عندما يظهر سطح الأنبوب الفولاذي المقاوم للصدأ بقع صدأ بنية (بقع) ، يتفاجأ الناس: "الفولاذ المقاوم للصدأ ليس صدئًا ، الصدأ ليس من الفولاذ المقاوم للصدأ ، قد تكون هناك مشكلة في الفولاذ."
في الواقع ، هذه وجهة نظر خاطئة من جانب واحد لعدم فهم الفولاذ المقاوم للصدأ. سوف يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ في ظل ظروف معينة.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بالقدرة على مقاومة الأكسدة في الغلاف الجوي - أي الصدأ ، ولكن لديه أيضًا القدرة على التآكل في الوسط الذي يحتوي على الأحماض والقلويات والملح - أي مقاومة التآكل. ومع ذلك ، فإن حجم مقاومته للتآكل يتغير مع التركيب الكيميائي للصلب نفسه ، وحالة الحماية ، وظروف الاستخدام ونوع الوسائط البيئية.
مثل الأنبوب الفولاذي 304 ، في جو جاف ونظيف ، يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل ، ولكن يتم نقله إلى منطقة البحر ، في ضباب البحر الذي يحتوي على الكثير من الملح ، وسوف يصدأ قريبًا ؛ كان أداء الأنبوب الفولاذي 316 جيدًا. لذلك ، لا يوجد أي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، في أي بيئة يمكن أن يقاوم التآكل ، ولا يصدأ.
يتكون الفولاذ المقاوم للصدأ على سطحه من طبقة رقيقة للغاية وصلبة رقيقة أكسيد الكروم الغني بالكروم (طبقة واقية) ، لمنع استمرار تسلل ذرات الأكسجين ، والاستمرار في الأكسدة ، والحصول على القدرة على مقاومة التآكل. مرة واحدة لسبب ما ، يتم تدمير هذا الفيلم باستمرار ، وسيستمر جين الأكسجين الموجود في الهواء أو السائل في الاختراق أو سيستمر حل ذرات الحديد في المعدن ، مما يؤدي إلى تكوين أكسيد الحديد السائب ، وسوف يتآكل السطح المعدني باستمرار .
يمكن أن يتلف هذا الفيلم السطحي بعدة طرق.
هناك العديد من الأشياء الشائعة في الحياة اليومية:
1. يحتوي سطح الفولاذ المقاوم للصدأ على غبار أو ملحقات تحتوي على عناصر معدنية أخرى أو جزيئات معدنية غريبة ، في الهواء الرطب ، والمكثفات بين الملحقات والفولاذ المقاوم للصدأ ، وهما متصلان ببطارية صغيرة ، مما يتسبب في تفاعل كهروكيميائي ، والغشاء الواقي هو تالفة ، تسمى التآكل الكهروكيميائي.
2. يلتصق سطح الفولاذ المقاوم للصدأ بالعصير العضوي (مثل البطيخ والخضروات وحساء المعكرونة والبلغم وما إلى ذلك) ، والذي يشكل حمضًا عضويًا في حالة أكسجين الماء ، ويؤدي الحمض العضوي إلى تآكل سطح المعدن لفترة طويلة .
3. التصاق سطح الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على حامض ، قلوي ، مواد ملحية (مثل المياه القلوية ، رذاذ الماء الجير على الجدار الزخرفي) ، مما يسبب التآكل الموضعي.
4. في الهواء الملوث (مثل الغلاف الجوي الذي يحتوي على عدد كبير من الكبريتيدات ، وأكسيد الكربون ، وأكسيد النيتروجين) ، في حالة التكثيف ، يتشكل حمض الكبريتيك ، وحمض النيتريك ، وحمض الخليك السائل ، مما يسبب التآكل الكيميائي. نصائح للتأكد من أن السطح المعدني لامع بشكل دائم وغير متآكل ، نوصي بما يلي:
1) يجب تنظيف السطح المزخرف المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ وغسله بشكل متكرر لإزالة الملحقات والقضاء على العوامل الخارجية التي تسبب التعديل.
2) يجب أن تستخدم منطقة البحر 316 فولاذ مقاوم للصدأ ، و 316 مادة يمكنها مقاومة تآكل مياه البحر.
