الفولاذ المقاوم للصدأ 304
يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مادة شائعة الاستخدام في الفولاذ المقاوم للصدأ بكثافة 7.93 غ/سم³؛ ويُسمى أيضًا الفولاذ المقاوم للصدأ 18/8 في الصناعة، مما يعني أنه يحتوي على أكثر من 18% كروم وأكثر من 8% نيكل؛ وهو مقاوم لدرجات حرارة عالية تصل إلى 800 درجة مئوية، ويتميز بأداء معالجة جيد، ومتانة عالية، ويُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الصناعية وديكورات الأثاث، والصناعات الغذائية والطبية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 العادي، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المخصص للطعام يتميز بمؤشرات محتوى أكثر صرامة. على سبيل المثال: التعريف الدولي للفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو أنه يحتوي بشكل رئيسي على 18%-20% كروم و8%-10% نيكل، بينما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المخصص للطعام على 18% كروم و8% نيكل، والتي قد تتقلب ضمن نطاق معين، وتحد من محتواها من المعادن الثقيلة المختلفة. بمعنى آخر، لا يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بالضرورة فولاذًا مقاومًا للصدأ 304 صالحًا للاستخدام الغذائي. تشمل طرق وضع العلامات الشائعة في السوق 06Cr19Ni10 وSUS304. من بينها، يشير 06Cr19Ni10 عمومًا إلى الإنتاج وفقًا للمعايير الوطنية، ويشير 304 عمومًا إلى الإنتاج وفقًا لمعايير
ASTM، ويشير SUS 304 إلى المعايير اليابانية.
304 هو فولاذ مقاوم للصدأ متعدد الاستخدامات، ويُستخدم على نطاق واسع في تصنيع المعدات والأجزاء التي تتطلب خصائص شاملة جيدة (مقاومة للتآكل وقابلية للتشكيل). وللحفاظ على مقاومة التآكل الكامنة للفولاذ المقاوم للصدأ، يجب أن يحتوي الفولاذ على أكثر من 18% كروم وأكثر من 8% نيكل. 304 هو علامة تجارية من الفولاذ المقاوم للصدأ تُنتج وفقًا لمعايير ASTM الأمريكية.
الخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ 304
قوة الشد σb (ميجا باسكال) ≥515-1035
قوة الخضوع الشرطية σ0.2 (ميجا باسكال) ≥205
الاستطالة δ5 (%) ≥40
انخفاض المساحة ψ (%) ≥?
الصلابة: ≤201HBW؛ ≤92HRB؛ ≤210HV
الكثافة (20 درجة مئوية، غ/سم³): 7.93
نقطة الانصهار (درجة مئوية): 1398-1454
السعة الحرارية النوعية (0-100 درجة مئوية، كيلوجول/كجم-1كلف-1): 0.50
التوصيل الحراري (وات/م-1كلف-1): (100 درجة مئوية) 16.3، (500 درجة مئوية) 21.5
معامل التمدد الخطي (10-6 كلفن-1): (0-100 درجة مئوية) 17.2، (0-500 درجة مئوية) 18.4
المقاومة (20 درجة مئوية، 10-6 أوم·م³/م): 0.73
معامل المرونة الطولي (20 درجة مئوية، كيلونيوتن/مم²): 193
تركيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الفولاذ
يُعد عنصر النيكل في تركيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بالغ الأهمية، إذ يُحدد بشكل مباشر مقاومته للتآكل وقيمته.
أهم العناصر في الفولاذ 304 هما النيكل والكروم، ولكنهما لا يقتصران على هذين العنصرين فقط. تُحدد معايير المنتج متطلبات محددة. ومن الشائع في هذه الصناعة اعتبار الفولاذ 304 مقاومًا للصدأ طالما أن نسبة النيكل فيه أكبر من 8% ونسبة الكروم فيه أكبر من 18%. ولهذا السبب يُطلق على هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ اسم الفولاذ المقاوم للصدأ 18/8. في الواقع، تتضمن معايير المنتج ذات الصلة لوائح واضحة للغاية بشأن الفولاذ 304، وتختلف هذه المعايير باختلاف أشكال الفولاذ المقاوم للصدأ. فيما يلي بعض معايير المنتج والاختبارات الشائعة. لتحديد ما إذا كانت المادة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، يجب أن تستوفي متطلبات كل عنصر في معيار المنتج. طالما أن أحد هذه العناصر لا يستوفي المتطلبات، فلا يمكن تسميتها فولاذًا مقاومًا للصدأ 304.
