مصدر: Spruceeats
يعود اختراع واستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الحرب العالمية الأولى. في ذلك الوقت, كانت غرفة مسدس في ساحة المعركة متهالكة دائمًا وغير صالحة للاستعمال. لاحقاً, عثر مساعدًا على سبيكة الصلب في القمامة, التي تحولت إلى أن يكون الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للحمض, قلوي, والملح. في الوقت الحاضر, الفولاذ المقاوم للصدأ شائع جدًا في حياة الناس. غالبًا ما تستخدم أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ في مشاهد مختلفة. في هذه المقالة, ال أنواع وتطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ سيتم وصفها بالتفصيل.
ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ
مصدر: ألو الصلب
الفولاذ المقاوم للصدأ هو ببساطة سبيكة من الحديد المقاومة الصدأ والتآكل. أنه يحتوي على الأقل 11% الكروم وقد يحتوي على عناصر مثل الكربون, غير المعادن الأخرى, والمعادن للحصول على خصائص أخرى مرغوبة. ترجع قابلية البقع ومقاومة التآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ إلى تكوين فيلم أكسيد غني بالكروم على سطحه. مقاومة الصدأ هذه ومقاومة التآكل نسبية.
يوضح الاختبار أن مقاومة التآكل للصلب في الجو, ماء, وغيرها من الوسائط الضعيفة وحمض النيتريك وغيرها من الوسائط المؤكسدة, تزداد مقاومة التآكل مع زيادة محتوى الكروم في الصلب, عندما يصل محتوى الكروم إلى نسبة مئوية معينة, مقاومة التآكل للتغيرات الصلب, وهي من السهل إلى الصدأ إلى ليس من السهل الصدأ, من مقاومة التآكل لمقاومة التآكل.
التركيبات المشتركة
مصدر: ResearchGate
ال العناصر الرئيسية من الفولاذ المقاوم للصدأ هي الحديد, الكروم, النيكل, كربون, والمنغنيز. الحديد هو العنصر المعدني الأساسي للفولاذ المقاوم للصدأ. الكروم هو المكون الأساسي للفولاذ المقاوم للصدأ, زيادة محتوى الكروم, لتحسين مقاومة التآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ إلى حمض مؤكسد فعال للغاية, ولكن أيضًا لتحسين مقاومة التآكل. النيكل هو أحد العناصر الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتي. الدور الرئيسي للنيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ هو أنه يغير التركيب البلوري للصلب. يمكن للكربون تحسين القوة ويمكن أن يحسن المنجنيز القوة في درجات الحرارة العالية.
أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ
مصدر: مواد المواد
أنواع قسط
يمكن تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ إلى واحد من خمسة أنواع مختلفة: حديدي, الأوستنيتي, مارتينسيتيك, مزدوج (الأوستينيتيك الحريرية), أو هطول الأمطار.
الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي
الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي له بنية مماثلة لصلب سبيكة منخفضة ولديه مقاومة تكسير تآكل قوي. لا يحتوي على النيكل تقريبًا, هو الفولاذ المقاوم للصدأ فعال من حيث التكلفة, وعادة ما يحتوي على كميات عالية من الكروم (11.2% ل 19%). من الصعب تكوينها من الصلب الأوستنيتي. و الصلب الفيريريغ مغناطيسي.
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هو النوع الأكثر شيوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ, حساب أكثر من 70% من إجمالي الإنتاج. إنه فولاذ مقاوم للصدأ مستدير مع قابلية لحام كافية, قابلية التشكيل, ومقاومة زحف. على عكس الصلب الفيريريتي, الفولاذ الأوستنيتي غير مغناطيسي على أي حال. عندما تضيف الكثير من الموليبدينوم (أكثر من 6%), يصبح الصلب أوستنيت فائق, مما يجعلها أكثر قدرة على منع التآكل والتكسير.
الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي
الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي, الذي يحتوي على الكروم, النيكل, الموليبدينوم, والكربون, يجعل بنيتها المجهرية أكثر هشاشة. الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيت أقوى عمومًا من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتي. على الرغم من أنها أقل قابلية للتشكيل نسبيا, يمكن تخفيف هذه السبائك بنفس طريقة الصلب الكربوني.
يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من النيكل إلى تحسين قابلية اللحام الصلب مارتينيسيتي. تسمى هذه السبائك الهجينة سبائك ثنائية الطور لأن تكوينها تقريبًا 50% أوستنيت و 50% الفريت. من خلال الجمع بين هاتين الهياكل المجهرية, ينتهي بك الأمر بشكل جديد له قوة أكثر من أي من هؤلاء. التكوين القوي يحسن أيضًا مقاومة التآكل ومقاومة تكسير الإجهاد. هذا النوع مغناطيسي أيضًا لأن نسبة السبائك الفيريتية في الفولاذ المزدوج كبير جدًا.
الفولاذ المقاوم للصدأ تصلب هطول الأمطار
آخر نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ هطول الصلب الفولاذ المقاوم للصدأ. يصنع الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي أقوى من خلال إضافة الألومنيوم, نحاس, و niobium بالاقتران مع عملية تصلب هطول الأمطار. أنها تتضمن حرارة علاج المعدن لإنتاج جزيئات في الشبكة, مما يساعد على وقف المخالفات في البنية المجهرية ويحسن القوة الكلية للسبائك.
درجات مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ
يمكن تقسيم كل نوع من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ إلى درجات من الفولاذ المقاوم للصدأ. تشمل الدرجات الأكثر شعبية من الفولاذ المقاوم للصدأ الفيريريتي 409, 430, 439, و 441.
معظم 300 سلسلة من الفولاذ المقاوم للصدأ أوستنيتي. هناك العديد من الدرجات مثل 303, 304, 316, 321, و 347. 304 هو أكثر الفولاذ المقاوم للصدأ الفولاذ المقاوم للوكيل شيوعا. يجد استخدامًا في مختلف الصناعات, بما في ذلك السيارات, الغذاء والمشروبات, نووي, والشحن. 400 سلسلة من الفولاذ المقاوم للصدأ هي martensitic التي تشمل الدرجات 410, 416, و 440C. 410 متين ومقاوم للغاية للارتداء ولكنه أكثر عرضة للتآكل الكيميائي والأكسدة. غالبًا ما تستخدم المادة في أجزاء السيارات, المنتجات الطبية, فوهات, خطوط الأنابيب, والصمامات.
درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة 2205 و 2207. بسبب قوتها العالية ومقاومة التآكل, يتم استخدامها بشكل متكرر في مكونات البحرية, كيميائية, زيت, وصناعات الغاز. يتم تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ تصلب هطول الأمطار إلى فئات من 13-8, 15-5, و 17-4/17-4PH. 17-4الفولاذ المقاوم للصدأ درجة الحموضة يحتوي على المزيد من الكروم والنحاس. إنه قوي للغاية ومقاوم للتآكل. تشمل استخداماتها تطبيقات المعالجة النفطية والغاز والنفايات النووية في الخارج. يمكن العثور عليها أيضًا في الطائرات وأجزاء السيارات. 17-4 الفولاذ المقاوم للصدأ يشبه 17-4 في الساعة ولكن يمر فقط من خلال عملية معالجة حرارة واحدة فقط أثناء التصنيع. لذلك, إنه أكثر ليونة ولكنه يستخدم بشكل عام لنفس التطبيقات.