3) التركيب الكيميائي لبعض أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في السوق لا يمكن أن تفي بالمعايير الوطنية المقابلة ، ولا يمكن أن تلبي متطلبات المواد 304. لذلك ، سوف يتسبب أيضًا في الصدأ ، مما يتطلب من المستخدمين اختيار منتجات الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة بعناية.
الفولاذ المقاوم للصدأ (الفولاذ المقاوم للصدأ) هو اختصار للفولاذ المقاوم للحمض المقاوم للصدأ ، ومقاوم للهواء والبخار والماء والوسائط الضعيفة للتآكل أو الفولاذ المقاوم للصدأ ؛ يسمى الفولاذ المقاوم للتآكل الكيميائي (الحمضي والقلوي والملح والحفر الكيميائي الآخر) بالفولاذ المقاوم للأحماض.
الفئات المشتركة:
عادة ما يتم تقسيمها حسب منظمة علم المعادن:
بشكل عام ، وفقًا لمنظمة علم المعادن ، يتم تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ العادي إلى ثلاث فئات: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي ، الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينسيتي. على أساس هذه الهياكل المعدنية الأساسية الثلاثة ، لتلبية احتياجات وأغراض محددة ، ومشتقة من الفولاذ المزدوج ، فإن محتوى الفولاذ المقاوم للصدأ والمصلب بالترسيب أقل من 50 في المائة من سبائك الفولاذ عالية الجودة.
1 ، الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
تتكون المصفوفة بشكل أساسي من الفولاذ المقاوم للصدأ مع هيكل بلوري مكعب محوره الوجه لهيكل أوستنيتي (طور CY) ، غير مغناطيسي ، بشكل أساسي من خلال العمل البارد لتقويته (وقد ينتج عنه مغناطيسي معين). يستخدم المعهد الأمريكي للحديد والصلب أرقام سلاسل 200 و 300 ، مثل 304.
2 ، نوع الحديد الفولاذ المقاوم للصدأ.
يسيطر على المصفوفة هيكل حديدي (المرحلة أ) من هيكل بلوري مكعب محوره الجسم ، مغناطيسي ، بشكل عام لا يمكن تقويته عن طريق المعالجة الحرارية ، ولكن العمل البارد يمكن أن يجعله فولاذ مقاوم للصدأ مقوى قليلاً. المعهد الأمريكي للحديد والصلب يحمل علامة 430 و 446.
3. الفولاذ المقاوم للصدأ المرتنزي
المصفوفة عبارة عن هيكل مارتينسيتي (مكعب محوره الجسم أو مكعب) ، فولاذ مغناطيسي غير قابل للصدأ ، يمكن تعديل خصائصه الميكانيكية عن طريق المعالجة الحرارية. يستخدم المعهد الأمريكي للحديد والصلب الأرقام 410 ، 420 ، و 440. يحتوي Martensite على هيكل أوستنيتي في درجات حرارة عالية ، وعندما يتم تبريده إلى درجة حرارة الغرفة بمعدل مناسب ، يكون الهيكل الأوستنيتي قادرًا على التحول إلى مارتينسيت (أي ، متصلب).
4 ، الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (مزدوج).
تحتوي المصفوفة على هيكل من مرحلتين أوستنيتي وحديدي ، يكون محتوى مصفوفة الطور الأقل بشكل عام أكبر من 15 في المائة ، وهي مغناطيسية ، ويمكن تقويتها بالفولاذ المقاوم للصدأ الذي يعمل على البارد ، 329 عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ مزدوج نموذجي. بالمقارنة مع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ ، فإن الفولاذ المزدوج يتمتع بقوة أعلى ، ومقاومة أعلى للتآكل بين الحبيبات ، وتآكل إجهاد الكلوريد وتآكل النقاط.
5 ، تصلب الفولاذ المقاوم للصدأ هطول الأمطار.
الفولاذ المقاوم للصدأ الذي تكون مصفوفته من الأوستنيتي أو مارتينسيت ويمكن تقويتها عن طريق تصلب الترسيب. يستخدم معهد الحديد والصلب الأمريكي 600 رقم سلسلة ، مثل 630 ، وهو 17-4 PH.
