ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 430؟

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
هذه أنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ تحتوي على الكروم والنيكل، وتتميز بمحتوى منخفض جدًا من الكربون. وهي غير مغناطيسية، ولكنها قد تصبح مغناطيسية بشكل طفيف عند تشكيلها على البارد. كما أن التشكيل على البارد يعزز من قوتها. يتميز الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمقاومة ممتازة للتآكل، وقابلية جيدة للتشكيل، وقابلية جيدة للحام، وخصائص ميكانيكية ممتازة في نطاق واسع من درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يسهل تنظيف هذا الفولاذ، مما يعزز استخدامه في التطبيقات التي تتطلب معايير صحية ومعقمة.

تشمل التطبيقات النموذجية للدرجات المختلفة ما يلي:
خزانات وأوعية تخزين وأنابيب مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304/304L، تُستخدم لنقل السوائل المسببة للتآكل. كما تُستخدم في معدات العمليات في قطاعات التعدين، والكيماويات، والتبريد، والأغذية، والمشروبات، والصناعات الدوائية. وتُستخدم هذه الأنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ أيضاً في صناعة الأواني المجوفة، وأدوات المائدة، والمنتجات المعمارية، والأحواض.
309/310: تتميز هذه الأنواع من الفولاذ بمحتوى أعلى من الكروم والنيكل مقارنةً بالنوع 304. وبفضل مقاومتها العالية للأكسدة، تُستخدم هذه الأنواع من الفولاذ في التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية، مثل الأفران ومكونات المحولات الحفزية.
خزانات وأوعية ضغط وأنابيب ومكونات من الفولاذ المقاوم للصدأ 318/316L، مصممة للاستخدام في ظروف قاسية وتطبيقات متخصصة، مثل تصنيع حاويات خزانات لنقل المواد الكيميائية والسوائل المسببة للتآكل بكميات كبيرة. ويُعزز محتوى الموليبدينوم مقاومة التآكل.
321/316Ti: هذه هي الدرجات "المستقرة". وهي مقاومة للحساسية، وبالتالي مقاومة للتآكل بين الحبيبات. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم في المكونات التي تتطلب قوة تحمل عالية في درجات الحرارة المرتفعة ومقاومة للتآكل، مثل غرف الاحتراق اللاحق، وأجهزة التسخين الفائق، والمعوضات، ومنافخ التمدد.
الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي
الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الكرومي العادي، وعادةً ما يكون منخفض الكربون. يتميز بخواص مغناطيسية وليونة جيدة ومقاومة عالية للتآكل والأكسدة. كما أنه مقاوم بشكل عام لتشقق التآكل الإجهادي. مع ذلك، توجد قيود على قابلية اللحام تحد من استخدامه في السماكات الرقيقة. يُعدّ 3CR12 نوعًا خاصًا، طوّرته شركة كولومبوس ستانلس وحصلت على براءة اختراع له، وهو يتغلب إلى حد كبير على هذه المشكلة.
درجات الفريت التقليدية:
تشمل الدرجات والتطبيقات النموذجية للدرجات المختلفة التقليدية ما يلي:
409
أنابيب عادم السيارات وأغلفة المحولات الحفازة
430
أحواض المطبخ، وأحواض الغسيل، وأدوات المائدة، ومعدات وأدوات المطبخ والتموين.
441
تُنتج شركة كولومبوس ستانلس هذا النوع خصيصًا لاستخدامه في مكونات السيارات. تُعدّ قوته الميكانيكية الفائقة عند درجات حرارة مرتفعة (تصل إلى 850 درجة مئوية) المادة المثالية للجزء الأمامي (القريب من المحرك) من نظام العادم. كما يُمكن استخدامه أيضًا في تصنيع أنابيب المبادلات الحرارية.

AISI 444
يتمتع الفولاذ AISI من الدرجة 444 بمقاومة تآكل مكافئة (PRE) مشابهة جدًا للفولاذ من الدرجة 316، مما يعني أن مقاومته للتآكل مماثلة في البيئات الخارجية القاسية، مثل المناطق الساحلية. يمكن صقل أنابيب الدرجة 444 وثنيها ولحامها بالطرق التقليدية، وسيتم تمييزها بوضوح من الداخل. تُعرَّف مقاومة التآكل المكافئة (PRE) بأنها نسبة الكروم (Cr) + (3.3% موليبدينوم) + (16% نيتروجين)، مما يشير إلى مقاومة الفولاذ للتآكل النُقري.
درجة الاستخدام:
3CR12
هذا فولاذ مقاوم للصدأ من نوع الفريت، يتميز بسعره التنافسي ومقاومته للتآكل وقابليته للحام، وهو مناسب للاستخدامات المتعددة، وخاصةً في التطبيقات التي تتطلب مقاومة للتآكل الرطب. على عكس أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى من نوع الفريت، يمكن لحامه بسماكات تصل إلى 30 مم. يُستخدم هذا النوع على نطاق واسع في صناعات التعدين ومناولة المواد والسكر، وذلك لمقاومته للتآكل الجوي والتآكل الناتج عن الاحتكاك الرطب.
الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي
كانت هذه أولى أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ التي طُوّرت صناعيًا واستُخدمت في صناعة شفرات السكاكين. وهي عبارة عن فولاذ كروم عادي مقاوم للصدأ، يمكن تقويته وزيادة صلابته بالمعالجة الحرارية. تشمل الدرجات الشائعة 410 و420 و431 و440. وعادةً ما تُورّد في حالتها المُلدّنة.
الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج
تحتوي هذه الأنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ على كمية غير كافية من النيكل لتكوين بنية بلورية أوستنيتية كاملة، ولذلك فهي تتكون من بنية بلورية مختلطة من الفريت والأوستنيت (أي ثنائية الطور). وقد طُوّرت هذه الأنواع في الأصل لمعالجة قابلية الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في الهياكل الملحومة ذات السماكة الأكبر المصنوعة من مواد أوستنيتية.
درجات الجودة في البناء المزدوج البسيط:
لا تحتوي هذه الدرجات على حرف Mo، ومن الأمثلة على ذلك الدرجتان 2001 و2101.
درجات دوبلكس تقليدية:
تحتوي هذه الدرجات على مستويات أعلى من النيكل والكروم والموليبدينوم مقارنةً بالدرجات الأوستنيتية. ومن الأمثلة على ذلك الدرجتان 2205 و2304.
درجات سوبر دوبلكس:
تحتوي هذه المواد على مستويات عالية جدًا من كلٍّ من الموليبدينوم والنيتروجين لزيادة مقاومة التآكل، بالإضافة إلى مستويات عالية من النيكل للحفاظ على توازن الفريت/الأوستنيت. وتُعدّ الدرجة 2507 مثالًا على ذلك.