1.ASTM A276 (المواصفات القياسية لقضبان وأشكال الفولاذ المقاوم للصدأ)
|
304
|
C
|
Mn
|
P
|
S
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
|
Require,%
|
≤0.08
|
≤2.00
|
≤0.045
|
≤0.030
|
≤1.00
|
18.0–20.0
|
8.0-11.0
|
2、ASTM A240（Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate,Sheet, and Strip for Pressure essels and for General Applications）
|
304
|
C
|
Mn
|
P
|
S
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
N
|
|
Require,%
|
≤0.07
|
≤2.00
|
≤0.045
|
≤0.030
|
≤0.75
|
17.5–19.5
|
8.0–10.5
|
≤0.10
|
3、JIS G4305（cold-rolled stainless steel plate, sheet and strip）
|
SUS 304
|
C
|
Mn
|
P
|
S
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
|
Require,%
|
≤0.08
|
≤2.00
|
≤0.045
|
≤0.030
|
≤1.00
|
18.0–20.0
|
8.0-10.5
|
4、JIS G4303 （Stainless steel bars）
|
SUS 304
|
C
|
Mn
|
P
|
S
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
|
Require,%
|
≤0.08
|
≤2.00
|
≤0.045
|
≤0.030
|
≤1.00
|
18.0–20.0
|
8.0-10.5
|
المعايير الأربعة المذكورة أعلاه ليست سوى بعض المعايير الشائعة. في الواقع، تذكر ASTM وJIS أكثر من معايير 304 هذه. لكل معيار متطلبات مختلفة لـ 304، لذا لتحديد ما إذا كانت مادة ما 304، فإن التعبير الدقيق هو ما إذا كانت تلبي متطلبات 304 لمعيار منتج معين. تتطلب شهادات المواد عادةً الأنواع التالية من التقارير:
(مقارنة مفصلة للمواصفات القياسية: اعتبارًا من 8 ديسمبر 2015)
|
NO.
|
Standard/S30400
|
C
|
Mn
|
P
|
S
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
N
|
Cu
|
|
1
|
ASTM A276/A276M-15
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
|
2
|
ASTM A959-11
|
0.07
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
17.5-19.5
|
8.0-11.0
|
|
|
|
3
|
ASTM A240/A240M-15a
|
0.07
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
0.75
|
17.5-19.5
|
8.0-10.5
|
|
|
|
4
|
ASTM A182/A182M-15
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
0.10
|
|
|
5
|
ASTM A193/A193M-15
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
|
6
|
ASTM A269/A269M-15
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
|
7
|
ASTM A312/A312M-15a
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
|
8
|
ASTM A320/A320M-15a
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
|
9
|
ASTM A403/A403M-15
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
|
10
|
ASTM A493-09(2013)
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-10.5
|
0.10
|
1.00
|
|
11
|
ASTM A554-15a (MT-304)
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
|
12
|
JIS G4303:2012
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-10.5
|
|
|
|
13
|
JIS G4304:2012
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-10.5
|
|
|
|
14
|
JIS G4305:2012
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-10.5
|
|
|
|
15
|
GB/T 20878-2007
|
0.08
|
2.00
|
0.045
|
0.030
|
1.00
|
18.0-20.0
|
8.0-11.0
|
|
|
نطاق استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304
وصف النظام: يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم والنيكل استخدامًا. يتميز هذا الفولاذ بمقاومة جيدة للتآكل والحرارة، ومتانة عالية في درجات الحرارة المنخفضة، وخواص ميكانيكية ممتازة؛ كما يتميز بقابلية تشغيل جيدة في درجات الحرارة العالية، مثل الختم والثني. كما أنه لا يتصلب بعد المعالجة الحرارية (درجة حرارة الاستخدام من -196 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية). كما أنه مقاوم للتآكل في الغلاف الجوي. في المناطق الصناعية أو شديدة التلوث، يجب تنظيفه في الوقت المناسب لتجنب التآكل. مناسب لتجهيز وتخزين ونقل الأغذية. يتميز بأداء معالجة جيد وقابلية لحام ممتازة. المبادلات الحرارية الصفائحية، الأنابيب المموجة، المنتجات المنزلية (أدوات المائدة من الفئتين 1 و2، الخزائن، الأنابيب الداخلية، سخانات المياه، الغلايات، أحواض الاستحمام)، قطع غيار السيارات (مساحات الزجاج الأمامي، كاتمات الصوت، المنتجات المصبوبة)، المعدات الطبية، مواد البناء، الصناعات الكيميائية، الصناعات الغذائية، الزراعة، قطع غيار السفن، إلخ. يُطلق على الفولاذ المقاوم للصدأ 304، الذي يخضع محتواه لرقابة صارمة، اسم الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الصالح للأكل.
