في مجتمع اليوم ، أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ أحد المواد المعدنية المهمة ، ويستخدم على نطاق واسع في البناء ، وتجهيز الأغذية ، والمعدات الطبية ، والصناعات الكيماوية ، وبناء السفن ، وغيرها من المجالات. كمواد ذات خصائص ممتازة ، أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ أحد المواد المفضلة في مختلف الصناعات نظرًا لمقاومته العالية للتآكل ، والقوة العالية ، وتحمل درجات الحرارة العالية ، والتنظيف السهل ، والصيانة المنخفضة.
ستقدم هذه المقالة وتحلل الأنواع الأربعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهي الأوستنيتي ، والحديد ، والدوبلكس ، والمارتينسيتيك. من خلال فهم متعمق لهذه الأنواع الأربعة ، يمكنك فهم خصائص ومزايا وعيوب الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أفضل ، ثم تطبيقها على سيناريوهات ومجالات أكثر عملية.
تعريف وتصنيف أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ
ما هو الستانلس ستيل؟
يشير الفولاذ المقاوم للصدأ إلى سبيكة حديد تحتوي على 10.5٪ على الأقل من الكروم ، وتتمثل خصائصها الرئيسية في مقاومة جيدة للتآكل وخصائص ميكانيكية جيدة. بالإضافة إلى الكروم ، قد يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا على عناصر صناعة السبائك الأخرى ، مثل النيكل والموليبدينوم والتيتانيوم والنحاس وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى كمية صغيرة من الكربون والسيليكون والمنغنيز وعناصر أخرى.
تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ
وفقًا لعناصر السبائك والهيكل البلوري في الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن تقسيمها إلى أنواع عديدة. فيما يلي طرق تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ:
1. التصنيف حسب التركيب: وفقًا لتكوين عناصر السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن تقسيمها إلى فولاذ مقاوم للصدأ من الكروم ، فولاذ مقاوم للصدأ من الكروم والنيكل ، فولاذ مقاوم للصدأ من الكروم والنيكل والموليبدينوم ، وفولاذ مقاوم للصدأ مزدوج ، إلخ.
2. التصنيف حسب الهيكل البلوري: وفقًا للهيكل البلوري للفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن تقسيمه إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي ، الفولاذ المقاوم للصدأ مارتنسيتي ، الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين ، إلخ.
3. التصنيف حسب الاستخدام: وفقًا لمجالات التطبيق واستخدامات الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن تقسيمها إلى الفولاذ المقاوم للصدأ في أدوات المائدة ، والفولاذ المقاوم للصدأ الطبي ، والفولاذ المقاوم للصدأ الكيميائي ، والفولاذ المقاوم للصدأ البناء ، والفولاذ المقاوم للصدأ الميكانيكي ، إلخ.
من خلال طرق التصنيف المختلفة ، يمكننا فهم خصائص وخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أفضل ، واختيار مواد الفولاذ المقاوم للصدأ المناسبة ، وتطبيقها في مجالات وسيناريوهات مختلفة.
الفولاذ المقاوم للصدأ
A. الميزات والاستخدامات
يتميز الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بالخصائص التالية:
- مقاومة جيدة للتآكل ، قادرة على مقاومة تآكل معظم المواد الكيميائية.
- قوة جيدة وليونة ، سهلة المعالجة إلى أجزاء ومكونات من مختلف الأشكال والأحجام.
- أداء معالجة حراري جيد ، قادر على تحمل المعالجة والاستخدام تحت درجات حرارة عالية.
- يمكن استخدامه في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة ولا يتأثر بسهولة بالتقصف في درجات الحرارة المنخفضة.
إنها مناسبة لتصنيع الأجزاء ذات المتطلبات العالية ، مثل المكونات الهوائية ، مكونات الفضاء ، المعدات الطبية ، معدات تجهيز الأغذية ، إلخ.
B. تكوين سبيكة وهيكل
عناصر السبائك الرئيسية للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ هي الكروم والنيكل ، حيث يتراوح محتوى الكروم عادة بين 16٪ و 26٪ ، ومحتوى النيكل عادة ما بين 6٪ و 22٪. بالإضافة إلى ذلك ، قد يحتوي الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ أيضًا على عناصر صناعة السبائك الأخرى ، مثل الموليبدينوم والتيتانيوم والنحاس وما إلى ذلك. يمكن أن تؤثر إضافة عناصر السبائك هذه والتحكم فيها على أداء ومقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ.