بشكل عام ، بالإضافة إلى السبائك ، تعتبر مقاومة التآكل للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ ممتازة نسبيًا ، في بيئة أقل تآكلًا ، يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي ، في بيئة تآكل معتدلة ، إذا كانت المادة مطلوبة للحصول على قوة عالية أو صلابة عالية ، يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المرتنزي والفولاذ المقاوم للصدأ المقوى بالترسيب.
الميزات والاستخدامات
تكنولوجيا السطح
أي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ليس من السهل الصدأ؟
هناك ثلاثة عوامل رئيسية تؤثر على تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ:
1 ، محتوى عناصر السبائك.
بشكل عام ، محتوى الكروم في 10.5٪ من الفولاذ ليس من السهل أن تصدأ. كلما زاد محتوى الكروم والنيكل ، كانت مقاومة التآكل أفضل ، مثل مادة النيكل 304 بنسبة 8-10 في المائة ، وصل محتوى الكروم إلى 18-20 في المائة ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ في الظروف العامة لن يصدأ.
2 ، ستؤثر عملية الصهر في مؤسسة الإنتاج أيضًا على مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ.
يمكن ضمان مصانع الفولاذ المقاوم للصدأ الكبيرة ذات تقنية الصهر الجيدة والمعدات المتطورة والتكنولوجيا المتقدمة سواء في التحكم في عناصر صناعة السبائك ، وإزالة الشوائب ، والتحكم في درجة حرارة تبريد البليت ، وبالتالي فإن جودة المنتج مستقرة وموثوقة ، والجودة الداخلية إنه جيد وليس من السهل أن يصدأ. على العكس من ذلك ، فإن بعض مصانع الصلب الصغيرة متخلفة في المعدات والتكنولوجيا ، ولا يمكن إزالة الشوائب في عملية الصهر ، وسوف تصدأ المنتجات المنتجة حتماً.
3 ، البيئة الخارجية ، المناخ جاف وبيئة جيدة التهوية ليس من السهل الصدأ.
رطوبة الهواء كبيرة ، والطقس الممطر المستمر ، أو المناطق البيئية التي ترتفع فيها درجة الحموضة في الهواء من السهل أن تصدأ. 304 الفولاذ المقاوم للصدأ ، إذا كانت البيئة المحيطة سيئة للغاية سوف تصدأ.
يظهر الفولاذ المقاوم للصدأ بقعة الصدأ كيفية التعامل معها؟
1. الطرق الكيميائية
استخدم معجون التخليل أو الرش لمساعدة أجزاء الصدأ على إعادة التخميل لتشكيل طبقة أكسيد الكروم لاستعادة مقاومة التآكل. بعد التخليل ، لإزالة جميع الملوثات وبقايا الأحماض ، من المهم جدًا شطفها بالماء بشكل صحيح. بعد كل المعالجة ، أعد التلميع بمعدات التلميع ، وختمها بشمع التلميع. بالنسبة إلى بقع الصدأ الطفيفة المحلية ، يمكن أيضًا استخدام بنزين 1: 1 ، خليط الزيت بقطعة قماش نظيفة لمسح بقع الصدأ.
2. الطريقة الميكانيكية
السفع بالرمل ، السفع بالخردق مع جزيئات الزجاج أو السيراميك ، الإبادة ، التنظيف بالفرشاة والتلميع. باستخدام الطرق الميكانيكية ، يمكن محو التلوث الناجم عن المواد التي سبق إزالتها أو تلميعها أو إتلافها. يمكن أن تكون جميع أنواع التلوث ، وخاصة جزيئات الحديد الأجنبية ، مصدرًا للتآكل ، خاصة في البيئات الرطبة. لذلك ، يفضل تنظيف سطح التنظيف الميكانيكي تحت ظروف جافة. يمكن أن يؤدي استخدام الطرق الميكانيكية فقط إلى تنظيف السطح ، ولا يمكن تغيير مقاومة التآكل للمادة نفسها. لذلك ، يوصى بإعادة التلميع بمعدات التلميع بعد التنظيف الميكانيكي والختم بشمع التلميع.
