ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ؟
تعريف الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ هو نوع من الفولاذ، والذي يشير إلى الفولاذ الذي يحتوي على الكربون ( C ) أقل من 2% والحديد أعلى من 2%.
أثناء صهر الفولاذ المقاوم للصدأ، يتم تحسين مقاومة التآكل ( أي عدم الصدأ ) من الفولاذ عن طريق إضافة عناصر صناعة السبائك مثل الكروم ( Cr ) والنيكل ( Ni ) والمنغنيز ( Mn ) والسيليكون ( Si ) والتيتانيوم ( Ti ) والموليبدينوم ( Mo )، وهو ما نسميه الفولاذ المقاوم للصدأ.
لماذا هناك درجات مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ؟
في عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن أنواع وكميات عناصر سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ المختلفة ستجعل خصائص الفولاذ مختلفة. للتمييز، قمنا بتسمية درجات مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
جدول محتوى " عناصر السبائك " التالي للفولاذ المقاوم للصدأ الزخرفي الشائع هو للإشارة فقط :
مخطط التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ ( % )
| فولاذ | ( ج ) | SI | المنغنيز | عين | قاف | CR | NI |
| 304 | < 0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 18-20 | 8-10 |
| 301 | < 0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 16-18 | 6-8 |
| 202 | < 0.15 | ≤1.00 | 7.5-10 | ≤0.05 | ≤0.03 | 17-19 | 4-6 |
| 201 | < 0.15 | ≤1.00 | 5.5-7.5 | ≤0.05 | ≤0.03 | 16-18 | 3.5-5.5 |
أي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ليس من السهل الصدأ؟
أهم 3 عوامل تؤثر على تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ :
- محتوى عنصر السبائك
بشكل عام، عندما يكون محتوى الكروم 10.5%، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ ليس من السهل الصدأ.
كلما زاد محتوى الكروم والنيكل، كانت مقاومة التآكل أفضل. إذا كان محتوى النيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو 8-10% وكان محتوى الكروم 18-20%، فلن يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل طبيعي.
- تؤثر عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا على مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ.
تتمتع مصانع الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع بتكنولوجيا صهر جيدة، ومعدات متطورة، وتكنولوجيا متطورة، وإزالة عناصر السبائك والشوائب، والتحكم الجيد في درجة حرارة تبريد البليت، وجودة منتج مستقرة وموثوقة، وليس من السهل صدأ الفولاذ المقاوم للصدأ المنتج.
على العكس من ذلك، فإن بعض مصانع الصلب الصغيرة لديها معدات وعمليات سيئة، وخلال عملية الصهر، لا يمكن إزالة الشوائب، وسوف يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ المنتج حتماً.
- البيئة الخارجية
الفولاذ المقاوم للصدأ ليس من السهل الصدأ في بيئة الهواء الجاف والتهوية الجيدة
ومع ذلك، إذا كان الهواء في حالة رطوبة عالية أو طقس ممطر مستمر، أو إذا كان الهواء في درجة الحموضة العالية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن يصدأ بسهولة.
بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ 304، إذا كانت البيئة المحيطة سيئة للغاية، فسوف يصدأ أيضًا.
هل من الجيد ألا يكون الفولاذ المقاوم للصدأ مغناطيسيًا؟ انها ليست 304 الفولاذ المقاوم للصدأ إذا كان مغناطيسيا؟
عندما يذهب العديد من العملاء إلى السوق لشراء الفولاذ المقاوم للصدأ، فإنهم يضعون مغناطيسًا صغيرًا في جيوبهم، وإذا لم يجذبه المغناطيس، فسيعاملونه كفولاذ مقاوم للصدأ جيد.
لأنهم يعتقدون أنه بدون المغناطيسية، لن يصدأ.
إنه في الواقع فهم خاطئ.
يتم تحديد وجود أو عدم وجود هيكل مغناطيسي من الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال هيكلها الخاص. بسبب اختلاف درجات حرارة التصلب، سيشكل الفولاذ المصهور الفولاذ المقاوم للصدأ مع هياكل مختلفة أثناء عملية التصلب، مثل " الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي "، " الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي " و " الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينسي". من بينها، الفولاذ المقاوم للصدأ الفريت ومارتينسيت مغناطيسي.
ومع ذلك، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي له خواص ميكانيكية شاملة جيدة وخصائص لحام جيدة، ولكن إذا تم النظر في التآكل فقط، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي مع المغناطيسية أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
في الوقت الحاضر، على الرغم من أن ما يسمى سلسلة 200 وسلسلة 300 من الفولاذ المقاوم للصدأ مع نسبة منخفضة من النيكل في السوق ليست مغناطيسية، إلا أن أدائها أسوأ بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 عالي النيكل. بدلاً من ذلك، يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أيضًا على مغناطيسية طفيفة بعد السحب، الصلبعمليات التلميع والصب.
لذلك، من سوء الفهم وغير العلمي الحكم على الفولاذ المقاوم للصدأ من وجود أو عدم وجود خواص مغناطيسية.
لماذا يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ؟
عندما يظهر الصدأ البني ( البقع ) على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، يفاجأ الناس : " الفولاذ المقاوم للصدأ لا يصدأ. إذا لم يكن الفولاذ المقاوم للصدأ صدئًا، فقد تكون هناك مشكلة في جودة الفولاذ".
في الواقع، هذه وجهة نظر خاطئة من جانب واحد، وهي عدم فهم الفولاذ المقاوم للصدأ.
الفولاذ المقاوم للصدأ أيضا الصدأ في ظل ظروف معينة.