هيكل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عبارة عن هيكل بلوري أوستينيت ، ويتميز الهيكل البلوري بكثافة عالية وخصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة للتآكل. في عمليات التصنيع المختلفة ، يمكن ضبط استقرار وتركيب الهيكل البلوري الأوستينيت عن طريق التحكم في المحتوى وطرق الإضافة لعناصر صناعة السبائك مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم ، وذلك للتكيف مع الاستخدامات والبيئات المختلفة.
تطبيق نموذجي
يستخدم الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ على نطاق واسع في المجالات والمناسبات التالية:
- المعدات وخطوط الأنابيب في المجالات الكيميائية والبترولية والغاز الطبيعي وغيرها من المجالات.
- المعدات الطبية والأدوات الجراحية والمحاقن وغيرها من المعدات الطبية.
- معدات تجهيز الأغذية وأدوات المائدة وأدوات المطبخ وما إلى ذلك.
- المجالات عالية الدقة مثل صناعة الطيران وصناعة السيارات.
- مواد تزيين المباني ، ومعدات الحمام ، والأدوات المنزلية ، إلخ.
- المعدات والمكونات في البحرية وحماية البيئة والطاقة الجديدة وغيرها من المجالات.
الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي
A. الميزات والاستخدامات
السمة الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي هو احتوائه على نسبة عالية من الفريت ، وعادة ما تكون أكبر من 50٪. يتميز الفولاذ الفريتي المقاوم للصدأ بمقاومة تآكل ضعيفة نسبيًا ، ولكنه يتمتع بقوة وصلابة عاليتين ومغناطيسي. الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي مناسب لتصنيع الأجزاء والمكونات التي تتطلب قوة عالية وصلابة عالية ومقاومة للتآكل ، مثل الأدوات والمحامل والصمامات ، إلخ.
B. تكوين سبيكة وهيكل
عناصر السبائك الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي هي الكروم والموليبدينوم ، حيث يكون محتوى الكروم عادة بين 12٪ و 30٪ ، ومحتوى الموليبدينوم عادة أقل من 5٪. البنية المجهرية للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتية عبارة عن هيكل بلوري من الفريت ، والهيكل البلوري كبير نسبيًا ومبعثر ، وهو عرضة للتآكل بين الخلايا الحبيبية والتآكل الناتج عن الإجهاد.
تطبيق نموذجي
يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي بشكل رئيسي في المجالات والمناسبات التالية:
- الأجزاء والمكونات الميكانيكية مثل السكاكين والمحامل والصمامات والمضخات وما إلى ذلك.
- قطع غيار السيارات وأنظمة عادم السيارات ، إلخ.
- المكونات في معدات تجهيز الأغذية التي تتطلب مقاومة التآكل.
- معدات التعدين ومعدات الحفر.
- معدات إنتاج الأسمنت والمعدات المعدنية وغيرها من المجالات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل.
دوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ
A. الميزات والاستخدامات
دوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن فولاذ لا يصدأ يحتوي على هياكل كريستالية من الأوستنيتي والحديد ، لذلك فهو يتمتع بمزايا كل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين بقوة عالية ، ومقاومة جيدة للتآكل ، وأداء لحام جيد ، وهو مناسب للاستخدام في درجات الحرارة العالية ، والضغط العالي ، والبيئات المسببة للتآكل.
B. تكوين سبيكة وهيكل
تشتمل تركيبة السبائك للفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين بشكل أساسي على الكروم والنيكل والموليبدينوم وعناصر أخرى ، حيث يتراوح محتوى الكروم عادةً بين 18٪ و 25٪ ، ويكون محتوى النيكل عادةً بين 4٪ و 8٪ ، ومحتوى الموليبدينوم عادة 0٪. إلى 5٪. البنية المجهرية للفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين عبارة عن هيكل بلوري مختلط من الأوستينيت والفريت ، والبنية البلورية صغيرة نسبيًا وموحدة ولها خصائص شاملة جيدة.
