صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ، وهي نوع من الفولاذ المقاوم للتآكل في الوسائط الضعيفة كالهواء والبخار والماء، تُسمى رسميًا بالفولاذ المقاوم للأحماض. وتُعزى مقاومتها للتآكل إلى عناصر السبائك الفريدة التي تحتوي عليها.

بناءً على بنيته المعدنية، يُصنف الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل رئيسي إلى ثلاث فئات: الأوستنيتي، والفريتي، والمارتنسيتي. بالإضافة إلى ذلك، هناك أنواع خاصة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، والفولاذ المقاوم للصدأ المُصلد بالترسيب، والفولاذ عالي السبائك.

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ببنية أوستنيتية مكعبة مركزية الوجه، وهو غير مغناطيسي. يمكن تقوية هذا النوع من صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بالمعالجة الباردة، وقد يكتسب بعض الخصائص المغناطيسية. يُطلق عليه المعهد الأمريكي للحديد والصلب أرقام السلسلتين 200 و300، مثل 304.

تتميز الفولاذات المقاومة للصدأ الفريتي ببنية مجهرية في الغالب من الفريت، وبنية بلورية مكعبة مركزها الجسم، وهي مغناطيسية. لا يمكن عادةً تقوية هذه الفولاذات بالمعالجة الحرارية، ولكن المعالجة الباردة تُعززها قليلاً. يُصنفها المعهد الأمريكي للحديد والصلب بالرقمين 430 و446.

الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي ذو مصفوفة مارتينسيتية، وهو مغناطيسي. يمكن تعديل خصائصه الميكانيكية بالمعالجة الحرارية. يُطلق عليه المعهد الأمريكي للحديد والصلب أرقامًا مثل 410 و420 و440. تجدر الإشارة إلى أن المارتنسيت يتحول إلى أوستينيت عند درجات حرارة عالية، ويمكن لمعدلات التبريد المناسبة أن تحافظ على استقرار البنية الأوستينيتية.

صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة، والمعروفة أيضًا باسم الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي-الفريتي، تجمع بين مزايا كلٍّ من الهياكل الدقيقة ثنائية الطور الأوستنيتي والفريتي. يتميز هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بقوة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل، لا سيما مقاومة التآكل بين الحبيبات، وتآكل إجهاد الكلوريد، والتآكل النقطي. يُصنّفه المعهد الأمريكي للحديد والصلب بأرقام مثل 329.

أخيرًا، تتميز أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المُصلَّدة بالترسيب بمصفوفة أوستنيتية أو مارتنسيتية، ويمكن زيادة صلابتها من خلال المعالجة بالترسيب. يُصنِّفها المعهد الأمريكي للحديد والصلب بأرقام سلسلة 600، مثل 17-4PH. لهذه الأنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ تطبيقات واسعة في مجال الطيران والفضاء ومجالات أخرى.

بشكل عام، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بمقاومة ممتازة للتآكل، تسبقه مباشرة السبائك. يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي مناسبًا للبيئات منخفضة التآكل. أما في البيئات معتدلة التآكل، حيث تتطلب قوة وصلابة عاليتين، فيُعد الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي والفولاذ المقاوم للصدأ المُصلد بالترسيب خيارين مثاليين.

عملية معالجة السطح

عند مناقشة مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل، يجب أيضًا مراعاة عمليات معالجة سطحه. تؤثر عمليات المعالجة السطحية المختلفة بشكل كبير على مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل. على سبيل المثال، يمكن للتلميع أن يزيد من نعومة سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يقلل من احتمالية التآكل. علاوة على ذلك، يمكن أن يُحسّن استخدام الطلاءات أو الأغطية من مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب ظروفًا بيئية محددة. لذلك، عند اختيار مواد الفولاذ المقاوم للصدأ، من الضروري مراعاة ليس فقط مقاومته الذاتية للتآكل، بل أيضًا عملية معالجة سطحه المحددة لتقييم أدائه في مقاومة التآكل بشكل شامل.

اختلاف السُمك

أثناء عملية إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ، تؤدي التشوهات الطفيفة الناجمة عن تسخين اللفائف إلى اختلافات في سمك صفائح الفولاذ المدلفنة، والتي تظهر عادةً أكثر سمكًا في المنتصف وأرق عند الحواف.

ولضمان دقة القياس، تنص المعايير الوطنية على أنه عند قياس سمك الورقة، يجب التركيز على مركز رأس الورقة.

علاوة على ذلك، تعتبر التحملات أيضًا عاملًا مهمًا يؤثر على سمك صفائح الفولاذ، ويتم تصنيفها بناءً على متطلبات السوق والعملاء، مثل التحملات الكبيرة والتحملات الصغيرة.

