درجات خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ & التطبيقات

هل أنت في حيرة من أمرك بشأن نوع الفولاذ المقاوم للصدأ الذي ستستخدمه في مشاريعك؟? يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ عدة درجات لها اختلافات في الخصائص, لذلك قد يكون من الصعب اختيار الخيار المناسب. لذا, يحتاج المشتري إلى فهم خصائص معينة حتى يتمكن من تلبية متطلبات الأداء.

الفولاذ المقاوم للصدأ له أنواع مختلفة; لها وظائف مختلفة وتحتوي على هياكل مختلفة. على سبيل المثال, 304 الفولاذ المقاوم للصدأ متعدد الوظائف وله تآكل جيد وقابلية لحام. بينما 316 يتم استخدام الصف على النحو الأمثل للأغراض البحرية والكيميائية. استمر في القراءة لمعرفة المزيد حول خصائص درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المختلفة وتطبيقاتها. تعرف على كيفية اتخاذ الخيارات الصحيحة لاحتياجاتك الهندسية ولتطوير مشروعك.

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ?

الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن سبيكة من الحديد والكروم تحتوي على الحد الأدنى من 10.5% الكروم بالوزن. تؤدي إضافة الكروم إلى تكوين مادة سلبية أكسيد فيلم على سطح الصلب. ويحسن خصائصه بشكل كبير. علاوة على ذلك, تؤدي إضافة عناصر صناعة السبائك مثل النيكل والموليبدينوم إلى تحسين الخصائص الأخرى, مثل القوة والمتانة.

سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة للحرارة حتى 800 درجة مئوية, غير مسامية, سهلة التنظيف. يعد اختيار النوع المناسب من الفولاذ المقاوم للصدأ أمرًا بالغ الأهمية, على الرغم من 304 و 316 تُستخدم الدرجات بشكل شائع اعتمادًا على المناطق المحيطة واستخدام المنتج.

خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ

وهنا جدول يلخص المادية, كيميائية, والخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ:

نوع العقار	ملكية	قيمة
الخصائص الفيزيائية	كثافة	7.75-8.05 جم/سم3
	نقطة الانصهار	1400-1450 درجة مئوية
	توصيل حراري	16-25 وات/م·ك
	المقاومة الكهربائية	0.72-0.9 ميكرومتر
	معامل المرونة	190-210 جيجا باسكال
الخواص الكيميائية	محتوى الكروم	10.5% الحد الأدنى (يختلف حسب الصف)
	محتوى النيكل	8-12% (ل 304 درجة)
	محتوى الموليبدينوم	2-3% (ل 316 درجة)
	المقاومة للتآكل	طبقة التخميل تحمي من الصدأ.
	نطاق درجة الحموضة من الاستقرار	0-14 (يختلف حسب الصف)
الخواص الميكانيكية	قوة الشد	500-900 ميجا باسكال
	قوة العائد	210-250 ميجا باسكال (يختلف حسب الصف)
	استطالة	40-50% (يعتمد على الصف)
	صلابة	150-250 حصان (صلابة برينل)
	صلابة التأثير	50-100 ج (يختلف مع درجة الحرارة)

فوائد الفولاذ المقاوم للصدأ

لا يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بسهولة بسبب احتوائه على الكروم. يساعد على تكوين فيلم أكسيد سلبي. تحمي هذه الطبقة الواقية SS في المناطق التي تحتوي على الرطوبة, والعوامل الكيميائية, ويشير بشكل عام إلى قدرته على الحفاظ على قوته على المدى الطويل.

علاوة على ذلك, الفولاذ المقاوم للصدأ أصعب بكثير من الفولاذ الكربوني بهامش كبير. لذا, يمكنه دعم الأحمال الميكانيكية الثقيلة والصدمات, مما يجعلها ذات قيمة للتطبيق في الصناعات الثقيلة, البناء المدني, وهندسة الطيران.

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بسهولة التشغيل. لذلك, يمكن تركيبه في مرافق مختلفة. الميزات التالية تجعل من السهل تنظيفها, مقاومة امتصاص البقع, ويظل مضادًا للبكتيريا في أماكن مثل تجهيز الأغذية والمستشفيات. فضلاً عن ذلك, المرونة تجعل من الممكن تطبيقها في الأجزاء الإنشائية ومنتجات الزينة.

الفولاذ المقاوم للصدأ عادة 100% قابلة لإعادة الاستخدام. وهو يسير جنبًا إلى جنب مع خطط التنمية المستدامة، وبالتالي ليس له أي آثار سلبية على البيئة. لذا, يعتبر SS مناسبًا تمامًا لكل من تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة والمبردة.

أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ

اعتمادا على البنية المجهرية وتكوين السبائك, يمكن تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ إلى عدة أنواع. كل فئة لها خصائصها ومناسبة للاستخدام في ظروف محددة. وهنا انهيار مفصل:

1. الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ

الدرجات: 304, 316, 321, 310

صفات:

تحتوي المادة أيضًا على مكعب محوره الوجه (لجنة الاتصالات الفيدرالية) التركيب البلوري الذي يفسر لماذا هو شديد اللدونة والصلابة.

• المقاومة للتآكل: مقاومة جيدة للتآكل; وخاصة في البيئات الحمضية والكلوريدية. هكذا الصف 316 كثيرا ما يستخدم في التطبيقات البحرية.
• القابلية للتشكيل واللحام: يبدو أن SS مرن ويمكن ربطه باستخدام إجراءات معقدة مثل اللحام مما يجعل عمليات التشكيل والربط أسهل. إنه مناسب أكثر للاستخدامات التي تتعلق بالتشوه الكبير.

التطبيقات:

يتم استخدامه في الأواني, معدات المطبخ, معدات تجهيز الأغذية, السفن, وحاويات لتخزين المواد الكيميائية, والأدوات الطبية.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي

الدرجات: 430, 446, 409

صفات:

تشتمل البنية المجهرية على البرليت الحديدي والمكعب المتمحور حول الجسم (نسخة مخفية الوجهة) شعرية. تظهر هذه الدرجات أيضًا خصائص مغناطيسية وليونة منخفضة.

• المقاومة للتآكل: إنه يقاوم التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي إلى مستوى معتدل، ولذلك يوصى به للبيئات المعتدلة.
• الفعالية من حيث التكلفة: الميزة هي أنه يحتوي على محتوى نيكل أقل من الدرجات الأوستنيتي, وبالتالي فهو أكثر اقتصادا.

التطبيقات:

بعض الاستخدامات الشائعة تشمل أنظمة عادم السيارات, الأجهزة المنزلية, والهياكل المعمارية بسبب تشطيبها الجيد.

3. الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي

الدرجات: 410, 420, 440ج

صفات:

تظل البنية المجهرية بشكل عام مارتنسيتية بسبب محتواها العالي من الكربون. وهذا يعطي إمكانية المعالجة الحرارية لتصلب المادة.

• القوة والصلابة: تتميز هذه المادة بالقوة العالية ومقاومة التآكل الجيدة, وبالتالي فهو مثالي للصناعات التي تتطلب أدوات القطع والتطبيقات عالية التآكل.
• المقاومة للتآكل: أكثر عرضة للتآكل قليلاً من الأنواع الأوستنيتي. عادة ما يتم تغطية سطحها بطبقة خاصة لزيادة التأثير الوقائي ضد الصدأ.

التطبيقات:

تستخدم على نطاق واسع في السكاكين, مقص, الأدوات الجراحية, ومجموعة واسعة من المنتجات التي تتطلب الحدة والصلابة العالية.

4. دوبلكس ستانلس ستيل

الدرجات: 2205, 2507

صفات:

تتكون البنية المجهرية من مرحلتي الأوستينيت والفريت لمنح قوة معتدلة.

• قوة عالية: إنتاج قوة إنتاجية محسنة على 300 و 400 سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ, والتي بدورها, يسمح بهياكل أكثر رشاقة ووزن أقل.
• المقاومة للتآكل: يُظهر مناعة ممتازة ضد التنقر والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في الظروف المحتوية على الكلوريد.

التطبيقات:

يتم استخدامها عادة في النفط والغاز, المعالجة الكيميائية وكذلك الصناعة البحرية.

5. درجة الحموضة الفولاذ المقاوم للصدأ

الدرجات: 17-4 الرقم الهيدروجيني, 15-5 الرقم الهيدروجيني

صفات:

المعالجة المجهرية الأخرى هي عملية التعتيق التي يتم فيها ترسيب مراحل تصلب السبيكة.

• قوة عالية ومتانة: تتمتع هذه المادة بقوة شد أعلى ومناسبة للتطبيقات عالية الضغط.
• القدرة على التكيف: يمكن تشكيله بسهولة في حالة المعالجة بالمحلول ومن ثم يمكن تقويته بالشيخوخة.

التطبيقات:

وتستخدم هذه في الهياكل الفضائية, الادوات, وفي صمامات التشغيل.

تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ

يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير في هذا العالم لأنه يحتوي على العديد من الخصائص المفيدة. وفيما يلي نظرة عامة على تطبيقاته:

بناء

لا يمكن لصناعة البناء والتشييد أن توجد بدون الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم استخدامها في العوارض والأعمدة لتقديم الدعم الهيكلي. علاوة على ذلك, يزيد استخدامها من متانة إنشاءات الواجهات والأسقف لأن المادة شديدة المقاومة للتآكل. يستخدم مصنعو أدوات التثبيت المعدنية بشكل أساسي الفولاذ المقاوم للصدأ لقوة التثبيت الكبيرة والصلابة الهيكلية.

الفضاء والدفاع

في الفضاء الجوي, تم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في مجموعة متنوعة من الأجزاء الموجودة في الطائرة. تُستخدم هذه المواد لبناء أشياء مثل هياكل الطائرات ومعدات الهبوط. بنفس الطريقة, يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا بأداء عالٍ في الظروف القاسية مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الجيش.

التكنولوجيا الطبية

لا يزال الفولاذ المقاوم للصدأ مكونًا رئيسيًا في التكنولوجيا الطبية. يجب أن تكون الأدوات الجراحية متينة للغاية وقادرة على تحمل التعقيم. إن الغرسات التي تنتجها SS متوافقة حيوياً وكافية من حيث السلامة في حالات الطوارئ.

الغذاء والتموين

تستخدم صناعة تجهيز الأغذية الفولاذ المقاوم للصدأ بطرق مختلفة. المواد اللاصقة المنتجة من SS هي من الدرجة الغذائية وذات معايير صحية عالية. تمنع العدادات والأحواض الموجودة في أدوات المطبخ الطعام من أن يصبح خطراً على الصحة بسبب الأسطح التي يصعب تنظيفها.

التصميم المعماري

يعد الفولاذ المقاوم للصدأ على وجه الخصوص خيارًا ممتازًا للتصميم المعماري لأنه ليس أنيقًا فحسب، بل يخدم غرضه أيضًا بشكل جيد. يساعد على زيادة ثبات السور, سلالم, والأثاث, وكذلك يضفي المظهر الحديث للمبنى. بجانب, إنه مضاد للتآكل تمامًا لجعله فريدًا للاستخدام في الهواء الطلق.

ملخص

من المحتمل أن يكون الفولاذ المقاوم للصدأ أحد أكثر المواد المفيدة نظرًا لمرونته واستخدامه في كل قطاع تقريبًا. خصائصها الخاصة تجعلها مناسبة للاستخدام في البناء, هندسة الطيران, الأغراض الطبية, وإنتاج المنتجات الغذائية.

بالإضافة إلى, في التطبيقات المعمارية, يحظى الفولاذ المقاوم للصدأ بالتقدير لمظهره الجمالي وقدرته على تجنب الصدأ. في المستقبل, سيظل الفولاذ المقاوم للصدأ مادة أساسية.

الأسئلة الشائعة العامة

س1. ما هي تقنيات التصنيع الأكثر فعالية للفولاذ المقاوم للصدأ?

تتضمن بعض الطرق المستخدمة في تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ تحول باستخدام الحاسب الآلي, طحن, حفر, و طحن. يؤدي استخدام أدوات الكربيد إلى تحسين الكفاءة عند العمل مع الفولاذ المقاوم للصدأ. بالإضافة إلى ذلك, يؤدي استخدام سائل التبريد أثناء عملية المعالجة إلى تقليل الحرارة وإطالة عمر أدوات المعالجة.

Q2. كيف يتم لحام الفولاذ المقاوم للصدأ?

تيج (التنغستن غاز خامل) وأنا (غاز خامل معدني) هناك طريقتان تستخدمان في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ. في أقسام أكثر سمكا, يمكن أن يساعد التسخين المسبق في منع تكوين التشققات. علاجات ما بعد اللحام, مثل التخميل, تساعد على تعزيز مقاومة التآكل للمعادن الملحومة.

س3. ما هي طرق القطع الأكثر فعالية للفولاذ المقاوم للصدأ?

يجب قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بدقة لتقليل تكوين الأزيز. لا يمكن تحقيق ذلك إلا باستخدام شفرات المنشار ذات الحبيبات الدقيقة. وتشمل التقنيات الأخرى تقنيات القطع بالبلازما والليزر. بالإضافة إلى ذلك, من المهم تأمين المادة بشكل صحيح في المشبك للحصول على قطع نظيف ومنع تشويه الحرارة.