الفولاذ المقاوم للصدأ لديه القدرة على مقاومة الأكسدة في الغلاف الجوي، لا الصدأ، ولكن لديه القدرة على مقاومة التآكل في الوسائط الحمضية والقلوية والملحية.
ومع ذلك، فإن مقاومتها للتآكل تتغير مع التغيرات في تركيبها الكيميائي وحالة التفاعل وظروف الاستخدام ونوع الوسائط البيئية.
وعلى سبيل المثال، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 لديه مقاومة ممتازة للتآكل في أجواء التنظيف الجاف، ولكن إذا تم نقله إلى المناطق الساحلية، فإنه يمكن أن يصدأ بسرعة في ضباب البحر الذي يحتوي على كميات كبيرة من الملح.
لذلك، ليس أي نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للتآكل والصدأ في جميع الأوقات.
يتكون سطح الفولاذ المقاوم للصدأ من فيلم أكسيد صلب غني بالكروم رقيق للغاية وصغير ومستقر ( فيلم واقي )، والذي يمكن أن يمنع تغلغل الأكسجين والأكسدة ومقاومة التآكل.
ومع ذلك، بمجرد تدمير هذا الفيلم بشكل مستمر، سوف تستمر ذرات الهواء أو السائل والأكسجين في التسلل، أو سوف تستمر ذرات الحديد المعدني في الترسيب، مما يشكل أكسيد الحديد الفضفاض، وسوف يستمر سطح المعدن في الصدأ.
هناك العديد من أشكال تلف الفيلم السطحي، والتي هي شائعة في الحياة اليومية :
- يحتوي سطح الفولاذ المقاوم للصدأ على غبار معدني آخر أو مرفقات للمواد المعدنية غير المتجانسة، وفي الهواء الرطب، يتم توصيل المكثفات بين المرفقات والفولاذ المقاوم للصدأ في بطارية صغيرة، مما يؤدي إلى تفاعل كهروكيميائي يدمر الفيلم الواقي. وهذا ما يسمى التآكل الكهروكيميائي.
- يلتصق سطح الفولاذ المقاوم للصدأ بالعصير العضوي ( مثل البطيخ، حساء المعكرونة، وما إلى ذلك )، ويشكل الأحماض العضوية في وجود الماء والأكسجين، مما يؤدي إلى تآكل الأحماض العضوية على السطح المعدني لفترة طويلة.
- يحتوي التصاق سطح الفولاذ المقاوم للصدأ على مواد حمضية وقلوية ومالحة ( مثل الماء القلوي ورذاذ ماء الجير ) التي تسبب التآكل الموضعي.
- في الهواء الملوث ( الذي يحتوي على كمية كبيرة من الكبريتيد والأكاسيد والأكسجين المؤكسد في الغلاف الجوي )، يتشكل حمض الكبريتيك وحمض النيتريك وحمض الخليك في الماء المكثف، مما يسبب التآكل الكيميائي.
كيفية منع الفولاذ المقاوم للصدأ من الصدأ؟
الحالة المذكورة أعلاه سوف تسبب تلف وتآكل الفيلم الواقي لسطح الفولاذ المقاوم للصدأ.
لذلك، لضمان أن يكون السطح المعدني مشرقًا بشكل دائم دون الصدأ، نوصي بما يلي :
( 1 ) يجب تنظيف سطح الفولاذ المقاوم للصدأ وتنظيفه بانتظام لإزالة المواد الملحقة وإزالة العوامل الخارجية التي تسبب الصدأ.
( 2 ) الفولاذ المقاوم للصدأ 201، 202 الموجود في السوق، والمعرض للصدأ في المناطق الساحلية، ومناسب للاستخدام الخالي من التلوث الصناعي وتآكل الهواء.
it يجب أن تكون المنطقة الساحلية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مادة، والتي يمكن أن تقاوم تآكل مياه البحر.
ماذا عن صدأ الفولاذ المقاوم للصدأ؟
( أ ) الطرق الكيميائية :
استخدم معجون التخليل أو الرش للمساعدة في إعادة تشكيل فيلم أكسيد الكروم في موقع الصدأ لاستعادة مقاومة التآكل. بعد التخليل، يعد الغسيل السليم أمرًا مهمًا للغاية لإزالة الملوثات ومخلفات الأحماض.
بعد الانتهاء من جميع العمليات، يتم إعادة تلميعها باستخدام معدات تلميع وختمها بشمع تلميع.
بالنسبة للصدأ الخفيف المحلي، يمكن أيضًا استخدام مزيج من البنزين والزيت 1: 1 لإزالة بقع الصدأ.
( ب ) الطرق الميكانيكية :
تنظيف السفع الرملي، والتنظيف، والطحن، والتنظيف، والتلميع مع جزيئات الزجاج أو السيراميك.
يمكن مسح المواد التي سبق تطهيرها أو تلميع المواد أو تغطية المناطق الملوثة بطريقة ميكانيكية.
يمكن أن تكون جميع أنواع التلوث، وخاصة جزيئات الحديد الغريبة، مصدرًا للتآكل، خاصة في البيئات الرطبة.
لذلك، من الأفضل تنظيف الأسطح التي يتم تنظيفها ميكانيكياً في ظروف جافة.
يمكن للطريقة الميكانيكية فقط تنظيف سطح المعدن، ولا يمكنها تغيير مقاومة التآكل للمعادن نفسها.
لذلك، يوصى بإعادة التلميع باستخدام معدات التلميع بعد التنظيف الميكانيكي وختمه بشمع التلميع.
