هناك العديد من المواد لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، مثل 304، 304L، 316، 321، 310S، إلخ. في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ، تعد أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321 مادتين شائعتين. ينتمي كلاهما إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من سلسلة 300، والذي يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومجموعة واسعة من التطبيقات. ومع ذلك، نظرًا للاختلافات الطفيفة في التركيب، فإن لديهم اختلافات معينة في الأداء والاستخدام. ستستكشف هذه المقالة بالتفصيل الاختلافات الرئيسية بين أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321، بالإضافة إلى سيناريوهات التطبيق الخاصة بكل منهما.
1. مقارنة التركيب الكيميائي
التركيبات الكيميائية الرئيسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321 هي كما يلي:
|
Element
|
304 Stainless Steel Pipe
|
321 Stainless Steel Pipe
|
|
Carbon (C)
|
≤0.08%
|
≤0.08%
|
|
Silicon (Si)
|
≤1.00%
|
≤1.00%
|
|
Manganese (Mn)
|
≤2.00%
|
≤2.00%
|
|
Phosphorus (P)
|
≤0.045%
|
≤0.045%
|
|
Sulfur (S)
|
≤0.03%
|
≤0.03%
|
|
Chromium (Cr)
|
18.0-20.0%
|
17.0-19.0%
|
|
Nickel (Ni)
|
8.0-10.5%
|
9.0-12.0%
|
|
Titanium (Ti)
|
-
|
≥5×C%
|
|
304 VS. 321
|
304 Stainless Steel
|
321 Stainless Steel
|
|
Features
|
Corrosion resistance, good toughness
|
Abrasion resistance, high temperature resistance, creep resistance
|
|
Grade
|
0Cr18Ni9 (0Cr19Ni9), 06Cr19Ni9, S30408
|
X10CrNiTi189, 321, S32100, TP321, SUS321
|
|
Chemical Composition
|
C: ≤0.08, Si: ≤1.0, Mn: ≤2.0, Cr: 18.0-20.0, Ni: 8.0-10.5, S: ≤0.03, P: ≤0.035, N≤0.1
|
S: ≤0.030, Ni: 9.00-12.00, Cr: 17.00-19.00, Ti: 5C-0.70
|
|
Tensile Strength (MPa)
|
520
|
≥520
|
|
Conditional Yield Strength (MPa)
|
205-210
|
≥205
|
|
Elongation (%)
|
40%
|
≥40%
|
|
Hardness
|
HB187, HRB90, HV200
|
≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV
|
|
Density
|
7.93 g/cm³
|
7.93 g/cm³
|
|
Theoretical Weight
|
Weight (kg) = thickness (mm) * width (m) * length (m) * density value
|
Weight (kg) = thickness (mm) * width (m) * length (m) * density value
|
|
Uses
|
Tableware, cabinets, indoor pipelines, water heaters, boilers, bathtubs, auto parts, medical appliances, building materials, chemicals, food industry, agriculture, and ship parts.
|
Outdoor machines for the chemical, coal, and petroleum industries.
|
الاختلافات الرئيسية:
إضافة التيتانيوم: يضيف الفولاذ المقاوم للصدأ 321 التيتانيوم (Ti) على أساس 304، ومحتواه يكون عمومًا 5 أضعاف محتوى الكربون (0.2٪ على الأقل). يمكن أن يؤدي إضافة التيتانيوم إلى تحسين مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل بين الحبيبات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية ومنع حساسية اللحام.
محتوى الكروم والنيكل: يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 304 على نسبة كروم أعلى قليلاً، بينما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 321 على نسبة نيكل أعلى قليلاً، مما يجعل مقاومتهما للتآكل في بيئات محددة مختلفة.
المظهر والخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ 304 و321 متشابهان للغاية، باستثناء الاختلاف الطفيف في التركيب الكيميائي:
1) يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ 321 كميات ضئيلة من التيتانيوم (Ti) (وفقًا لمعيار ASTM A182-2008، يجب ألا يقل محتوى Ti عن 5 أضعاف محتوى الكربون (C)، ولكن ليس أكثر من 0.7٪، ملاحظة أخرى، محتوى الكربون (C) في 304 و321 هو 0.08٪، ولا يحتوي 304 على التيتانيوم (Ti).