تطبيق نموذجي
يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين بشكل أساسي في المجالات والمناسبات التالية:
- خطوط الأنابيب وخزانات التخزين والحاويات وغيرها من المعدات في مجالات التنمية البتروكيماوية والكيميائية والبحرية.
- الأجزاء في معدات تجهيز الأغذية التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل وقابلية لحام جيدة.
- تتطلب قطع غيار السيارات وأجسام القطار والجسور وغيرها من المجالات قوة عالية ومقاومة للتآكل.
- مواد الفولاذ المقاوم للصدأ في مجال البناء والديكور ، مثل أدوات المائدة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ومعدات المطبخ ، إلخ.
- المجالات التي تتطلب الكثير من المتطلبات مثل الأجهزة الطبية والمعدات الإلكترونية والأجهزة.
الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ
A. الميزات والاستخدامات
الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ هو فولاذ مقاوم للصدأ ذو قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل وقابلية معالجة جيدة. يحتوي الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ على كمية كبيرة من المارتينسيت في هيكله عن طريق التحكم في معدل التبريد وتكوين السبيكة أثناء عملية التصنيع ، وذلك للحصول على قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ مناسب للمناسبات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل ، مثل تصنيع الآلات ، والفضاء ، والكيمياء ، وغيرها من المجالات.
B. تكوين سبيكة وهيكل
عادةً ما يشتمل تكوين سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي على عناصر مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم والتيتانيوم. من بينها ، محتوى الكروم عادة ما بين 10٪ و 30٪ ، محتوى النيكل بين 0٪ و 10٪ ، محتوى الموليبدينوم بين 0٪ و 5٪ ، ومحتوى التيتانيوم عادة ما بين 0٪ و 2٪. بين. يحتوي هيكل الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينسيت على كمية كبيرة من مارتينسيت ، ويمكن تعديل محتوى المارتينسيت عن طريق التحكم في معدل التبريد. بشكل عام ، كلما كان معدل التبريد أسرع ، زاد محتوى مارتينسيت.
تطبيق نموذجي
يستخدم الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ بشكل رئيسي في المجالات والمناسبات التالية:
- الأجزاء التي تتطلب قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل في مجال التصنيع الميكانيكي ، مثل التروس والمحامل وما إلى ذلك.
- الأجزاء الهيكلية التي تتطلب قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل في مجال الطيران ، مثل المحركات الهوائية ، وأجزاء الطائرات ، إلخ.
- المعدات وخطوط الأنابيب التي تتطلب قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل في المجالات الكيميائية والبتروكيماوية.
- المجالات التي تتطلب الكثير من المتطلبات مثل الأجهزة الطبية والأجهزة الإلكترونية.
في الخلاصة:
الفولاذ المقاوم للصدأ مادة تستخدم على نطاق واسع في الصناعة والحياة. وفقًا لهيكلها وخصائص أدائها ، يمكن تقسيمها إلى أربعة أنواع: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، والحديد ، والدوبلكس ، والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. كل فولاذ لا يصدأ له خصائصه الفريدة وتركيب السبائك ومجالات التطبيق النموذجية.
يتميز الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمقاومة جيدة للتآكل وأداء معالجة ، ويستخدم على نطاق واسع في المجالات الكيميائية والصيدلانية والغذائية وغيرها ؛ يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي بمقاومة جيدة للحرارة ومقاومة للتآكل ومناسب لدرجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي والتآكل الشديد. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين بقوة عالية ومرونة جيدة ، وهو مناسب لبعض المناسبات التي تتطلب قوة عالية وصلابة جيدة في نفس الوقت ؛ يتمتع الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ بقوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل ومناسب لتصنيع الآلات ، والفضاء ، والصناعات الكيماوية ، وغيرها من المجالات.
تم بحث وتطبيق تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ وتطبيقه على نطاق واسع. في التطوير المستقبلي ، نظرًا لأن الناس لديهم متطلبات أعلى وأعلى لتطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن البحث عن الفولاذ المقاوم للصدأ وتطبيقه سيستمر في التقدم وتقديم مساهمات أكبر لتنمية وتقدم المجتمع.