عند شراء الفولاذ المقاوم للصدأ ، من المهم فهم الاختلافات بين المعادن المتشابهة. النوعان الأكثر شيوعًا هما الفولاذ المقاوم للصدأ 321 مقابل 316. إذن ، ما الذي يجعلهم مختلفين؟ دعنا نلقي نظرة فاحصة على الاختلافات بين هاتين السبيكتين ومعرفة سبب كونهما مناسبين لمشروعك التالي.
تعريف 304 مقابل 321 الفولاذ المقاوم للصدأ
316 الفولاذ المقاوم للصدأ
الصف 316 الفولاذ المقاوم للصدأ ، المعروف أيضا باسم AISI 316 أو UNS S31600، عبارة عن فولاذ أوستنيتي غير قابل للصدأ يحتوي على نسبة موليبدينوم أعلى من 304 الفولاذ المقاوم للصدأ. يعزز هذا الموليبدينوم الإضافي مقاومته للتآكل ، خاصة ضد الكلوريدات والبيئات العدوانية الأخرى.
321 الفولاذ المقاوم للصدأ
321 الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن سبيكة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي تحتوي على التيتانيوم كعنصر في صناعة السبائك. تعزز إضافة التيتانيوم هذه مقاومته للتآكل بين الخلايا الحبيبية ، خاصة أثناء عمليات اللحام ودرجات الحرارة العالية. نظرًا لمقاومته المحسنة للتآكل في درجات الحرارة المرتفعة ، غالبًا ما يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 321 في تطبيقات مثل أنظمة العادم ومكونات المحرك النفاث والمعالجة الكيميائية ذات درجة الحرارة العالية.
باختصار ، يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقاومة عامة للتآكل وتعدد الاستخدامات ، بينما يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 321 مقاومة معززة للتآكل بين الخلايا الحبيبية ومناسب تمامًا للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.
اتصل بنا للحصول على أسعار الفولاذ المقاوم للصدأ 316!
اتصل بنا للحصول على أسعار الفولاذ المقاوم للصدأ 321!
321 مقابل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ - ما هو الفرق
التركيب الكيميائي لـ 316 ، 321
| العنصر | درجة 316 الفولاذ المقاوم للصدأ | درجة 321 الفولاذ المقاوم للصدأ |
|---|---|---|
| C | 0.08 ماكس | 0.08 ماكس |
| Mn | 2.00 ماكس | 2.00 ماكس |
| Si | 0.75 ماكس | 0.75 ماكس |
| P | 0.045 ماكس | 0.045 ماكس |
| S | 0.030 ماكس | 0.030 ماكس |
| Cr | 16.00 - 18.00 | 17.00 - 19.00 |
| Ni | 10.00 - 14.00 | 9.00 - 12.00 |
| Mo | 2.00 - 3.00 | - |
| Ti | - | 5 * ج - 0.70 |
ملحوظة:
- القيم المدرجة تقريبية ويمكن أن تختلف قليلاً بناءً على أشكال المنتج وعمليات التصنيع المحددة.
- يحتوي الصنف 316 على الموليبدينوم (Mo) ، مما يمنحه مقاومة محسنة للتآكل مقارنة بالدرجة 321.
- يحتوي الصف 321 على مادة التيتانيوم (Ti) التي تساعد على منع الحساسية أثناء اللحام وتطبيقات درجات الحرارة العالية.
يرجى العلم أن التركيب الكيميائي للمواد يمكن أن يختلف بناءً على معايير محددة وطرق التصنيع وأشكال المنتجات المحددة.
الخصائص الفيزيائية لـ 321 مقابل 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ:
| عقارات | الصف 316 | الصف 321 |
|---|---|---|
| الكثافة (جم / سم مكعب) | 7.98 | 7.92 |
| نقطة الانصهار (درجة مئوية) | 1398 - 1420 | 1398 - 1420 |
| حرارة محددة (J / kg · K) | 500 | 500 |
| الموصلية الحرارية (W / m · K) | 16.2 | 16.3 |
| المقاومة الكهربائية (· م) | 740 | 720 |
| معامل المرونة (GPa) | 193 | 193 |
| نسبة بواسون | 0.3 | 0.3 |
| التمدد الحراري (10 ^ -6 / K) | 16.5 - 16.7 | 16.5 - 16.9 |
يرجى ملاحظة أن هذه القيم تقريبية ويمكن أن تختلف بناءً على عوامل مثل درجة الحرارة وأشكال المنتجات المحددة وعمليات التصنيع. راجع دائمًا أحدث المواصفات أو المعايير الفنية للحصول على المعلومات الأكثر دقة وحداثة.
الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 321 مقابل 316:
| عقارات | الصف 316 | الصف 321 |
|---|---|---|
| قوة الشد (MPa) | 515 - 690 | 515 - 850 |
| قوة العائد (تعويض 0.2٪) (MPa) | 205 - 260 | 205 - 230 |
| استطالة (٪) | 30 - 40 | 35 - 40 |
| صلابة (برينل HB) | ≤ 217 | ≤ 217 |
يرجى ملاحظة أن هذه القيم تقريبية ويمكن أن تختلف بناءً على عوامل مثل أشكال المنتجات المحددة والمعالجة الحرارية وطرق الاختبار. يمكن أن تتأثر الخصائص الميكانيكية أيضًا بالتغيرات في عمليات التصنيع. راجع دائمًا أحدث المواصفات أو المعايير الفنية للحصول على المعلومات الأكثر دقة وحداثة.
ميزة 321 مقابل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ
كلا من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ 321 و 316 لها مزاياها الخاصة وهي مناسبة لتطبيقات مختلفة. فيما يلي بعض مزايا الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 مقارنة بالدرجة 316:
- استقرار درجات الحرارة العالية: يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 على التيتانيوم كعنصر استقرار ، مما يساعد على منع الحساسية وترسيب كربيد حدود الحبوب أثناء التعرض لدرجات حرارة عالية. وهذا يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتضمن التعرض الطويل لدرجات حرارة مرتفعة ، مثل المبادلات الحرارية ومكونات الفرن.
- حام: يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 بإمكانية لحام أفضل مقارنة بـ 316 نظرًا لمحتواه من التيتانيوم. يشكل التيتانيوم كربيدًا ثابتًا ، مما يمنع استنفاد الكروم عند حدود الحبوب أثناء اللحام. هذا يقلل من مخاطر التحسس والتآكل الحبيبي بعد اللحام.
- مقاومة التآكل الحبيبي: يساهم محتوى التيتانيوم في الدرجة 321 أيضًا في تحسين مقاومته للتآكل بين الخلايا الحبيبية ، خاصة بعد اللحام أو التعرض لدرجات حرارة عالية. هذا مهم في التطبيقات التي تكون فيها مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية.
- تطبيقات الطائرات والمحركات النفاثة: غالبًا ما يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 في تطبيقات الطيران والمحركات النفاثة نظرًا لقدرته على تحمل درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل في هذه البيئات الصعبة.
- فعالية التكلفة: يعتبر الصف 321 أقل تكلفة بشكل عام من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 نظرًا لانخفاض محتواه من النيكل. هذا يمكن أن يجعله خيارًا أكثر فعالية من حيث التكلفة لتطبيقات معينة مع الاستمرار في توفير مقاومة جيدة للتآكل وقدرات درجات الحرارة العالية.
من المهم ملاحظة أن الاختيار بين هاتين الدرجتين يعتمد على المتطلبات المحددة للتطبيق. في حين أن الدرجة 321 لها مزاياها ، فإن الدرجة 316 توفر أيضًا مقاومة ممتازة للتآكل وتستخدم على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، بما في ذلك الصناعات البحرية والكيميائية والطبية ، حيث تكون خصائص أدائها مناسبة تمامًا. يجب أن يعتمد القرار على عوامل مثل التعرض لدرجة الحرارة ، وبيئة التآكل ، ومتطلبات التصنيع ، واعتبارات الميزانية.
عيب 321 مقابل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ
في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 له مميزاته ، إلا أنه يحتوي أيضًا على بعض العيوب مقارنة بالدرجة 316. فيما يلي بعض العيوب المحتملة للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321:
- مقاومة أقل للتآكل: يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 بشكل عام مقاومة تآكل أفضل بشكل عام مقارنة بالدرجة 321. تحتوي الدرجة 316 على كمية أعلى من الموليبدينوم ، مما يعزز مقاومته لمختلف البيئات المسببة للتآكل ، بما في ذلك البيئات المحتوية على الكلوريد مثل مياه البحر.
- انخفاض القوة في درجات الحرارة المرتفعة: بينما تم تصميم الدرجة 321 لتطبيقات درجات الحرارة العالية ، فإن خواصها الميكانيكية ، مثل مقاومة الشد وقوة الخضوع ، قد تنخفض إلى حد ما في درجات الحرارة المرتفعة مقارنة بالدرجة 316. وهذا يمكن أن يؤثر على أدائها في بعض التطبيقات عالية الضغط.
- قابلية محدودة للعمل البارد: يمكن أن يكون الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 أقل سهولة في العمل على البارد مقارنة بالدرجة 316. يمكن أن يؤدي وجود التيتانيوم في الدرجة 321 إلى زيادة تصلب الإجهاد وتقليل ليونة أثناء عمليات التشكيل على البارد.