عمومًا، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على نسبة كروم تتجاوز 10.5% بمقاومة جيدة للتآكل. علاوة على ذلك، كلما زادت نسبة الكروم والنيكل، زادت مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل.

على سبيل المثال،, الفولاذ المقاوم للصدأ 304 يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على نسبة نيكل تتراوح بين 8% إلى 10% ونسبة كروم تتراوح بين 18% إلى 20%، ويحافظ هذا الفولاذ المقاوم للصدأ على مقاومة ممتازة للتآكل في معظم البيئات.

يمكن لمصانع الفولاذ المقاوم للصدأ واسعة النطاق ذات التكنولوجيا المتقدمة والمعدات المتطورة التحكم بشكل أفضل في عناصر السبائك، وإزالة الشوائب، وضمان درجات حرارة التبريد المستقرة لكتل الفولاذ، وبالتالي إنتاج منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ بجودة ثابتة وخصائص داخلية متفوقة.

على النقيض من ذلك، غالباً ما تواجه مصانع الصلب الصغيرة صعوبة في منع منتجاتها من الصدأ، وذلك بسبب المعدات والتكنولوجيا القديمة.

لا يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات الجافة جيدة التهوية، ولكنه عرضة للتآكل في البيئات ذات الرطوبة العالية، أو الأمطار المستمرة، أو الحموضة/القلوية العالية. حتى الفولاذ المقاوم للصدأ 304 معرض للصدأ في ظل الظروف البيئية القاسية.

إذا ظهرت بقع صدأ على الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن استخدام طرق كيميائية لمعالجته. يمكن استخدام معجون أو رذاذ التخليل للمساعدة في إعادة تخميل المناطق الصدئة، مما يُشكل طبقة من أكسيد الكروم لاستعادة مقاومته للتآكل.

بعد المعالجة، يجب شطفه بالماء النظيف لإزالة جميع الملوثات وبقايا الأحماض، ثم إعادة تلميعه وإغلاقه. أما بالنسبة لبقع الصدأ البسيطة والموضعية، فيمكن أيضًا استخدام خليط من البنزين وزيت المحرك لإزالتها.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الطرق الميكانيكية مثل النفخ الرملي، والطحن، والفرشاة، والتلميع لمعالجة أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ.

مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن التنظيف الميكانيكي يزيل فقط الملوثات السطحية، ولا يُغير من مقاومة المادة للتآكل. لذلك، يُنصح بإعادة التلميع باستخدام معدات التلميع وإجراء معالجة مانعة للتسرب بعد التنظيف الميكانيكي.

في صناعة الأجهزة، يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مادة شائعة الاستخدام. يتميز بأداء سحب عميق جيد ومقاوم للتآكل، مما يجعله مناسبًا لتصنيع هياكل الأجهزة المختلفة وأنابيب نقل الأحماض.

وفي الوقت نفسه، يمكن استخدامه أيضًا لتصنيع المعدات والمكونات غير المغناطيسية المبردة لتلبية متطلبات التطبيقات المتنوعة.

طُوِّر هذا الفولاذ المقاوم للصدأ لمعالجة ميل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الشديد للتآكل بين الحبيبات في ظل ظروف معينة. بتقليل محتوى الكربون، يُحسِّن هذا الفولاذ بشكل ملحوظ مقاومة التآكل بين الحبيبات في حالته الحساسة.

على الرغم من أن قوته أقل قليلاً من قوة الفولاذ المقاوم للصدأ 304، إلا أن خصائصه الأخرى تُشبه خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 321. وهو مناسب بشكل خاص للمعدات والمكونات المقاومة للتآكل التي لا يمكن معالجتها بالمحلول بعد اللحام، مثل هياكل الأجهزة.

كفرع من فروع 304 الفولاذ المقاوم للصدأ, يحتوي 304H على نسبة كتلة كربون متزايدة قليلاً، تصل إلى 0.04% إلى 0.10%، مما يحسن أداءه في درجات الحرارة العالية.

بفضل دمج الموليبدينوم في فولاذ 10Cr18Ni12، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاومة ممتازة لعوامل الاختزال والتآكل النقطي. وتتفوق مقاومته للتآكل على الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في مياه البحر ومجموعة متنوعة من الوسائط الأخرى، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب مقاومة للتآكل النقطي.

تُعد صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ 316L من الفولاذ منخفض الكربون للغاية والذي يعمل أيضًا بشكل ممتاز في الحالة الحساسة، حيث يتميز بمقاومة جيدة للتآكل بين الحبيبات.

