خصائص واستخدامات الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي JFE443CT

طورت JFE الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي عالي المقاومة للتآكل JFE443CT ليحل محل SUS304. الفولاذ المطور له نفس مقاومة التآكل مثل SUS304 ولا يتأثر بتقلبات الأسعار بسبب عدم وجود عناصر Ni و Mo. كبديل لـ SUS304 ، تم استخدام الفولاذ المطور على نطاق واسع في أدوات المطبخ ومواد البناء والمعدات الكهربائية والسيارات وغيرها من المجالات.

مرة واحدة. مقدمة

في مجال السلع المنزلية والأجهزة المنزلية ، يتم استخدام SUS430 في الغالب من وجهة نظر اقتصادية ؛ في مجال السيارات ، تم تطوير درجات جديدة من الفولاذ لأغراض متعددة ، ويستخدم معظم الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي. في مجالات مواد البناء والآلات الصناعية ، يجب أن يتمتع الفولاذ بمقاومة جيدة للتآكل ، وقابلية للتشغيل وقابلية اللحام ، وبراعة عالية. من نتائج سنوات الاستخدام ، يتم استخدام SUS304 بشكل أساسي.

على الرغم من أن فولاذ SUS304 يتمتع بأداء ممتاز ، إلا أن مادة النيكل الخام الرئيسية فيه هي معدن نادر ، كما أن سعر بيعه يتقلب بشكل كبير. لذلك ، طور JFE الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد JFE443CT (21Cr-0.4Cu-0.3Ti) ليحل محل SUS304.

يتميز الفولاذ المطور بالخصائص التالية:

(1) لديها نفس مقاومة التآكل الممتازة مثل SUS304 ؛

(2) لا يتأثر بتقلبات الأسعار لأنه لا يضيف Ni و Mo ؛

(3) لها نفس القابلية للتشكيل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي الأصلي.

نظرًا لأن خصائص الفولاذ المطوَّر مختلفة تمامًا عن خصائص SUS304 ، فمن المهم فهم خصائصها بدقة لتحديد استخدام التكنولوجيا واستخدامها. يقدم هذا المقال بإيجاز الخصائص والاستخدامات التمثيلية للصلب المطور.

ثانياً ، خصائص JFE443CT

1. الخصائص الأساسية

يظهر التركيب الكيميائي للفولاذ JFE443CT في الجدول 1:

الجدول 1: التركيب الكيميائي التمثيلي لـ JFE443CT (٪)

يتضح من البيانات الواردة في الجدول أن الفولاذ المطور زاد محتوى الكروم إلى 21٪ مع إضافة 0.4٪ من النحاس لضمان نفس مقاومة التآكل مثل SUS304 ؛ و 0.3٪ يضاف كعنصر استقرار. تمت إضافة Ti ، المتبقي C ، N في الفولاذ إلى Ti (C ، N) غير المؤذي ، أي ، كربونات التيتانيوم ، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل وقابلية التشغيل للجزء الملحوم.

الخصائص الميكانيكية لـ JFE443CT موضحة في الجدول 2. القيمة r في الجدول (أي قيمة Lankford) هي نسبة الانفعال اللوغاريتمي في اتجاه العرض إلى الإجهاد اللوغاريتمي في اتجاه السُمك عندما يتم توتر الصفيحة الفولاذية (يشار إليها باسم نسبة الإجهاد البلاستيكي للوحة الفولاذية). كلما زادت القيمة ، كان أداء السحب العميق للوحة الفولاذية أفضل.

بالمقارنة مع SUS304 ، فإن الفولاذ المطوّر ناعم ، لذلك لديه قيمة R عالية وقابلية تشغيل ممتازة. بالإضافة إلى ذلك ، مقارنةً بـ SUS304 ، على الرغم من أن معدل استطالة الفولاذ المطوّر أقل (60٪ للأول و 31٪ للأخير) ، وقابلية المعالجة البارزة ضعيفة ، وقيمة r عالية ، لذا فإن أداء السحب العميق هو ممتاز. لذلك ، عند استخدام الفولاذ المتطور للتشكيل ، يجب إجراء السحب العميق بدلاً من عملية البروز.

الجدول 2: الخصائص الميكانيكية لـ JFE443CT (القيم التمثيلية)

الفولاذ المطوّر مغناطيسي مثل SUS430 ، وله معامل تمدد حراري أصغر من SUS304 ، ولديه موصلية حرارية ممتازة. تظهر خصائصه الفيزيائية في الجدول 3.

الجدول 3: الخصائص الفيزيائية لـ JFE443CT (القيم التمثيلية)

2. قابلية اللحام

يقلل الفولاذ المطور من عناصر الشوائب C و N في الفولاذ ، وفي نفس الوقت يضيف عنصر التثبيت Ti ، وبالتالي فإن الوصلة الملحومة تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل وخصائص ميكانيكية.

من أجل ضمان خصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة للتآكل ، يجب ملاحظة النقاط التالية لحام الفولاذ المطور.

(1) اللحام بين أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ: إذا تم إجراء لحام تناكبي TIG بين الفولاذ المطور و SUS304 ، الذي يحتوي على محتوى C أعلى ، فإن التحسس الناتج سيقلل من مقاومة التآكل للمفصل الملحوم. لذلك ، ليس من المناسب استخدام SUS304 مع محتوى C ≤0.08 ％ ، بشكل عام 0.05 ％ ～ 0.06 ％ ، ولكن SUS304L (18Cr-9Ni ، C≤0.03 ％).