أداة شائعة الاستخدام من الفولاذ المقاوم للصدأ والأداء
1 ، 304 الفولاذ المقاوم للصدأ. إنه أحد أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي استخدامًا ، وهو مناسب لتصنيع أجزاء السحب العميق وخطوط الأنابيب الحمضية ، والحاويات ، والأجزاء الهيكلية ، وجميع أنواع أجسام الأجهزة ، وما إلى ذلك ، ويمكنه أيضًا تصنيع المعدات والمكونات غير المغناطيسية ذات درجات الحرارة المنخفضة .
2 ، 304L الفولاذ المقاوم للصدأ. من أجل حل الميل الخطير للتآكل الحبيبي للفولاذ المقاوم للصدأ 304 الناجم عن ترسيب Cr23C6 في ظل بعض الظروف ، فإن الحالة الحساسة للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ منخفض الكربون للغاية تتمتع بمقاومة تآكل أفضل بين الخلايا الحبيبية من الفولاذ المقاوم للصدأ 304. بالإضافة إلى القوة المنخفضة قليلاً ، يمكن استخدام الخصائص الأخرى مع 321 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والتي تستخدم بشكل أساسي للمعدات والمكونات المقاومة للتآكل التي تحتاج إلى لحام ولا يمكن معالجتها بمحلول صلب ، لتصنيع جميع أنواع هياكل الأجهزة.
3، 3 0 4H الفولاذ المقاوم للصدأ. الفرع الداخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 ، نسبة كتلة الكربون 0.04 بالمائة -0 .10 بالمائة ، أداء درجة الحرارة العالية أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304.
4 ، 316 الفولاذ المقاوم للصدأ. إن إضافة الموليبدينوم على أساس فولاذ 10Cr18Ni12 يجعل الفولاذ يتمتع بمقاومة جيدة لتقليل الوسائط وتآكل النقاط. في مياه البحر والوسائط الأخرى ، تكون مقاومة التآكل أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 ، وتستخدم بشكل أساسي لمواد مقاومة التنقر.
5 ، 316L الفولاذ المقاوم للصدأ. الفولاذ الكربوني المنخفض للغاية ، مع مقاومة جيدة للتآكل الحبيبي الحساس ، ومناسب لتصنيع الأجزاء والمعدات الملحومة بأحجام المقطع العرضي السميك ، مثل المواد المقاومة للتآكل في المعدات البتروكيماوية.
6 ، 316H الفولاذ المقاوم للصدأ. 316 فرع داخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ ، نسبة كتلة الكربون 0. 04 بالمائة -0. 10 بالمائة ، أداء درجات الحرارة المرتفعة أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 316.
7 ، 317 الفولاذ المقاوم للصدأ. مقاومة التنقر والزحف أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ، المستخدم في تصنيع المعدات البتروكيماوية والمقاومة للتآكل الحمضي العضوي.
8 ، 321 الفولاذ المقاوم للصدأ. التيتانيوم المقاوم للصدأ الأوستنيتي المستقر ، إضافة التيتانيوم لتحسين مقاومة التآكل بين الخلايا الحبيبية ، وله خصائص ميكانيكية جيدة لدرجة الحرارة العالية ، يمكن استبداله بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفض الكربون. لا ينصح به بشكل عام باستثناء المناسبات الخاصة مثل درجات الحرارة العالية أو مقاومة التآكل الهيدروجين.
9 ، 347 الفولاذ المقاوم للصدأ. استقر النيوبيوم من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، مضيفًا النيوبيوم لتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات ، ومقاومة التآكل في الأحماض والقلويات والملح والوسائط الأخرى المسببة للتآكل مع 321 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وأداء لحام جيد ، ويمكن استخدامها كمواد مقاومة للتآكل يمكن استخدامها كصلب مقاوم للحرارة ، تستخدم بشكل أساسي في مجالات الطاقة الحرارية والبتروكيماويات ، مثل إنتاج الحاويات وخطوط الأنابيب والمبادلات الحرارية والأعمدة وأنابيب الفرن في الأفران الصناعية ومقاييس حرارة أنبوب الفرن.
1 0 ، فولاذ مقاوم للصدأ 904 لتر. الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ فائق الجودة عبارة عن فولاذ أوستنيتي غير قابل للصدأ فائق السرعة اخترعته شركة OUTOKUMPU (فنلندا) ، التي يبلغ جزء كتلة النيكل بها 24 في المائة إلى 26 في المائة ، وكسر كتلة الكربون أقل من 0.02 في المائة ، ومقاومة ممتازة للتآكل ، ومقاومة جيدة للتآكل في غير - الأحماض المؤكسدة مثل حامض الكبريتيك وحمض الخليك وحمض الفورميك وحمض الفوسفوريك. في نفس الوقت ، لديها مقاومة جيدة لتآكل الشقوق والتآكل الناتج عن الإجهاد. إنه مناسب لحمض الكبريتيك بتركيزات مختلفة أقل من 70 درجة ، وله مقاومة جيدة للتآكل لحمض الخليك وحمض الفورميك المختلط وحمض الخليك في أي تركيز ودرجة حرارة تحت الضغط العادي. صنفها المعيار الأصلي ASMESB -625 على أنه سبيكة أساسها النيكل ، وصنفها المعيار الجديد على أنها من الفولاذ المقاوم للصدأ. الصين فقط من نفس الدرجة 015Cr19Ni26Mo5Cu2 فولاذ ، عدد قليل من مصنعي الأدوات الأوروبية للمواد الرئيسية هو الفولاذ المقاوم للصدأ 904L ، مثل أنبوب قياس تدفق الكتلة E plus H هو الفولاذ المقاوم للصدأ 904L ، تستخدم علبة ساعة Rolex أيضًا 904L الفولاذ المقاوم للصدأ.
11 ، 440C الفولاذ المقاوم للصدأ. الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ ، وهو أعلى صلابة في الفولاذ المقاوم للصدأ القابل للتصلب ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، والصلابة هي HRC57. تستخدم بشكل رئيسي في صنع الفوهات والمحامل وبكرة الصمام والمقعد والأكمام والساق وما إلى ذلك.
12 ، 17-4 فولاذ مقاوم للصدأ PH. الفولاذ المقاوم للصدأ المقوى بالترسيب المرتنزي ، HRC44 ، مع قوة عالية وصلابة ومقاومة للتآكل ، لا يمكن استخدامه في درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية. 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ و 430 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والتي تستخدم لتصنيع المنصات البحرية ، وشفرات التوربينات ، وبكرة الصمام ، والمقعد ، والأكمام ، وساق الصمام ، وما إلى ذلك.
في الآلة الاحترافية ، جنبًا إلى جنب مع مشكلات التنوع والتكلفة ، يكون تسلسل اختيار الفولاذ الأوستنيتي التقليدي هو {{0} L -316-316 L -317-321-347-904 L الفولاذ المقاوم للصدأ ، منها 317 أقل استخدامًا ، و 321 غير مستحسن ، 347 يستخدم لمقاومة التآكل في درجات الحرارة العالية ، 904L هو فقط المادة الافتراضية لبعض مكونات الشركات المصنعة الفردية. بشكل عام ، لم يتم اختيار الموديل 904L بشكل نشط في التصميم.
في تصميم واختيار الأداة ، عادة ما تكون هناك مناسبات تختلف فيها مادة الجهاز عن مادة الأنبوب ، خاصة في ظروف درجات الحرارة المرتفعة ، يجب إيلاء اهتمام خاص لما إذا كان اختيار مادة الجهاز يلبي درجة حرارة التصميم والتصميم ضغط معدات العملية أو خط الأنابيب ، مثل خط الأنابيب عبارة عن فولاذ موليبدينوم عالي الحرارة ، وتختار الأداة الفولاذ المقاوم للصدأ ، ثم من المحتمل أن تكون هناك مشكلة ، يجب أن تذهب إلى مقياس درجة الحرارة والضغط للمواد ذات الصلة.
في تصميم واختيار الأداة ، غالبًا ما تواجه مجموعة متنوعة من الأنظمة المختلفة ، والسلسلة ، ودرجات الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويجب أن يعتمد الاختيار على وسائط العملية المحددة ، ودرجة الحرارة ، والضغط ، وأجزاء الضغط ، والتآكل ، والتكلفة ، والجوانب الأخرى التي يجب مراعاتها.