تتمثل معظم متطلبات الاستخدام في الحفاظ على المظهر الأصلي للمباني لفترة طويلة. عند تحديد نوع الفولاذ المقاوم للصدأ المختار، تتمثل الاعتبارات الرئيسية في المعايير الجمالية المطلوبة، والطبيعة المسببة للتآكل في البيئة المحلية، ونظام التنظيف المطلوب. ومع ذلك، تسعى تطبيقات أخرى بشكل متزايد إلى تحقيق السلامة الهيكلية أو عدم النفاذية، على سبيل المثال، أسقف وجدران المباني الصناعية. في هذه التطبيقات، قد تكون تكلفة البناء للمالك أهم من الجمالية، وقد لا يكون السطح نظيفًا تمامًا. يُعد استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في البيئات الداخلية الجافة فعالًا للغاية. ومع ذلك، يتطلب الحفاظ على مظهره الخارجي في المناطق الريفية والمدن تنظيفًا متكررًا. في المناطق الصناعية شديدة التلوث والمناطق الساحلية، يكون السطح متسخًا للغاية وحتى صدئًا.
ولتحقيق نتائج جمالية في البيئات الخارجية، يلزم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على النيكل. لذلك، يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 304 على نطاق واسع في الجدران الستارية والجدران الجانبية والأسقف وغيرها من أغراض البناء. ومع ذلك، في الصناعات شديدة التآكل أو الأجواء البحرية، يُفضل استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316. بالنسبة للأبواب المنزلقة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، أدرك الناس تمامًا مزايا استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في التطبيقات الإنشائية. هناك العديد من إرشادات التصميم التي تشمل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316. ولأن الفولاذ المقاوم للصدأ "المزدوج" 2205 يتميز بمقاومة جيدة للتآكل الجوي مع قوة شد عالية وقوة مرونة محدودة، فقد تم تضمينه أيضًا في المعايير الأوروبية. شكل المنتج: في الواقع، يُصنع الفولاذ المقاوم للصدأ بأشكال وأحجام معدنية قياسية كاملة، وهناك العديد من الأشكال الخاصة. تُصنع المنتجات الأكثر شيوعًا من صفائح وأشرطة رقيقة، ولكن تُستخدم أيضًا صفائح متوسطة وسميكة لإنتاج منتجات خاصة، مثل إنتاج الفولاذ الهيكلي المدرفل على الساخن والفولاذ الهيكلي المبثوق. كما تُصنع الأنابيب الملحومة الدائرية والبيضاوية والمربعة والمستطيلة والسداسية، أو الأنابيب الفولاذية غير الملحومة، بالإضافة إلى أشكال أخرى من المنتجات، بما في ذلك المقاطع والقضبان والأسلاك والمسبوكات.
معايير منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ 304
الطريقة الدولية لتصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ
يستخدم المعهد الأمريكي للحديد والصلب ثلاثة أرقام للإشارة إلى مختلف الدرجات القياسية للفولاذ المقاوم للصدأ المطاوع. في:
1. يُوسم الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بأرقام السلسلة 200 و300. على سبيل المثال، تُوسم بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الشائعة بالأرقام 201 و304 و316 و310.
