فولاذ مقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ (stainless steel) هو مصطلح عام لعدد من الفولاذ الذي يستخدم بشكل أساسي لمقاومة التآكل. المعادن غير القابلة للصدأ هي سبيكة حديدية تحتوي على ما لا يقل عن 10.5٪ من الكروم. يشكل الكروم طبقة أكسيد رقيقة على سطح الفولاذ تُعرف بالطبقة السلبية. طبقة الأكسيد هذه تمنع أي تآكل على السطح. زيادة كمية الكروم تزيد من مقاومة التآكل.

كما أنه يحتوي على كميات مختلفة من الكربون والسيليكون والمنغنيز. يمكن أيضا إضافة عناصر أخرى مثل النيكل والموليبدينوم لتحقيق خصائص مفيدة مثل ليونة أفضل ومقاومة متزايدة للتآكل.

الوصف

مقدار تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ

بالرغم من أنه أكثر مقاوم للتآكل من سبائك الفولاذ العادية والكربونية، إلا أنه في بعض الحالات يمكن أن يحدث التآكل أيضا. اسم هذا الفولاذ stain less  يعني صدأ أقل، وليس stain impossible يعني عدم حدوث الصدأ. لا يحدث التآكل في البيئات المائية أو العادية كما يظهر في السكين والشوكة وأحواض المطابخ.

في البيئات الأكثر عدوانية يمكن أن يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ الرئيسي وفي هذه الحالات يجب استخدامه مع المزيد من صناعة السبائك.

مزايا وخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ

يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على ميزات فريدة أدت هذه الميزات إلى تطبيقه في مختلف الصناعات. فيما يلي أهم مزايا المعادن غير القابلة للصدأ:

  • مقاومة للتآكل
  • مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية
  • مظهر جميل
  • مقاومة لدرجات الحرارة العالية
  • القوة والليونة في درجة حرارة التبريد
  • مقاومة السحق
  • صحية
  • إمكانية إعادة التدوير
  • قيمة طويلة الأجل
  • تأثيرات الكربون المنخفضة

جميع أنواع المعادن غير القابلة للصدأ

  1. الفريت: يعتمد هذا الفولاذ على الكروم بكميات صغيرة من الكربون، والتي عادة ما تكون أقل من 0.1٪. هذا الفولاذ له نفس البنية المجهرية مثل الفولاذ الكربوني ومنخفض السبائك. استخدام هذا الفولاذ محدود في المقاطع الرقيقة نسبيا بسبب نقص المتانة أثناء اللحام. ومع ذلك، في حالة عدم وجود لحام، فإن له استخدامات عديدة. لا يتصلب هذا الفولاذ بالعمليات الحرارية. يمكن استخدام الفولاذ عالي الكروم عن طريق إضافة الموليبدينوم في البيئات شديدة العدوانية مثل مياه البحر. يتم أيضا اختيار فولاذ الفريت بسبب مقاومته للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي. هي ليست مرنة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. إنها مغناطيسية.
  2. الأوستنيتي: هذا الفولاذ هو أكثر أنواع الفولاذ شيوعا. يتم الحصول على بنيتها المجهرية بإضافة النيكل والمنغنيز والنيتروجين، وهي نفس البنية التي تحدث للفولاذ العادي في درجات حرارة عالية جدا. هذه البنية تجعل هذا الفولاذ قابل للحام والمرن. يمكن زيادة مقاومة التآكل بإضافة الكروم والموليبدينوم والنيتروجين. لا يتصلب هذا الفولاذ بالعمليات الحرارية، ولكن مع الحفاظ على متانته وليونته، فإنه قادر على العمل بمستويات عالية من القوة. الفولاذ الأوستنيتي القياسي عرضة للتشقق بسبب التآكل الإجهادي. يزيد الفولاذ الأوستنيتي عالي النيكل من مقاومة التآكل بالإجهاد. إنها غير مغناطيسية ولكنها تظهر عادة الخواص المغناطيسية بسبب تكوين الفولاذ وصلابته.
  3. المارتينسيت: هذا الفولاذ مشابه للفولاذ الفريت ويعتمد على الكروم ولكن يحتوي على نسبة كربون أعلى تصل إلى حوالي 1٪. هذا يسمح له بالتصلب والصلابة مثل الفولاذ العادي والكربوني منخفض السبائك. يتم استخدام هذا الفولاذ عندما تكون القوة العالية ومقاومة التآكل المتوسطة مطلوبة. يتم استخدامه بشكل أكثر شيوعا في منتجات مثل الألواح والصفائح. وعادة ما يكون لديها قابلية منخفضة للحام والليونة وتكون مغناطيسية.
  4. المزدوج: عادة ما يكون لهذا الفولاذ بنية مجهرية من حوالي 50٪ الفريت و 50٪ الأوستينيت، مما يجعله أقوى من الفولاذ الأوستنيتي أو الفريت ومقاوم للتشقق الناتج عن الإجهاد الناتج عن التآكل. يتميز الفولاذ المعروف باسم “المزدوج النحيف” بمقاومة تآكل مماثلة للفولاذ الأوستنيتي القياسي، ولكنه يزيد من القوة ومقاومة التشقق بسبب التآكل الناتج عن الإجهاد. يتمتع الفولاذ “المزدوج الممتاز” أيضا بمقاومة أعلى ومقاومة للتآكل أكثر من الفولاذ الأوستنيتي القياسي. إنها قابلة للحام ولكن يجب توخي الحذر عند اختيار مواد اللحام ومدخلات الحرارة للحام. لديها ليونة معتدلة ومغناطيسية، ولكن ليست بنفس صلابة الفولاذ الفريتي والمارتينسيت ودرجات الترسب المتصلب، وذلك بسبب 50% من مرحلة الأوستينيت.
  5. الرواسب المتصلبة(PH): يمكن تقوية هذا الفولاذ بإضافة عناصر مثل النحاس والنيوبيوم والألمنيوم. مع عمليات حرارية مناسبة مثل التصليب، تتشكل جزيئات دقيقة جدا على سطح الفولاذ، مما يوفر القوة. يمكن تشكيل هذا الفولاذ لأشكال معقدة للغاية. مقاومته للتآكل قابلة للمقارنة مع الفولاذ الأوستنيتي القياسي مثل 304.

ما هو المعيار الصحيح للفولاذ المقاوم للصدأ؟ هل الفولاذ المقاوم للصدأ غير مغناطيسي؟

يقال عادة أن الفولاذ المقاوم للصدأ غير مغناطيسي. هذا ليس صحيحا بالضبط وهو في الواقع معقد بعض الشيء. درجة المغناطيسية أو النفاذية المغناطيسية ترجع إلى البنية المجهرية للفولاذ. مادة غير مغناطيسية تماما لها نفاذية غير مغناطيسية نسبية تبلغ 1. بنية الأوستنيتي غير مغناطيسية تماما، لذا فإن الفولاذ الأوستنيتي بنسبة 100٪ له نفاذية 1. ولم يتم هذا الأمر عمليا. هناك دائما كمية صغيرة من الفريت أو المارتينسيت في الفولاذ، لذا فإن النفاذية دائما أعلى من 1. يمكن أن تكون كمية النفاذية المعتادة للفولاذ الأوستنيتي بين 1/1 – 1.05. شاهد تأثيرات تركيبة النفاذية المغناطيسية للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ.

قد تتغير النفاذية المغناطيسية للفولاذ الأوستنيتي أثناء العملية. على سبيل المثال، يؤدي العمل البارد واللحام إلى زيادة المارتينسيت والفريت في الفولاذ على التوالي. يستخدم الفولاذ الأوستنيتي عمليا في التطبيقات غير المغناطيسية. على سبيل المثال، تطبيقات MRI. في هذه الحالات، غالبا ما يكون من الضروري الاتفاق على أقصى نفاذية مغناطيسية بين الموردين والعملاء، ويمكن أن تصل أيضا إلى 1.004.

ما هو أنواع صقل سطح الفولاذ المقاوم للصدأ؟

هناك عدة أنواع السطوح المصقولة للفوذلاذ. تأتي العديد من أنواع الصقل هذه من الدرفلة، ولكن في بعض الحالات يتم ذلك من خلال سلسلة من العمليات. على سبيل المثال، التلميع أو التنظيف بالفرشاة أو التجليخ أو النقش أو الطلاء.

لا يمكن تجاهل أهمية صقل السطح في تحديد مقاومة التآكل لسطح الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن أن يقلل السطح المصقول الخشن بشكل فعال من مقاومة التآكل. تحاول المعايير الأوروبية تحديد أنواع الصقل الأكثر شيوعا، ومع ذلك، نظرا للطبيعة الخاصة للعديد من الموردين، هو مستحيل التوحيد القياسي بالكامل.

تستخدم عملية صقل سطح الفولاذ المقاوم للصدأ للمنتجات المسطحة وفقا لمعيار EN 10088-2.

سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ

إنتاج وجودة الفولاذ المقاوم للصدأ يتطلب التحكم الدقيق في المواد المكونة الخام وطرق الصهر. سيتم إعطاء الكميات الدقيقة لعناصر السبائك لأفران الصهر، بحيث تكون الحرارة ضمن نطاق التركيب المحدد. تشتمل هذه المجموعة من المركبات عادة على مجموعة من العناصر الكيميائية لكل درجة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

المراجعات

لا توجد مراجعات بعد.

كن أول من يقيم “فولاذ مقاوم للصدأ”

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *