب فولاذي مقاوم للصدأ عالي الموليبدينوم 904 لتر ويضيف النيتروجين. صفة مميزة: نظرًا لأن الفولاذ الأوستنيتي الفائق غير القابل للصدأ عبارة عن فولاذ أوستنيتي غير قابل للصدأ يحتوي على نسبة عالية من النيكل والموليبدينوم والنحاس والنيتروجين ، فمن الصعب صهره ويمكن فصله وتكسيره بسهولة. لذلك ، فإن الفولاذ الأوستنيتي الفائق غير القابل للصدأ هو الأكثر تطلبًا في عملية إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ. الأصعب هو التعبير المركّز لتقنية المعالجة لمصانع الصلب. كما هو الحال مع أنواع الفولاذ الأوستنيتي Cr-Ni الشائعة الاستخدام ، فإن الفولاذ الأوستنيتي الفائق المقاوم للصدأ يتمتع بإمكانية عمل جيدة على البارد والساخن. 1 ، أعلى درجة حرارة تسخين تصل إلى 1180 درجة مئوية ، وتزوير درجة حرارة لا تقل عن 900 درجة مئوية. 2 ، يمكن إجراء التشكيل الحراري عند 1000-1150 درجة مئوية. 3 ، عملية المعالجة الحرارية هي 1100-1150 درجة مئوية ، بعد التبريد السريع للتدفئة. 4. على الرغم من أنه يمكن استخدام عمليات اللحام العامة في اللحام ، فإن أكثر طرق اللحام ملاءمة هي اللحام بالقوس اليدوي ولحام القوس التنغستن. نظرًا لأن 904L ، 254SMO من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الفائق يتمتع بمقاومة قوية للتآكل الناجم عن التنقر ، وتآكل الشقوق ، وتآكل أيونات الكلوريد ومقاومة التآكل بين الحبيبات ، خاصة بالنسبة لأيونات الكبريتات وأيونات الكلوريد وأيونات الأحماض الأخرى التي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ، يمكنك استخدامها في ظروف قاسية للغاية ظروف العمل ، وبالتالي فإن تطبيق الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ أصبح أكثر انتشارًا. منطقة التطبيق: 1. البحرية: الهياكل البحرية في المناطق البحرية ، وتحلية مياه البحر ، وتربية الأحياء المائية البحرية ، وتبادل حرارة مياه البحر. 2. حماية البيئة: معدات إزالة الكبريت من غاز المداخن لتوليد الطاقة الحرارية ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، إلخ. 3. الطاقة: توليد الطاقة الذرية ، والاستخدام الشامل للفحم ، وتوليد الطاقة من المد والجزر. 4 ، صناعة البتروكيماويات: تكرير النفط والمعدات الكيميائية والكيميائية. 5 ، صناعة المواد الغذائية: الملح وصلصة الصويا والتخمير الأخرى. يمكن تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق إلى فولاذ مقاوم للصدأ فائق المارتينسيت وفولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي فائق حسب كمية الكروم.