يوجد أكثر من 250 نوعاً من الفولاذ المقاوم للصدأ. ونظراً لجماله وأدائه، فإنه يتمتع بقيمة اقتصادية ويستخدم في العديد من الصناعات.
ينقسم الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي إلى خمس فئات. وتجمع كل فئة بين عناصر كيميائية محددة وخصائص ميكانيكية فريدة، مثل الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ في السلسلة 300 والفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي والمارتنسيتي في السلسلة 400.
تشرح هذه المقالة الاختلافات بين الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 و400.
الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 من الفولاذ الأوستنيتي. وهو مزيج من الكربون والكروم والنيكل والموليبدينوم. ونظراً لاحتوائه على نسبة عالية من النيكل، فهو غير مغناطيسي ويتميز بمقاومة قوية للتآكل، كما أنه يعمل بشكل جيد في درجات الحرارة العالية. يتميز بالعديد من الخصائص المختلفة ويستخدم على نطاق واسع. وهو ممتاز في البيئات ذات درجات الحرارة العالية ولكن لا يمكن معالجته بالحرارة.
304 و 316 هما أكثر درجات الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 شيوعًا في السوق.
الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 400 هو مزيج من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي والفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي. وهو مصنوع من الكربون والكروم والمنجنيز. وبالمقارنة مع السلسلة 300، فإنه يحتوي على نسبة قليلة جداً من النيكل أو لا يحتوي على نيكل على الإطلاق. يتميز بالصلابة الممتازة ومقاومة التآكل والقوة. إنه مغناطيسي، ويمكن معالجته بالحرارة، وهو متين. ومع ذلك، فهو لا يقاوم الصدأ مثل السلسلة 300.
410 هي درجة شائعة في سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ 400.
الاختلافات بين سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ 300 مقابل 400 سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ
التركيب الكيميائي
السلسلة 300: يحتوي على الكروم 18% - 30%، والنيكل 6% - 20%، والموليبدينوم. يشكل الكروم طبقة واقية، ويثبت النيكل بنية الأوستينيت ويزيد من المتانة، ويساعد الموليبدينوم على مقاومة التآكل الناتج عن التنقر. وهذا ما يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 مناسبًا للبيئات المسببة للتآكل، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 الذي يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل في المنشآت البحرية.
السلسلة 400: يحتوي على 11% - 12% من الكروم والمنجنيز، مع قليل من النيكل أو بدونه ومحتوى أعلى من الكربون. يوفر الكروم مقاومة أساسية للتآكل، ويزيد المنجنيز من القوة، ويعزز الكربون العالي الصلابة ومقاومة التآكل. على سبيل المثال، يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 430 في الزخارف الداخلية، حيث يوازن بين التكلفة والأداء.
مقاومة التآكل
السلسلة 300: نظرًا لاحتوائه على نسبة عالية من النيكل والكروم، فإنه يشكل طبقة سلبية مستقرة توفر مقاومة ممتازة للعديد من أنواع التآكل. ويستخدم على نطاق واسع في تجهيز الأغذية والمعدات الطبية والكيميائية. على سبيل المثال، يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في معدات تجهيز الأغذية ولا يصدأ بسهولة عند تعرضه للمكونات الحمضية أو القلوية، مما يضمن النظافة والسلامة.
السلسلة 400: لديه مقاومة أضعف للتآكل. قد يصدأ في البيئات شديدة التآكل. ومع ذلك، يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 430 في البيئات الأضعف تآكلًا. يمنحه المحتوى العالي من الكربون مقاومة ممتازة للتآكل، مما يجعله مثاليًا لحواف الأدوات وأسطح الاحتكاك الميكانيكي، مما يقلل من التآكل ويطيل العمر الافتراضي.
الخواص الميكانيكية
السلسلة 300: يمنحه التركيب الأوستنيتي ليونة ممتازة، مما يسمح له بالخضوع لتشوهات كبيرة. من السهل تشكيله عن طريق الشغل على البارد، لكن قوته تنخفض في درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال، تحافظ أجزاء هيكل السيارات على شكلها بشكل جيد بعد الختم، ولكن المكونات ذات درجات الحرارة العالية تحتاج إلى معالجات خاصة.
السلسلة 400: يمنحه المحتوى العالي من الكربون صلابة وقوة عالية. على سبيل المثال، يصبح الفولاذ المارتنسيتي 440 المقاوم للصدأ، بعد المعالجة الحرارية، شديد الصلابة، مما يجعله مناسبًا للأدوات والأجزاء المقاومة للتآكل. ومع ذلك، فإن ليونة هذا الفولاذ محدودة، ويلزم توخي الحذر أثناء المعالجة لتجنب التشققات.
أداء المعالجة
السلسلة 300: لها خصائص معالجة ممتازة. من السهل تشكيله عن طريق المعالجة على البارد، مثل الختم والثني والتمدد. كما أنه يعمل بشكل جيد في المعالجة الساخنة ويمكن تشكيله أو درفلته في نطاق درجة حرارة مناسبة لإنتاج أشكال مختلفة مثل الألواح والأنابيب والقضبان.
السلسلة 400: يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي في السلسلة 400 بخصائص تشغيل ساخنة جيدة، ولكن أداء التشغيل البارد أسوأ قليلاً من السلسلة 300. الفولاذ المارتنسيتي غير القابل للصدأ، نظرًا لصلابته وقوته العالية، أكثر صعوبة في المعالجة، ولكن الدرجات الأسهل في المعالجة (مثل 416) يضاف إليها الكبريت لتحسين قابلية التشغيل الآلي.