2. يُمثل الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي والمارتنسيتي بأرقام السلسلة 400.
3. يُوسم الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي بالأرقام 430 و446، ويُوسم الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بالأرقام 410 و420 و440C.
4. عادةً ما تُسمى السبائك المزدوجة (الأوستينيت-فيريت)، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المقاوم للصدأ المُصلد بالترسيب، والسبائك العالية التي تحتوي على نسبة حديد أقل من 50%، بأسماء مسجلة ببراءات اختراع أو علامات تجارية.
4. تصنيف وترتيب المعايير
4-1 التصنيف والترتيب: 1. المعيار الوطني GB 2. معيار الصناعة YB 3. المعيار المحلي 4. معيار المؤسسة Q/CB
4-2 التصنيف: 1. معايير المنتج 2. معايير التعبئة والتغليف 3. معايير الطريقة 4. المعايير الأساسية
4-3. مستوى المعيار (مقسم إلى ثلاثة مستويات): المستوى Y: المستوى المتقدم الدولي المستوى I: المستوى الدولي العام المستوى H: المستوى المتقدم المحلي
4-4. المعيار الوطني
GB1220-2007 قضيب من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة الأولى) GB4241-84 قرص ملحوم من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة H)
GB4356-2002 حديقة قرص ملحوم من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة الأولى) GB1270-80 أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة الأولى)
GB12771-2000 أنبوب ملحوم من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة Y) GB3280-2007 صفيحة باردة من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة ١) GB4237-2007 صفيحة تسخين من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة الأولى) GB4239-91 شريط بارد من الفولاذ المقاوم للصدأ (الدرجة الأولى)
طريقة معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ 304
1. طريقة الحفر
تستخدم طريقة الحفر طبقة واقية مقاومة للأحماض من طباعة الشاشة على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، ثم تُحفر بسائل كلوريد الحديدوز لتشكيل نمط فني.
2. طريقة رش اللون
تتمثل طريقة رش اللون في رش جزيئات اللون بعد طباعة الشاشة لتشكيل سطح يشبه قشرة الكمثرى وتشكيل نمط فني.
3. العملية
تتكون عملية معالجة فن رش اللون لمنتجات الفولاذ المقاوم للصدأ من: منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ ← طباعة الشاشة الحريرية ← حفر ← معالجة قلوية ← شاشة الحرير ← تلوين مؤكسد ← معالجة قلوية ← منتج نهائي.
تتكون عملية معالجة فن الحفر لمنتجات الفولاذ المقاوم للصدأ من: منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ ← طباعة الشاشة الحريرية ← حفر ← معالجة قلوية ← تلوين مؤكسد ← منتج نهائي.
لا تستخدم طريقة التلوين الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ الأصباغ والصبغات، بل يُنقع في محلول كبريتات الكروم المركز الساخن للتلوين الكيميائي. يتميز هذا الفولاذ بمقاومة عالية للأحماض. يجب أن يتمتع الحبر المستخدم في هذه الطريقة بمقاومة عالية جدًا للأحماض. عادةً ما يُستخدم حبر مُبركن بالأشعة فوق البنفسجية بخصائص خاصة متوافقة مع تقنية المعالجة.
4. معالجة الختم
في منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ، وخاصةً شرائطه، غالبًا ما تكون طريقة المعالجة التقليدية في المصانع هي استخدام آلة التثقيب لختم المنتجات. يتضمن الختم طريقتين: التثقيب المستقيم والشد. عادةً، إذا كانت الصلابة أقل من 1/2، تُستخدم طريقتا الشد والثني. أما إذا كانت الصلابة أعلى من 1/2، فيُستخدم التثقيب المستقيم.
أسباب صدأ الفولاذ المقاوم للصدأ 304
قد تصدأ مواد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 للأسباب التالية:
1. أيونات الكلوريد
تنتشر أيونات الكلوريد على نطاق واسع، مثل ملح الطعام/بقع العرق/ماء البحر/نسائم البحر/التربة، إلخ. يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بسرعة كبيرة في وجود أيونات الكلوريد، حتى أكثر من الفولاذ العادي منخفض الكربون. لذلك، هناك متطلبات خاصة بالبيئة التي يُستخدم فيها الفولاذ المقاوم للصدأ، ويجب مسحه باستمرار لإزالة الغبار والحفاظ عليه نظيفًا وجافًا. مثال على ذلك في الولايات المتحدة: استخدمت شركة حاوية من خشب البلوط لحفظ محلول يحتوي على أيونات الكلوريد. كانت هذه الحاوية مستخدمة لأكثر من مئة عام. خططت الشركة لاستبدالها في التسعينيات. ولأن مادة البلوط لم تكن حديثة بما يكفي، تم استبدال الحاوية بحاوية من الفولاذ المقاوم للصدأ بعد 16 يومًا. تسرب بسبب التآكل.
٢. معالجة المحلول الصلب
لا تذوب عناصر السبائك في المصفوفة، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى السبائك في بنية المصفوفة وضعف مقاومتها للتآكل.
٣. التآكل بين الحبيبات
هذه المادة الخالية من التيتانيوم والنيوبيوم معرضة للتآكل بين الحبيبات. إضافة التيتانيوم والنيوبيوم، إلى جانب معالجة التثبيت، يمكن أن تقلل من التآكل بين الحبيبات. نوع من الفولاذ عالي السبائك يقاوم التآكل في الهواء أو في الوسائط المسببة للتآكل الكيميائي. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بسطح جميل ومقاومة جيدة للتآكل. لا يحتاج إلى معالجة سطحية مثل الطلاء الملون، ولكنه يستفيد من خصائص السطح الكامنة للفولاذ المقاوم للصدأ، ويُستخدم في العديد من التطبيقات. نوع من الفولاذ، يُطلق عليه غالبًا الفولاذ المقاوم للصدأ. تشمل خصائصه التمثيلية فولاذ الكروم ١٣، وفولاذ الكروم والنيكل ١٨-٨، وأنواع أخرى من الفولاذ عالي السبائك. من وجهة نظر معدنية، نظرًا لاحتواء الفولاذ المقاوم للصدأ على الكروم، يتكون غشاء رقيق جدًا من الكروم على السطح. يعزل هذا الغشاء الأكسجين الذي يتسرب إلى الفولاذ ويلعب دورًا في مقاومة التآكل. للحفاظ على مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل، يجب أن يحتوي على أكثر من 12% من الكروم. يُستخدم هذا النوع من الفولاذ في الأماكن التي تتطلب اللحام. يُقلل محتوى الكربون المنخفض من ترسب الكربيدات في المنطقة المتأثرة بالحرارة بالقرب من اللحام، وقد يُسبب ترسب الكربيدات تآكلًا بين حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ (تآكل اللحام) في بيئات مُعينة.
4. علامات السطح
تُشير ظاهرة علامات السطح إلى ظهور تقعرات خطية أو نقطية على سطح المنتج بعد المعالجة العميقة للفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو طحن المنتجات المُعالجة.
5. عيوب علامات النقطة
السبب: وجود أجسام غريبة على السطح وسطح القالب، ووجود ندوب على سطح وسادة الحافة.
الإجراءات المُتبعة: إزالة الأجسام الغريبة والندوب قبل المعالجة، وكذلك إزالة قشر البرتقال بالطحن الكافي.
تُشير ظاهرة قشر البرتقال إلى ظهور شكل يشبه قشر البرتقال على سطح منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المصبوبة أثناء الطحن أو في ظروف أخرى.
الأسباب: طحن غير كافٍ، كلما زادت مساحة المعالجة، زادت خطورة قشر البرتقال، وحبيبات المادة الخام خشنة، والمعالجة الحرارية تُضعفها.
التدابير المضادة: طحن المنتجات المعالجة بعمق، واختيار ظروف المعالجة الحرارية المناسبة، والتحكم في حجم حبيبات المادة الخام.
English
Español
بالعربية
تلفون .:
واتساب:
البريد الإلكتروني:
