عندما يتعلق الأمر بالفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي،درجة 420يُعد هذا النوع من الفولاذ جديرًا بالذكر، فهو معروف بصلابته ومقاومته للتآكل. ويكتسب هذه الصلابة من عمليات المعالجة الحرارية مثل التبريد السريع.
ضمن هذه العائلة، يُعدّ كلٌّ من 420J1 و420J2 نوعين بارزين يكتسبان صلابتهما من خلال التسخين بدرجة حرارة عالية متبوعًا بالتبريد السريع في الزيت أو الهواء الطلق. ويُحدّد مستوى الكربون الموجود إلى حد كبير أقصى صلابة يمكن أن تصل إليها هذه الفولاذات عند تبريدها.
يُعرف الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 و420J2 بصلابتهما ومقاومتهما الممتازة للتآكل. يميل الفولاذ 420J2 إلى أن يكون أصلب من الفولاذ 420J1 لاحتوائه على نسبة أعلى من الكربون. يُنصح بمعالجة هذين النوعين من الفولاذ بالتبريد السريع عند درجات حرارة تتراوح بين 980 و1050 درجة مئوية، ويتميز كلا النوعين بخصائص مغناطيسية.
بعد المعالجة الحرارية،الفولاذ المقاوم للصدأ 420تصل صلابتها عادةً إلى حوالي 52-55 HRC. يوفر هذا المستوى من الصلابة أداءً كافياً ضد التلف، مما يجعل هذه الأنواع من الفولاذ خياراً مفضلاً لتصنيع السكاكين، وذلك بفضل سهولة قطعها وتلميعها.
انضم إلينا بينما نتعمق أكثر في عالم الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 و 420J2 ونستكشف ما يميزهما.
ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1؟
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 بمقاومته العالية للتآكل والصدأ وصلابته الفائقة، ويُباع بسعر أقل من نظيره. وهو مثالي للبيئات التي تتطلب المواصفات القياسية للفولاذ المقاوم للصدأ.
إن إمكانية تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 (بالتصليد السريع) بالمعالجة الحرارية تجعله خيارًا متعدد الاستخدامات. وبفضل مقاومته للتآكل، يُعدّ 420J1 مناسبًا تمامًا لتطبيقات متنوعة.
ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2؟
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 بكونه خياراً اقتصادياً ومقاوماً للتآكل بشكل استثنائي. فهو يتحمل ظروفاً متنوعة، من المنزلية إلى الصناعية، كما أنه مقاوم لحمض النيتريك المخفف.
يتم توحيد الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 وفقًا لمواصفات ASTM الأمريكية، حيث أن المعيار اليومي هو SUS420J2، ويتوافق مع المعيار الوطني الجديد 30Cr13.
تتميز هذه الدرجة بشكل خاص بقوتها الكبيرة ومقاومتها الكافية للصدمات عند تقويتها وتلطيفها.
لنقارن الآن أداء هذين النوعين من الفولاذ في بيئات مختلفة.
إذا كانت هذه المقدمة تلبي توقعاتكم، فسأنتقل إلى مقارنة أدائهم في ظروف مختلفة.
420 أداء المواد في بيئات مختلفة
الالفولاذ المقاوم للصدأ 420يُظهر هذا النوع من الفولاذ أداءً متميزًا بفضل مقاومته الفائقة للتآكل في مختلف الظروف البيئية. فهو مقاوم لمواد مثل الأمونيا، وحمض الكربونيك، والنفط الخام، ومحاليل المنظفات، والخل، والأحماض الغذائية، ومجموعة متنوعة من المنتجات البترولية، وحتى البخار. يتوفر كل من النوعين 420J1 و420J2 بنوعين: مُقسّى ومُعالَج حراريًا، مما يُتيح استخدامهما في نطاقات درجات حرارة مختلفة.
قوة ومتانة الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2
قوة الشد:
تتجاوز قوة الشد للفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 قوة الشد للفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 نظرًا لارتفاع نسبة الكربون فيه. وبفضل قوته الفائقة ومقاومته للتآكل، يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 الخيار الأمثل في التطبيقات التي تتطلب هذه الخصائص.
صلابة:
بعد عملية التبريد السريع، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 زيادة ملحوظة في الصلابة مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ 420J1. تتضمن عملية التصليد تسخين الفولاذ 420J2 إلى درجة حرارة تتراوح بين 950 و1020 درجة مئوية (1742-1868 درجة فهرنهايت) حتى تتوزع درجة الحرارة بالتساوي في جميع أنحاء المادة.
قوة الخضوع:
تُشير مقاومة الخضوع إلى الانتقال من التشوه المرن إلى التشوه اللدن. تتميز المعادن الصلبة عادةً بمقاومة خضوع أعلى. عند إزاحة بنسبة 0.2%، تبلغ مقاومة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 حوالي 440 ميجا باسكال، بينما تبلغ مقاومة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 حوالي 540 ميجا باسكال.
التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2
يُعد التركيب الكيميائي لصلب 420J1 و420J2 عاملاً حاسماً في تحديد أدائهما. فمحتوى الكربون في 420J2 أعلى، مما يُسهم في زيادة صلابته وقوته.
| درجة | نسبة الكربون C | المنغنيز نسبة المنغنيز | الفوسفور P % | السيليكون سي % | الكبريت S % | الكروم نسبة الكروم |
| 420J1 | 0.16~0.25 | 1.0 كحد أقصى | 0.040 كحد أقصى | 1.0 كحد أقصى | 0.030 كحد أقصى | 12~14 |
| 420J2 | 0.26~0.40 | 1.0 كحد أقصى | 0.040 كحد أقصى | 1.0 كحد أقصى | 0.030 كحد أقصى | 12~14 |
الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 – اختلافات في قابلية اللحام
نقطة الانصهار:
تتميز سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 و420J2 بنقاط انصهار متقاربة نظرًا لتشابه تركيبها، ويكمن الاختلاف الرئيسي بينهما في محتواها من الكربون. وتتراوح نقاط انصهار هذه السبائك بين 1450 و1510 درجة مئوية (2642 و2750 درجة فهرنهايت).
وزن:
بالنظر إلى أن كلا النوعين جزء من سلسلة 420 ويشتركان في نفس الكثافة، فإن 420J1 و 420J2 سيكون لهما نفس الوزن لحجم معين.
مقاومة التآكل:
يتميز كلا النوعين بمقاومة استثنائية للتآكل. ومع ذلك، ونظرًا لارتفاع نسبة الكربون فيه، قد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 أكثر عرضة للتآكل في البيئات الرطبة والمالحة مقارنةً بالفولاذ 420J1.
تقنيات اللحام:
تتشابه تقنيات اللحام لكل من الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 والفولاذ المقاوم للصدأ 420J2، كونهما من نفس السلسلة. ويُعرف كلا النوعين بسهولة لحامهما، مع أنه يُنصح بتجنب اللحام في حالتي التلدين والتصليد والتطبيع لمنع الهشاشة والتشقق على البارد.
يكلف:
على الرغم من وجود اختلافات طفيفة في الأسعار، إلا أن الطلب على صنف 420J2 أعلى قليلاً من صنف 420J1 نظراً لزيادة محتواه من الكربون وصلابته. وتتذبذب قيم السوق، مما يؤثر على الأسعار تبعاً لذلك.
مقارنة بين وزن وكثافة الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 والفولاذ المقاوم للصدأ 420J2
كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1:
تُحسب كثافة المادة بناءً على كتلتها لكل وحدة حجم. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 بكثافة تبلغ 7.8 غ/سم³، وهي كثافة نموذجية للفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 420.
كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2:
بما أن 420J2 و 420J1 جزء من نفس سلسلة 420، فإنهما يشتركان تقريبًا في نفس قيمة الكثافة البالغة 7.8 جم/سم³.
تطبيقات وصناعات الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 والفولاذ المقاوم للصدأ 420J2
يُفضل استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 بشكل خاص في صناعة سكاكين الغوص، وسكاكين المطبخ العادية، والأدوات الجراحية، والأدوات اليدوية، وأعمدة المضخات، والسيوف، والخناجر نظرًا لصلابته ومتانته.
في المقابل، يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 بشكل شائع في معدات تحضير الطعام، وشفرات سكاكين المطبخ، وشفرات الآلات الصناعية، والأجزاء الميكانيكية، والأدوات الجراحية، وفي التطبيقات الزخرفية حيث تكون مقاومة التآكل القياسية كافية.
الأسئلة الشائعة
هل الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 جيد؟
نعم، يُعرف الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 بقوته وصلابته ومقاومته للتآكل. ويُستخدم على نطاق واسع في الظروف التي تتطلب مواد مُقسّاة ومُعالجة حرارياً.
هل فولاذ 420J2 مناسب لصناعة السكاكين؟
يُفضّل استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 في صناعة السكاكين المتينة منخفضة التكلفة الشائعة الاستخدام في المطابخ. كما يُعدّ هذا النوع مناسبًا لرؤوس الفؤوس نظرًا لقدرته على التصلّب.
ما هو المكافئ للفولاذ المقاوم للصدأ 420J2؟
يُعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 420HC مكافئًا للفولاذ 420J2 نظرًا لتشابه خصائصهما. ويُعدّ 420HC فولاذًا مقاومًا للصدأ مارتنسيتيًا يُستخدم عادةً في صناعة أدوات المائدة وأدوات القطع الأخرى.
خاتمة
ينتمي هذا النوع من الفولاذ إلى عائلة الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي،درجة 420يُصنف الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا إلى أنواع منخفضة الكربون، ومن أبرزها 420J1 و420J2. العامل الرئيسي الذي يميز الفولاذ المقاوم للصدأ 420J1 عن غيره هو...الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2وهو تركيز الكربون، الذي يؤثر على الصلابة والقوة ومقاومة التآكل.
لأولئك الذين يبحثون عن إرشادات الخبراء لاختيار الدرجة الأنسب لمشروع شريط الفولاذ المقاوم للصدأ 420J2 الخاص بهم، لا تترددوا في التواصل للحصول على نصائح شخصية
تاريخ النشر: 12 أبريل 2024