وهي مناسبة بشكل مثالي لتصنيع المكونات والمعدات الملحومة ذات المقاطع العرضية السميكة، مثل المواد المقاومة للتآكل في المعدات البتروكيماوية.

كفرع آخر من الفولاذ المقاوم للصدأ 316, كما يحتوي 316H أيضًا على نسبة كتلة كربون متزايدة، مما يحسن أداءه في درجات الحرارة العالية.

تتمتع صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ 317 بمقاومة أفضل للتآكل النقطي والزحف، وهي متفوقة على الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتصنيع المعدات البتروكيماوية والمعدات المقاومة للتآكل الحمضي العضوي.

صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ 321 هي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المستقر بالتيتانيوم تظهر مقاومة محسنة للتآكل بين الحبيبات وخصائص ميكانيكية ممتازة في درجات الحرارة العالية من خلال إضافة التيتانيوم.

ومع ذلك، لا ينصح باستخدامه بشكل عام إلا في التطبيقات المتخصصة التي تتطلب درجات حرارة عالية أو مقاومة للتآكل الهيدروجيني.

الفولاذ المقاوم للصدأ 347 هو فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي مُثَبَّت بالنيوبيوم، مع إضافة النيوبيوم لتعزيز مقاومته للتآكل بين الحبيبات. في البيئات المسببة للتآكل، مثل الأحماض والقلويات والأملاح، تُضاهي مقاومته للتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ 321، مع تمتعه أيضًا بقابلية لحام جيدة.

يمكن استخدامه كمادة مقاومة للتآكل وفولاذ مقاوم للحرارة. ويُستخدم على نطاق واسع في صناعات الطاقة الحرارية والبتروكيماويات، مثل تصنيع الحاويات والأنابيب ومكونات المبادلات الحرارية.

صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ 904L هي فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي فائق الجودة، تم تطويره بدقة من قبل شركة Outokumpu الفنلندية، ويحتوي على نسبة نيكل تتراوح بين 24% و26%، في حين أن محتوى الكربون أقل تمامًا من 0.02%.

يتميز هذا الفولاذ بمقاومة استثنائية للتآكل، خاصةً في الأحماض غير المؤكسدة مثل حامض الكبريتيك، وحامض الأسيتيك، وحامض الفورميك، وحامض الفوسفوريك. كما يتميز بمقاومة جيدة للتآكل الشقوقي والتآكل الإجهادي.

يحافظ على مقاومة ممتازة للتآكل في حمض الكبريتيك بتركيزات مختلفة تحت 70 درجة مئوية، وكذلك في مخاليط حمض الأسيتيك وحمض الفورميك بأي تركيز ودرجة حرارة عند الضغط العادي.

على الرغم من أن المعيار الجديد يصنفه على أنه من الفولاذ المقاوم للصدأ، فقد تم تصنيفه سابقًا على أنه سبيكة تعتمد على النيكل في معيار ASME SB-625.

في الوقت الحالي، لا تمتلك الصين سوى درجة مماثلة، وهي الفولاذ 015Cr19Ni26Mo5Cu2، في حين اعتمدت بعض الشركات الأوروبية المصنعة للأدوات، مثل أجهزة قياس تدفق الكتلة E+H وساعات رولكس، الفولاذ المقاوم للصدأ 904L للمكونات الرئيسية.

الفولاذ المقاوم للصدأ 440C هو فولاذ مارتنسيتي يتميز بأعلى صلابة بين أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ، حيث تصل إلى HRC57. ويُستخدم عادةً في تصنيع الفوهات والمحامل ومكونات الصمامات، مثل أنوية الصمامات وقواعدها وأكمامها وسيقانها.

كممثل للفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب المارتنسيتي، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4PH بصلابة HRC44، ويجمع بين القوة العالية والصلابة ومقاومة التآكل.

مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه غير مناسب للبيئات ذات درجات الحرارة العالية التي تتجاوز 300 درجة مئوية. في درجة حرارة الغرفة، يُظهر مقاومة جيدة للتآكل الجوي والأحماض والأملاح المخففة، تُضاهي مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و430.

لذلك، يتم استخدامه غالبًا في تصنيع المكونات الأساسية مثل نوى الصمامات، والمقاعد، والأكمام، والسيقان للمنصات البحرية، وشفرات التوربينات، والصمامات.

يمكن لشركة Top Metal Manufacture أن توفر لك أنواعًا مختلفة من صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ،, ألواح الألمنيوم, ، صفيحة نحاسية، صفيحة فولاذية كربونية،, ألياف الفولاذ وغيرها من المنتجات مثل صريف الصلب, ، ورقة مثقبة.