يعد فهم الخصائص والاختلافات بين درجات الفولاذ المقاوم للصدأ أمرًا ضروريًا. يمكن أن يساعد المهندسين والمصنعين في اختيار المواد المناسبة لمشاريعهم. تستكشف هذه المقالة الاختلافات الرئيسية بين درجتين من الفولاذ المقاوم للصدأ شائعة الاستخدام، 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ و304. وتتناول تكوينها وخصائصها الميكانيكية وتطبيقاتها ومقاومتها للتآكل والتكلفة.
ما هو 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ؟
الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ المقوى بالكروم والنيكل والألومنيوم معروف بقوته وصلابته العالية، ومقاومته للتآكل، وقابليته للتشكيل الجيدة. الخصائص الفريدة للفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 تجعله جزءًا لا غنى عنه في التصنيع الصناعي.
لا يقتصر الأمر على أداء جيد في البيئات عالية الضغط والتآكل فحسب، بل يمكنه أيضًا تحقيق خصائص ميكانيكية مختلفة من خلال عمليات المعالجة الحرارية الدقيقة. هذه الخصائص تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 يستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران والكيماويات والطبية وتصنيع الآلات.
ما هو 304 الفولاذ المقاوم للصدأ؟
304 الفولاذ المقاوم للصدأ هو واحد من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (غير المغناطيسي) الأكثر استخدامًا. وهي معروفة بمقاومتها الممتازة للتآكل وقابليتها للتشكيل، وهي مادة متعددة الاستخدامات تستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات.
17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل 304 - ما الفرق
مقارنة التركيب الكيميائي: 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل 304 الفولاذ المقاوم للصدأ
| العنصر | 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ (%) | 304 الفولاذ المقاوم للصدأ (٪) |
|---|---|---|
| Cr | 16.0-18.0 | 18.0-20.0 |
| Ni | 6.5-7.8 | 8.0-10.5 |
| Al | 0.75-1.50 | - |
| C | 0.09 ماكس | 0.08 ماكس |
| Mn | 1.00 ماكس | 2.00 ماكس |
| Si | 1.00 ماكس | 0.75 ماكس |
| P | 0.04 ماكس | 0.045 ماكس |
| S | 0.03 ماكس | 0.03 ماكس |
بالمقارنة، يمكن العثور على أن الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 والفولاذ المقاوم للصدأ 304 لديهما اختلافات كبيرة في التركيب الكيميائي، مما يؤدي إلى خصائص أداء ومجالات تطبيق مختلفة تمامًا.
مقارنة الخواص الميكانيكية: الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ 304
| الممتلكات | 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ | 304 الفولاذ المقاوم للصدأ |
|---|---|---|
| قوة الشد | ما يصل إلى 1035 ميجا باسكال (بعد المعالجة الحرارية) | ما يقرب من 515 ميجا باسكال |
| قوة الغلة | ما يصل إلى 960 ميجا باسكال (بعد المعالجة الحرارية) | ما يقرب من 205 ميجا باسكال |
| استطالة | حوالي 11-15% (بعد المعالجة الحرارية) | حوالي 40٪ |
| عسر الماء | ما يصل إلى 375 فولت (بعد المعالجة الحرارية) | حوالي 201 غ.ب |
| المقاومة للتآكل | جيد، ولكن أقل بقليل من 304 | أسعار |
| القابلية للتشكيل | جيد، يمكن معالجته بالحرارة للحصول على قوة عالية | أسعار |
| حام | جيد، قد يتطلب معالجة حرارية بعد اللحام | ممتازة وقابلة للحام بالطرق القياسية |
| المعالجة الحرارية | يمكن تصلبها بالمعالجة الحرارية (معالجة المحلول والشيخوخة) | لا يمكن تصلبها بالمعالجة الحرارية، وعادة ما يتم تلدينها |
17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ: يتمتع بقوة شد أعلى، وقوة إنتاجية، وصلابة بعد المعالجة الحرارية، ومناسب لتطبيقات الضغط العالي التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل.
الفولاذ المقاوم للصدأ 304: يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل، وقابلية التشكيل، وقابلية اللحام، مما يجعله خيارًا متعدد الاستخدامات لمجموعة واسعة من التطبيقات، ولكنه يتمتع بقوة وصلابة أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7.
تتمتع كلتا المادتين بمزايا فريدة ويمكن اختيارهما بناءً على متطلبات التطبيق المحددة.
المعالجة الحرارية
- 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- يمكن معالجتها بالحرارة لتحقيق قوة وصلابة عالية.
- تشمل العلاجات النموذجية العلاج بالمحلول يليه الشيخوخة.
- 304 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- لا يمكن تصلبها بالمعالجة الحرارية.
- صلب عادة لتخفيف الضغط وتحسين الليونة.
المقاومة للتآكل
- 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- مقاومة جيدة للتآكل ولكنها أقل قليلاً من 304 في بعض البيئات.
- 304 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- مقاومة ممتازة للتآكل في مجموعة واسعة من البيئات.
