الفولاذ المقاوم للصدأ: التركيب والأنواع والدرجات والخصائص

كل ما تحتاج لمعرفته حول الفولاذ المقاوم للصدأ

تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ

تتضمن عملية صب الفولاذ المقاوم للصدأ صب المعدن المنصهر في تجويف المصبوب، والذي يتوافق معه ويحتفظ المصبوب بشكل التجويف عند تبريده. دحرجة الفولاذ المقاوم للصدأ تمر خلالها الخامات الخام من خلال سلسلة من بكرات القرص الدقيقة، لتقليل سمكها وتشكيل الفولاذ إلى صفائح أو أشكال أخرى. يمكن إجراء هذه العملية ساخنة أو باردة لإنتاج مجموعة متنوعة من المواد النهائية ذات القوة المتنوعة والهياكل البلورية.
تتطلب عملية تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ تسخينه ثم تشكيله عن طريق الطرق أو الضغط عليه إلى الشكل المطلوب. تتيح معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ إمكانية قطعه وتشكيله باستخدام آلات مختلفة، مثل المخارط والمطاحن.

تكوين الفولاذ المقاوم للصدأ:

يتكون الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي من الحديد (Fe)، والكروم (Cr)، وكميات متفاوتة من العناصر الأخرى مثل النيكل (Ni)، والمنغنيز (Mn)، والموليبدينوم (Mo)، وأحيانًا النيتروجين (N). الكروم هو العنصر الأساسي الذي يمنح الفولاذ المقاوم للصدأ خصائصه المقاومة للتآكل من خلال تكوين طبقة أكسيد رقيقة وغير مرئية على السطح، تُعرف بالطبقة السلبية.

أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ:

1. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هو التصنيف الأكثر شيوعًا، حيث يوفر مقاومة عالية للتآكل، ليونة، وصلابة. وهو مخلوط بما لا يقل عن 16٪ كروم و 6٪ نيكل، مع معادن / غير معادن أخرى مثل المنغنيز والنيتروجين وأحيانًا الموليبدينوم. يمكن لهذه الفولاذات تحمل التعرض للملح، على الرغم من احتمال ظهور بعض البقع البنية.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي
هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يكون بشكل عام أقوى وأصعب ولكنه يعاني من مقاومة أقل للتآكل. تحتوي على 12-18% كروم وقد تحتوي أيضًا على النيكل أو الموليبدينوم.

3. الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديديك
يمكن أن يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي على نطاق واسع من محتوى الكروم (10.5-27%) ويستخدم فولاذًا يحتوي على نسبة أعلى من الكربون مقارنة بالأنواع الأوستنيتي. هذه المجموعة أقل ليونة وأكثر صلابة، ولكنها لا تزال تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل وغالبًا ما تستخدم في تطبيقات السيارات. يتفاعل هذا الفولاذ بشكل أقل مع الملح ولا يستخدم بشكل عام في البيئات البحرية.

4. دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجيجمع بين الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفيري، مع نسبة مضبوطة بعناية لكلا النوعين من البنية البلورية. إنها توفر قوة أعلى مقترنة بمقاومة كبيرة للتآكل وغالبًا ما تستخدم في المعالجة الكيميائية وتطبيقات النفط والغاز.

5. الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب لهطول الأمطار
يتم تحقيق تصلب الفولاذ المقاوم للصدأ بالترسيب من خلال تكوين جزيئات صغيرة تترسب داخل المادة، مما يزيد من قوته وصلابته عن طريق تحفيز إجهاد الشبكة. يمكن أن يوفر هذا عادة 3-4 أضعاف قوة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الأساسي.

درجات الفولاذ المقاوم للصدأ:

يتم تصنيف درجات الفولاذ المقاوم للصدأ بناءً على تركيبها الكيميائي وخصائصها، مع الدرجات الشائعة بما في ذلك 304 (أوستنيتي)، 316 (أوستنيتي ذو مقاومة أعلى للتآكل)، 430 (حديدي)، و410 (مارتنسيتي)، من بين درجات أخرى.
تم تصميم كل درجة لتلبية متطلبات محددة لمقاومة التآكل، والقوة، ومقاومة درجات الحرارة، اعتمادًا على التطبيق المقصود.

الجدول 1: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

الجدول 2: الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديديك

خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ:

• مقاومة عالية للتآكل بشكل عام.
• قوية ومتينة مقاومة للانحناء والتشقق والكسر.
• غير مسامية وغير تفاعلية، سهلة التنظيف والأوتوكلاف.
• يمكن تحقيق مجموعة من التشطيبات عالية الجودة.
• يمكن أن يتحمل درجات الحرارة العالية دون أن يتحلل.
• مناسبة للاستخدام في درجات الحرارة المبردة.
• مواد مستدامة، حيث أنها قابلة لإعادة التدوير بنسبة 100% دون فقدان أو تدهور.

الجدول 3: الخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ

أشكال الفولاذ المقاوم للصدأ:

أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، الأنابيب، التركيبات، الشفاه، المطروقات، السحابات، اللوحات، الصفائح، الشرائط، الملفات، القضبان، القضبان المستديرة، إلخ.

ما هو لون الفولاذ المقاوم للصدأ؟

الفولاذ المقاوم للصدأ هو بطبيعة الحال لون فضي موحد، على الرغم من أن العديد من الشركات تقدم عمليات "التلوين غير القابل للصدأ" الخاصة التي تشبه عملية الأنودة. يمكن الحصول على مجموعة من الألوان البرونزية إلى الذهبية عن طريق تسخين الفولاذ المقاوم للصدأ في الفرن إلى حوالي 700 درجة في جو من الأكسجين. سيؤدي ذلك إلى تكوين أكاسيد الحديد في الطبقة السطحية، والتي ستتلون بظلال من اللون الأصفر والذهبي والبني حسب درجة الحرارة والوقت. سيكتسب الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا درجات من اللون الأزرق عند تسخينه إلى 250 درجة في الهواء، وذلك أيضًا من خلال عملية الأكسدة.