قابلية اللحام
السلسلة 300: لديها قابلية لحام جيدة مع أداء ممتاز للمفصل. المنطقة المتأثرة بالحرارة صغيرة، والتشويه ضئيل للغاية. يمكن استخدام طرق لحام مختلفة، مثل لحام TIG لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يضمن لحامات عالية الجودة. يستخدم على نطاق واسع في تصنيع المكونات الهيكلية.
السلسلة 400: تتميز أنواع الفولاذ المارتنسيتي غير القابل للصدأ المارتنسيتي بضعف قابلية اللحام. فهي معرضة للتشقق وتتطلب التسخين المسبق والتسخين اللاحق والتحكم الدقيق في معايير العملية. على سبيل المثال، عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ 410، يقلل التسخين المسبق من الإجهاد، ويحسن التقسية من المتانة، مما يضمن جودة اللحام الجيدة.
التكلفة
السلسلة 400: نظرًا لانخفاض أو انعدام محتواه من النيكل، فهو أكثر فعالية من حيث التكلفة. ويستخدم في التطبيقات التي تكون فيها التكلفة مصدر قلق، مثل الزخرفة المعمارية والمعدات الصناعية العامة والأجهزة المنزلية. على سبيل المثال، تُستخدم السلسلة 400 في درابزين المباني، مما يوفر أداءً أساسيًا بتكلفة أقل.
السلسلة 300: سعر النيكل مرتفع ومتقلب، مما يؤثر على التكلفة. يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 في التطبيقات الحرجة التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل والأداء، مثل خطوط الأنابيب الكيميائية والمعدات الطبية. وعلى الرغم من أنها أغلى ثمناً، إلا أنها تضمن أداءً موثوقاً على المدى الطويل.
البنية المجهرية
السلسلة 300: له بنية مكعبة متمركزة على الوجه (FCC)، مع ترتيبات ذرية محكمة ومنتظمة. وهذا يمنحها صلابة وقابلية تشكيل جيدة، ولا تنكسر بلوراتها بسهولة أثناء المعالجة، مما يجعلها مثالية للعمل على البارد. على سبيل المثال، يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في تصميمات دقيقة لأدوات المائدة.
السلسلة 400: له بنية مكعبة متمركزة في الجسم (BCC)، مع تباعد ذري أكبر نسبيًا، مما يمنحه قوة وصلابة أعلى. بعد المعالجة الحرارية المناسبة، تزداد قوته بشكل كبير. على سبيل المثال، يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 440 في الأدوات، حيث يمكنه الحفاظ على حافة حادة.
المغناطيسية:
السلسلة 300: نظراً لهيكله الأوستنيتي، تكون المغازل الإلكترونية غير منتظمة، لذلك عادة ما تكون غير مغناطيسية أو ضعيفة المغناطيسية. ويستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية والمناطق الحساسة للمجالات المغناطيسية، مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الطبية، لتجنب التداخل مع الأجهزة الحساسة وضمان التشغيل السلس.
السلسلة 400: يحتوي الفولاذ الحديدي والمارتنزيتي المقاوم للصدأ على عدد أكبر من الإلكترونات غير المزدوجة وهو مغناطيسي. وهي تستخدم عادة في المحركات والمولدات والمشابك المغناطيسية. وتساعد الخصائص المغناطيسية على تحسين كفاءة التحويل الكهرومغناطيسي وتلبية احتياجات الامتصاص والتثبيت.
الصلابة
السلسلة 300: الهيكل الأوستنيتي مستقر، لذلك لا يتصلب جيدًا مع التسخين. ومع ذلك، يمكن تقويته من خلال الشغل على البارد، حيث تزداد الاضطرابات. على سبيل المثال، يصبح الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أقوى بعد السحب على البارد، مما يجعله مناسبًا للأجزاء الهيكلية التي تتطلب قوة معتدلة وأشكالًا معقدة.
السلسلة 400: يمكن أن يخضع للتحول المارتنسيتي من خلال التسخين والتبريد، مما يزيد من صلابته بشكل كبير. على سبيل المثال، يصبح الفولاذ المقاوم للصدأ 410، بعد التبريد، شديد الصلابة ومناسب لتصنيع الأجزاء المقاومة للتآكل، مما يلبي متطلبات الصلابة العالية للأدوات والمكونات الميكانيكية.
التطبيقات
السلسلة 300: نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل، وخصائصه غير المغناطيسية وقابليته الجيدة للتشكيل، فإنه يستخدم عادةً في معالجة الأغذية (مثل أدوات المائدة)، والطبية (مثل الأدوات)، والديكور المعماري، والمكونات المقاومة للتآكل الكيميائي.
السلسلة 400: بفضل قوته العالية ومقاومته للتآكل وخصائصه المغناطيسية، فهو مناسب للأدوات والأجزاء الميكانيكية القابلة للتآكل ومكونات السيارات (مثل أنابيب العادم والداخلية) والتطبيقات المتعلقة بالمغناطيسية.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن الفولاذ المقاوم للصدأ 300 و400، فلا تتردد في الاتصال بنا.
تتخصص شركة Manek Casting في توفير أجزاء مصبوبة استثمارية عالية الجودة مصنوعة من معادن ذات مزايا كبيرة. نحن نلتزم بأعلى معايير صب المعادن وعمليات الفحص والاختبار الصارمة، ونقدم خدمات صب استثمارية استثمارية موثوقة وعالية الجودة لمختلف الصناعات. شركة Manek Casting هي شريكك الموثوق به!