التطبيقات
17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- تطبيقات الفضاء الجوي (مثل أجزاء الطائرات والينابيع)
- معدات المعالجة الكيميائية
- تتطلب المكونات عالية الضغط قوة وصلابة عالية
- الأجهزة والأدوات الطبية
- المكونات الميكانيكية مثل الأغشية والمنفاخ
304 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- معدات تجهيز الأغذية والمشروبات
- المعالجة الكيميائية والتخزين
- الأدوات المنزلية (مثل الأحواض والأجهزة وأدوات الطهي)
- تطبيقات البناء والمعمارية
- مكونات السيارات والفضاء (مثل أنظمة العادم)
القابلية للتشكيل واللحام
تعد قابلية اللحام وقابلية التشكيل من الاعتبارات الحاسمة عند اختيار درجة الفولاذ المقاوم للصدأ. تؤثر هذه العوامل على مدى ملاءمة المادة لمختلف التطبيقات. سيلقي هذا القسم نظرة متعمقة على خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7. كما سيتم تقديم الفولاذ المقاوم للصدأ 304. وهذان نوعان من الدرجات المستخدمة على نطاق واسع. لديهم خصائص مختلفة.
17-7 قابلية اللحام والتشكيل للفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 عبارة عن الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب والذي يتمتع بقوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. ومع ذلك، فإن قابلية اللحام والتشكيل محدودة إلى حد ما مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر ليونة مثل 304. فيما يلي النقاط الرئيسية حول 17-7:
17-7 قابلية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ
يتطلب لحام الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 عناية خاصة لتجنب التشقق والتشوه. نظرًا لأنه فولاذ مقوى بالترسيب، فيجب أن يتم لحامه في الحالة القديمة. وهذا يضمن هطول الأمطار المرحلة الأمثل. كما أنه يمنع فقدان الليونة والمتانة عند اللحام. يوصى بعمليات اللحام المتخصصة. وتشمل هذه TIG (غاز التنغستن الخامل) وMIG (الغاز الخامل المعدني). قد يكون التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام ضروريين أيضًا للحفاظ على الخواص الميكانيكية.
17-7 قابلية تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ
17-7 لديه قابلية تشكيل أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. ويرجع ذلك إلى قوتها وصلابتها العالية. وهي أكثر عرضة للرجوع إلى الخلف أثناء عمليات الثني والتشكيل. لذلك، هناك حاجة إلى آلات أكثر قوة للتشكيل. المعالجة الحرارية قبل التشكيل يمكن أن تحسن القابلية للتشكيل. ومع ذلك، يجب موازنة ذلك مع إمكانية تقليل مقاومة التآكل والقوة.
304 الفولاذ المقاوم للصدأ قابلية اللحام وقابلية التشكيل
الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. وهي معروفة بقابليتها للتشكيل الممتازة. وهي معروفة أيضًا بقابليتها للحام. هذه الخصائص تجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.
304 قابلية اللحام من الفولاذ المقاوم للصدأ
يعد 304 أحد أسهل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ في اللحام لأنه يحتوي على هيكل أوستنيتي مستقر. يساعد هذا الهيكل على تجنب مشاكل مثل تآكل اللحام والتآكل الحبيبي. لا يتطلب معالجة حرارية بعد اللحام، مما يساعد على الحفاظ على مقاومة التآكل الأصلية وقوة منطقة اللحام. تعمل تقنيات اللحام الشائعة مثل TIG وMIG واللحام بالمقاومة بشكل جيد مع الفولاذ المقاوم للصدأ 304.
304 الفولاذ المقاوم للصدأ قابلية التشكيل
قابلية التشكيل لهذا الصف ممتازة. ويمكن تشكيلها بسهولة إلى مجموعة متنوعة من الأشكال، بدءًا من الأشكال الهندسية المعقدة وحتى الرسومات العميقة. إن قوة الإنتاج المنخفضة والاستطالة العالية تسمح بتشكيلها في أشكال معقدة دون الكثير من القوة. وهذا يقلل من تآكل الأدوات واستهلاك الطاقة أثناء عملية التصنيع.
التكلفة
- 17-7 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- بشكل عام أكثر تكلفة بسبب خصائصه المتخصصة وعمليات المعالجة الحرارية.
- 304 الفولاذ المقاوم للصدأ:
- غالبًا ما تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة، ومتاحة على نطاق واسع، ومناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.
في الخلاصة
القوة والصلابة: يتفوق الفولاذ المقاوم للصدأ 17-7 في التطبيقات التي تتطلب قوة وصلابة عالية، خاصة بعد المعالجة الحرارية، في حين أن 304 معروف بقابليته للتشكيل الممتازة والقوة المعتدلة.
المقاومة للتآكل: تتمتع كلتا السبيكتين بمقاومة جيدة للتآكل، لكن أداء الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أفضل بشكل عام في المزيد من البيئات.
خصوصية التطبيق: 17-7 هو الخيار المفضل لمكونات الطيران والضغط العالي والدقة، في حين أن 304 أكثر تنوعًا ويستخدم على نطاق واسع في المنتجات الاستهلاكية والبناء والتطبيقات الصناعية العامة.
التكلفة والتوافر: يعتبر 304 أكثر فعالية من حيث التكلفة ومتاح على نطاق واسع، في حين أن 17-7، رغم أنه أكثر تكلفة، له مزايا محددة في التطبيقات عالية الضغط ودرجات الحرارة العالية.