التطبيقات الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ
مصدر: ماتاماتش
| درجة SS | ملكيات | التطبيقات المشتركة |
| 303 | الأسهل لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. مقاومة التآكل القابلية للآلات أقل من الصف 304. | مهاوي, البراغي, وربطات الطائرات بمسامير |
| 304 | الأكثر استخداما على نطاق واسع; يتضمن 18% الكروم و 8% النيكل. تستخدم في مكونات الأجهزة الشاقة لتحسين قابلية اللحام. | الأجهزة, معدات معالجة الأغذية, المبادلات الحرارية, السحابات |
| 316 | الثاني الأكثر شيوعا. يحتوي على 2 ل 3 في المئة الموليبدينوم. هذه المضافة تزيد من مقاومة التآكل | المعدات الصناعية, المعدات الطبية حيث الصلب غير الجراحي, المعدات البحرية, إنتاج الأغذية ومعالجتها في بيئات المالحة |
| 310 | يحتوي 25% الكروم و 20% النيكل. مقاومة للغاية للأكسدة والتآكل. لا ينصح بإلغاء تبريد سائل متكرر. | الهياكل المبردة, معدات معالجة الأغذية, الشعلات وغرف الاحتراق |
| 321 | تتراوح مقاومة الحرارة حتى 900 درجة مئوية. استقرار مرحلة عالية وتآكل المياه اللاحق. ليس حساسا للتآكل بين الحبيبية | صناعة الأغذية, صناعة الأفلام والصور, الأدوات المنزلية, بناء محطة الطاقة |
بناء
مصدر: bundersmart
تم تطوير الفولاذ المقاوم للصدأ في أوائل القرن العشرين وأثبت أنه مادة مهمة تستخدم في مجموعة واسعة من الصناعات بالإضافة إلى مجموعة من التطبيقات. يستخدم على نطاق واسع في صناعة البناء. هناك العديد من الأسباب التي تختار استخدامها في صناعة البناء والتشييد, بما في ذلك مقاومة التآكل العالية وحقيقة أن معظم الفولاذ المقاوم للصدأ من السهل تصنيعها إلى حد ما. لديها مجموعة من التشطيبات ويسهل الحفاظ عليها.
يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ لتوفير الدعم والقوة للهيكل, ولكن من حيث الهندسة المعمارية, يتم استخدام الفولاذ لأعمال البناء التي ليست مطلوبة فقط لتحقيق غرضها وأن تكون متينة, لكن الفولاذ المقاوم للصدأ مثالي أيضًا لخلق الأسلوب. يمكن تصنيع تعزيز المبنى من الفولاذ المقاوم للصدأ, التي ستكون مكلفة للغاية إذا كانت مصنوعة من مواد أخرى.
تحتاج المباني في البناء إلى بنية كافية لدعمها. العديد من أجزاء من نظام الدعم مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ, بما في ذلك العتبات, مبتدئين الحائط, أعمدة الرياح, ويدعم البناء. وهي مصنوعة من شريط الفولاذ المقاوم للصدأ, لوحات, والأسلاك. فضلاً عن ذلك, يمكن استخدام مجموعة من التركيبات, بما في ذلك الأظافر الجدار, تعادل الأسلاك, مسامير, والأظافر, كل شيء مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ.
شريط & الأنابيب
مصدر: توماسنيت
الشريط الفولاذ المقاوم للصدأ هو شريط غير مغنطيسي مصنوع من 304 الفولاذ المقاوم للصدأ. إنه مثالي للاستخدام في الزخرفة, البحرية, معالجة الأغذية, والتطبيقات النووية. لديها ركيزة من الفولاذ المقاوم للصدأ (وهو سطح شريط). لاصق مصنوع من الأكريليك ولزجة للغاية. يتم تضمين الحشو على المادة اللاصقة لجعل الشريط أسهل في الظهور والتطبيق.
أرخص خيار ليس أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ, لكنها أفضل قيمة مقابل المال مقارنة بالعديد من البدائل. تلطيخ وتآكل مشكلات كبيرة لمعظم مواد الأنابيب. يتعرض الأنبوب للمواد المسببة للتآكل من الداخل والخارج وسوف يلبس مع مرور الوقت. هذا سيقلل تدريجيا من رؤية الحديد, فُولاَذ, وحتى الأنابيب الخرسانية. كل هذه يمكن أن تسبب أضرارًا تراكمية للتربة, ضوء الشمس, الصدأ, وارتداء. لذلك, الفولاذ المقاوم للصدأ هي سلعة موثوقة يمكن أن تستمر لعقود من الزمن. من السهل التثبيت والصيانة, ولأنه مقاوم للتآكل, لا يستغرق وقتًا طويلاً لاستبدال أو إصلاح. هذا يعني أنك ستقلل من التكاليف على المدى الطويل.
التصميم الداخلي & فن
مصدر: abim
هناك أنماط ملفات تعريف مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ صنع لتناسب احتياجاتنا اليومية. تكوينه ذو جودة عالية ويوفر المظهر جمالًا كافيًا لتناسب أي مكان. لذلك, تم العثور عليها بشكل متزايد في مختلف العناصر الزخرفية. تميل الخزانات وحتى أدوات المطبخ المصنوعة من هذه المادة إلى أن تكون رغبة مستهلك لكثير من الناس بسبب أناقتهم وفائدتها. يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ بسهولة في مجموعة متنوعة من السيناريوهات.
طعام & تقديم الطعام
مصدر: Gasparini
الآلات والأدوات المستخدمة في صناعة التعليب, وكذلك في تقديم الطعام والمطاعم, يجب أن تلبي معايير صعبة النظافة. يعد الفولاذ المقاوم للصدأ دائمًا الخيار الوحيد لهذه الأقسام بسبب مقاومة التآكل. كل سبيكة لها مزاياها وعيوبها, إجبار الشركات المصنعة على الاختيار بحكمة بين مئات درجات الفولاذ المقاوم للصدأ. ما هو أكثر من ذلك, يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ أن يقاوم سنوات من التنظيف والصيانة العادية ولا يزال يبدو جيدًا مثل الطاولة, سطح - المظهر الخارجي, أو المعدات عند وصولها.
طبي
مصدر: مستلزمات المواد المتقدمة
الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة الطبية هو جزء من عائلة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, فئة معروفة بتشكيلها العالي ومقاومة التآكل الاستثنائية. صف دراسي 304 و 316 الفولاذ المقاوم للصدأ يحتوي على كمية كبيرة من النيكل, الذي يوفر خصائص كيميائية إضافية تجعلها مناسبة للاستخدام في المتطلبات القصوى للصناعة الطبية. الصف 316L متوافق بشكل خاص مع ASTM F138/F139. إنه خيار شائع للزراعة الطبية الحيوية, وكذلك ثقوب الجسم وزراعة تعديل الجسم. رد فعل الجهاز المناعي للنيكل هو مضاعفات محتملة لاستخدام الجسم للفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن لسبائك الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مع أو بدون نيتروجين النيكل حل هذه المشكلة.
طائرة & بناء السفن
مصدر: المعادن المعدنية
كانت صناعة الطيران واحدة من أكبر مستهلكي الفولاذ المقاوم للصدأ لعقود. يجب أن تحافظ المواد المستخدمة في الفضاء على سلامتها الهيكلية. يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة الطيران بسبب مقاومته للتآكل والأكسدة في درجات حرارة عالية. فضلاً عن ذلك, يحافظ على خصائصه الميكانيكية على نطاق واسع من درجات الحرارة. يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ لإنتاج السحابات لأنه يقاوم ظروف الضغط غير المتوقعة ويمكن أن يحافظ على الاتساق في درجات الحرارة القصوى. الفولاذ المقاوم للصدأ أيضا لديه حرارة ممتازة ومقاومة للحريق, مظهر لامع وجميل, وأفضل الخصائص الصحية. يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في جميع الأجزاء المعدنية تقريبًا من طائرة.
فوائد استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ
مصدر: أولبريك
صديقة للبيئة
في العالم, من الضروري بشكل متزايد أن تصبح خضراء وضمان أعلى استدامة لموارد الطاقة في العالم. المواد الخضراء الأكثر استخدامًا هي الفولاذ المقاوم للصدأ. الفولاذ المقاوم للصدأ هو مادة صديقة للبيئة للغاية كما هي 100% قابل لإعادة التدوير. في الحقيقة, يتم استخراج أكثر من نصف مواد الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم اليوم من مواد النفايات. ما هو أكثر من ذلك, لا ينتج إنتاجه الجريان السام. وسبائك الفولاذ المقاوم للصدأ ليس لها آثار صحية ضارة, لذلك لا يوجد خطر.
من السهل الحفاظ عليها
تخضع جميع درجات الفولاذ المقاوم للصدأ لتغير لونها بسبب ترسب السطح وليس خالية من الصيانة بالكامل. من أجل الحفاظ على أقصى قدر من مقاومة التآكل والجمال, يجب أن تبقى أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ نظيفة. الفولاذ المقاوم للصدأ سهل التنظيف. الغسيل مع الصابون أو المنظفات المعتدلة والماء الدافئ, تليها الشطف بالماء, عادة ما تكون كافية لمعدات الأسرة والبناء. إذا تم تجفيف السطح بعد التنظيف, سيتم الحصول على مظهر أفضل.
مدة ممدودة
بسبب المتانة وطول العمر, غالبًا ما يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ لسنوات عديدة قبل إعادة تدويره. يقدر متوسط عمر الفولاذ المقاوم للصدأ بحوالي 20 سنين, ولكن هناك أمثلة على الفولاذ المقاوم للصدأ الذي تم استخدامه لمدة قرن أو أكثر. كل الفولاذ المقاوم للصدأ الذي لا يزال قيد الاستخدام هو مصدر قيم للمواد الخام التي يحتمل إعادة التدوير.
كيفية الحفاظ على الفولاذ المقاوم للصدأ
مصدر: طعم المنزل
تنظيف الداخلية
لتنظيف التصميمات الداخلية الفولاذ المقاوم للصدأ, تتركز معظم تصميمات الفولاذ المقاوم للصدأ في مناطق الطهي مثل المطبخ. سواء كان منزلك أو عملك يحتوي على داخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ, ستلاحظ كيف تصبح بصمات الأصابع ملحوظة. الأوساخ, شحم, ويمكن أن تتراكم الأوساخ بسرعة.
يجب أن تبحث أولاً عن نظيفة, مغبر, والأهم من ذلك قطعة قماش خالية من إيمري للمساعدة في تجنب خدش الفولاذ المقاوم للصدأ. واحدة من أفضل الطرق لتنظيف الفولاذ المقاوم للصدأ هي استخدام قطعة قماش تم شطفها بالماء الدافئ وسائل غسل الصحون. شطفه جيدًا بالماء الدافئ العادي. لا تسمح للمياه الدافئة أن تجف على أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ. بدلاً من, امسحه بقطعة قماش ماصة. سيساعد إزالة أي مياه متبقية على الفولاذ المقاوم للصدأ على منع سطح الفولاذ المقاوم للصدأ من ترك علامة مائية عندما يجف.
التنظيف الخارجي
أما بالنسبة للتنظيف الخارجي من الفولاذ المقاوم للصدأ, من السهل تحديد علامات التآكل المعتدل, ولكن في كثير من الأحيان يصعب التنظيف والإزالة. قد يحدث تآكل معتدل عندما تظل جزيئات الحديد الحرة على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ أو عندما تتلامس الملوثات مثل كلوريد مع الفولاذ المقاوم للصدأ. والصدأ المعتدل هو سطح الفولاذ المقاوم للصدأ أو أي صدأ على المفصل خطير للغاية. جزيئات الحديد المضمنة في سطح أكسدة الفولاذ المقاوم للصدأ وتترك ألوانًا أو بقعًا أو بقع داكنة.
يجب تنظيف بقع الصدأ باستخدام منظف يحتوي على حمض الفوسفوريك, حمض الأكساليك, أو حمض الكبريتيك. بعد ذلك شطف المنطقة بعناية بالماء الصابون الدافئ واحرص على عدم غسل أي من المناطق الأخرى حول الفولاذ المقاوم للصدأ.
خاتمة
مصدر: أولبريك
هناك أ مجموعة كاملة من منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ في حياتنا اليومية. الفولاذ المقاوم للصدأ ليس من السهل التآكل, صديقة للبيئة, وقابلة لإعادة التدوير. يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في مختلف المجالات والصناعات. هناك أيضًا العديد من الاختلافات بين أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم استخدامها في مجالات مختلفة وأصبحت أكثر وأكثر شعبية. على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ لديه العديد من الفوائد, كما يتطلب من الناس تنظيفه من أجل استخدامها بشكل أفضل.