(2) سلك اللحام: من أجل منع مقاومة التآكل للمفصل الملحوم من الانخفاض بسبب التحسس ، يجب تجنب استخدام سلسلة Y308 (المكون 0.05C-20Cr-10Ni) ، وسلسلة Y308L مع انخفاض C المحتوى (المكون 0.02 C-20Cr-14Ni) وسلسلة Y309L (تكوين 0.02C-23Cr14Ni) سلك اللحام.

(3) غاز التدريع: من أجل منع الأكسدة وتسلل C (لجزء اللحام) ، يجب توفير كمية كافية من حماية الأرجون ليس فقط من سطح قطعة عمل اللحام ولكن أيضًا من الداخل.

(4) حرارة الإدخال المناسبة: بالمقارنة مع SUS304 ، زادت حرارة الإدخال اللازمة عند تطوير لحام الفولاذ ، ولكن يجب ملاحظة أنه مع زيادة حرارة الإدخال ، ستزداد حبيبات جزء اللحام ، مما قد يقلل من صلابته.

يتمتع كل من نفس مادة اللحام من JFE443CT وجزء اللحام بـ SUS304 بالقوة والليونة الكافية. علاوة على ذلك ، كما هو موضح في الجدول 3 ، مقارنةً بـ SUS304 ، يحتوي الفولاذ المطور على معامل تمدد حراري أقل وموصلية حرارية أعلى ، والتي تتميز بصعوبة إحداث تشوه في اللحام.

3 ، مواد التشطيب ، 2BW مواد التشطيب

بالإضافة إلى مادة 2B (التلدين والتخليل) ومواد BA (التلدين اللامع) مع تشطيب السطح من الفولاذ المقاوم للصدأ العام ، تم تجهيز الفولاذ المطور أيضًا بمنتجات تشطيب عالية الإنتاجية (tandem-CAL).

مادة التشطيب 2B للصلب المطور لامعة ، لكنها تختلف عن مادة التشطيب البيضاء SUS304 2B. في مادة التشطيب 2B للصلب المطور ، قد تكون هناك عيوب صغيرة تحتاج إلى الإصلاح أثناء المعالجة ، أو أن الخاصية المضادة للوهج رديئة.

يُظهر الفهرس النسبي ومقارنة الصورة أن سطوع وبياض مادة التشطيب 443BW الخاصة بـ JFE2CT تماثل تلك الموجودة في مادة التشطيب 304B الخاصة بـ SUS2 ، مع مظهر أبيض منخفض اللمعان. عند استخدام مواد التشطيب الفولاذية المطورة و SUS304 2B معًا ، يمكن تقليل اختلاف اللون في مواد التشطيب 2BW.

4. مقاومة التجعد

في البداية ، واجه الفولاذ الذي تم تطويره في ظل هذا التطور تجعدًا شديدًا في بعض الأحيان ، ولكن نظرًا لتحسين ظروف المعالجة والإنتاج ، تم تحسين مقاومته للتجاعيد بنجاح. على سبيل المثال ، تُظهر نتائج قياس مقاومة التجعد للفولاذ بنسبة 20٪ تمددًا أن فولاذ JFE443CT قبل التحسين يبلغ ارتفاع التموج 4 ميكرومتر ، وأن ارتفاع التموج بعد التحسين ينخفض ​​إلى حوالي 1.5 ميكرومتر.

ثلاثة ، استخدام في الهواء الطلق

1. تظهر نتائج اختبار رش الملح باستخدام JFE443CT و SUS304 و SUS430 والصفائح الفولاذية المجلفنة بالغمس الساخن أنه بعد اختبار 672 ساعة للوح المجلفن العام (كمية الطلاء 62 جم / م 2) ، تفقد الطبقة المجلفنة وظيفتها المضادة للصدأ والصدأ. بعد اختبار 2000 ساعة ، صدأ الصفيحة الفولاذية تمامًا ؛ حتى الصفيحة الفولاذية ذات الطبقة السميكة المجلفنة (كمية الطلاء 527 جم / م 2) صدأ بعد اختبار 2000 ساعة والصدأ بعد 5000 ساعة. صدأ SUS430 من النهاية بعد اختبار 168h. على عكس الوضع المذكور أعلاه ، لم تصدأ JFE443CT و SUS304 حتى بعد اختبار 5000 ساعة ولديها مقاومة ممتازة للتآكل.

بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء اختبار التعرض ومقاومة التآكل لمدة ثلاثة أشهر لقناة تكييف الهواء المحاكاة للصلب المطور و SUS304 الذي تم إنتاجه على سبيل التجربة في مكان يبعد 10 أمتار عن السور البحري في شاطئ تشيبا. أظهرت النتائج أن تآكل الفولاذ المطوَّر طفيف ، مما يدل على إمكانية استبدال SUS304.

كما هو مذكور أعلاه ، يتمتع الفولاذ المطور بمقاومة تآكل كافية للاستخدام الخارجي ، وقد بدأ في استبدال SUS304 كمواد بناء مختلفة ، وأدوات بناء ، وإكسسوارات معدنية ، وسلع منزلية للاستخدام الخارجي ، وآلات صناعية.

2. استخدام داخلي

في الأجهزة المنزلية الداخلية والمنتجات المنزلية ، تم أيضًا استبدال استخدام SUS304 بالفولاذ المطور ، مثل أواني الطهي والحاضنات والثلاجات وخزائن المطبخ.

كما هو مبين في الجدول 3 ، فإن الفولاذ المطوّر مغناطيسي وله موصلية حرارية عالية. إذا تم استخدامه في طباخ التعريفي ، تكون سرعة التسخين سريعة ويتم توفير استهلاك الطاقة (عند إضافة نفس الكمية إلى الفولاذ المطوَّر الدائري ووعاء الماء SUS304 ، في ظل ظروف التسخين نفسها ، سيغلي الأول الماء لمدة 30 دقيقة أسرع من الأخير).