- التحسس في درجات الحرارة القصوى: على الرغم من أن الدرجة 321 مصممة لمقاومة التحسس ، إلا أن درجات الحرارة القصوى أو التعرض لفترات طويلة لبيئات عدوانية معينة لا يزال من الممكن أن يؤدي إلى الحساسية والتآكل الحبيبي اللاحق. في حين أن الدرجة 316 هي أيضًا عرضة للتوعية ، فإن محتواها من الموليبدينوم يوفر مقاومة معززة في هذا الصدد.
- احتمالية ترسيب نيتريد التيتانيوم: في بعض البيئات ، يمكن أن يحدث ترسيب نيتريد التيتانيوم على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 ، مما يؤثر على مظهره. تقل احتمالية حدوث هذه الظاهرة في الصف 316.
- توافر محدود: قد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 321 أقل شيوعًا مقارنة بالدرجة 316 ، اعتمادًا على المنطقة والموردين المحددين. يمكن أن يؤثر ذلك على سهولة الاستعانة بالمصادر والمهل الزمنية.
من المهم مراعاة هذه العيوب المحتملة في سياق متطلبات التطبيق المحددة الخاصة بك. يتمتع كل من الصف 316 والدرجة 321 بنقاط القوة والضعف الخاصة بهما ، ويجب أن يعتمد الاختيار بينهما على عوامل مثل بيئة التآكل ، والتعرض لدرجة الحرارة ، والخصائص الميكانيكية المطلوبة ، واعتبارات التصنيع ، وقيود الميزانية.
تطبيق 321 ضد 316 الفولاذ المقاوم للصدأ
تجد درجات الفولاذ المقاوم للصدأ 321 و 316 تطبيقات في مختلف الصناعات نظرًا لخصائصها الفريدة. فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة لكل درجة:
تطبيقات 321 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- بيئات درجات الحرارة العالية: يعتبر Grade 321 مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتضمن درجات حرارة عالية ، مثل أنظمة العادم ومكونات الفرن وأجزاء السيارات.
- محركات الطائرات والطائرات: استقرار درجات الحرارة المرتفعة ومقاومة التحسس تجعل الدرجة 321 مناسبة لتطبيقات الطيران ، بما في ذلك مكونات المحرك النفاث.
- المبادلات الحرارية: يستخدم Grade 321 في المبادلات الحرارية التي تعمل في درجات حرارة مرتفعة ، مثل تلك المستخدمة في صناعات البتروكيماويات وتوليد الطاقة.
- معدات التكرير: يستخدم في مكونات المصافي وخاصة تلك التي تتلامس مع الغازات والسوائل ذات درجة الحرارة العالية.
- معدات تجهيز الأغذية: نظرًا لمقاومتها للتحسس أثناء اللحام ومقاومتها للتآكل ، يتم استخدام الدرجة 321 في بعض معدات تجهيز الأغذية حيث توجد درجات حرارة عالية.
تطبيقات 316 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- البيئات البحرية والساحلية: يستخدم الصف 316 على نطاق واسع في التطبيقات البحرية نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل ، خاصة في بيئات المياه المالحة.
- المعالجة الكيميائية: يتم استخدامه في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية حيث تكون مقاومة المواد الكيميائية المسببة للتآكل أمرًا بالغ الأهمية.
- معدات طبية: يستخدم Grade 316 في الأجهزة الطبية والغرسات والأدوات الجراحية نظرًا لتوافقه الحيوي ومقاومته للتآكل.
- صناعة الادوية: يتم استخدامه في معدات تصنيع المستحضرات الصيدلانية حيث تعتبر النظافة ومقاومة التآكل ضرورية.
- صناعة المواد الغذائية والمشروبات: يتم استخدام الصف 316 في معدات تصنيع الأغذية والمشروبات نظرًا لمقاومتها للتآكل وسهولة التنظيف.
- الهندسة المعمارية والبناء: يستخدم في التطبيقات المعمارية والإنشائية لمظهره الجمالي ومتانته ومقاومته للتآكل.
- مكونات السيارات: يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 في العديد من مكونات السيارات ، مثل أنظمة العادم ، والتشطيبات ، والعناصر الزخرفية.
- صناعة النفط والغاز: يستخدم في المعدات المستخدمة في إنتاج النفط والغاز ، حيث يمكنه تحمل البيئات المسببة للتآكل والضغوط العالية.
يتمتع كلا الدرجتين بنقاط القوة والضعف الخاصة بهما ، لذا فإن اختيار الدرجة يعتمد على عوامل مثل البيئة المحددة ودرجة الحرارة ومتطلبات مقاومة التآكل والخصائص الميكانيكية المطلوبة والاعتبارات الأخرى الخاصة بالتطبيق.
English