2) متطلبات محتوى النيكل (Ni) مختلفة قليلاً. 304 بين 8٪ و11٪، بينما 321 بين 9٪ و12٪.
3) متطلبات محتوى الكروم (Cr) مختلفة. 304 بين 18٪ و20٪، بينما 321 بين 17٪ و19٪.
لذا، يمكنك استخدام محلل المواد المعدنية أو طريقة التحليل الكيميائي للتحقق من تركيبة هاتين المادتين وإصدار الأحكام.
2. مقارنة مقاومة التآكل
بسبب محتواها العالي من الكروم، يمكن لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 تكوين طبقة أكسيد كثيفة ذات مقاومة جيدة للتآكل ومناسبة لمعظم البيئات.
ومع ذلك، في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة (427 درجة مئوية ~ 816 درجة مئوية)، يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 304 عرضة للتآكل بين الحبيبات، أي ترسب كربيد الكروم، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة التآكل للمادة. يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ 321، بسبب إضافة التيتانيوم، أن يمنع التآكل بين الحبيبات بشكل فعال وهو مناسب للتطبيقات في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة، مثل أنابيب الغلايات ومعدات تبادل الحرارة.
3. مقارنة مقاومة درجات الحرارة المرتفعة
تكون درجة حرارة مقاومة الحرارة للفولاذ المقاوم للصدأ 304 عمومًا أقل من 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية). يحدث ترسب كربيد الكروم عند درجات حرارة أعلى، مما يؤدي إلى فشل تآكل المادة.
يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ 321 أن يعمل لفترة طويلة في بيئة تتراوح بين **800°F1500°F (427°C816°C)** بسبب وجود التيتانيوم، وهو مناسب للأجزاء الهيكلية عالية الحرارة أو المناسبات التي لا يمكن فيها إجراء التلدين بعد اللحام.
4. مقارنة الخصائص الميكانيكية
في درجة حرارة الغرفة، لا تختلف الخصائص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 304 و321 كثيرًا. ومع ذلك، في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 321 مقاومة أفضل للزحف ومقاومة للكسر الإجهادي، مما يجعله أكثر موثوقية في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والضغط.
5. مقارنة خصائص اللحام
قد ينتج الفولاذ المقاوم للصدأ 304 تآكلًا بين الحبيبات بعد اللحام، وخاصة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، حيث تكون منطقة اللحام عرضة للتلف الناتج عن التآكل. ومع ذلك، نظرًا للتأثير المستقر للتيتانيوم، تكون مقاومة التآكل للحام الفولاذ المقاوم للصدأ 321 أقوى، وبالتالي فهو أكثر ملاءمة لهياكل اللحام ذات درجات الحرارة العالية.
6. مقارنة مجالات التطبيق
التطبيقات الرئيسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304:
معدات معالجة الأغذية (مثل معدات الألبان ومعدات التخمير)
المعدات الطبية
الدرابزين ومواد الديكور المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ
المعدات الكيميائية (بيئة درجات الحرارة المنخفضة ودرجة الحرارة العادية)
معدات الطاقة النووية
التطبيقات الرئيسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321:
أنابيب الغلايات ذات درجات الحرارة العالية
المبادلات الحرارية
صناعة الطيران والفضاء
أنظمة عادم السيارات
المعدات البتروكيماوية
أنابيب البخار ذات درجات الحرارة العالية
7. السعر والاقتصاد
نظرًا لأن أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321 تحتوي على التيتانيوم المضاف إلى تركيبتها ولديها مقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية، فإن تكلفة إنتاجها أعلى من تكلفة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304، وسعرها في السوق باهظ الثمن نسبيًا. إذا تم استخدامها في البيئات العادية، فإن أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أكثر فعالية من حيث التكلفة، بينما بالنسبة لدرجات الحرارة العالية والضغط العالي ومقاومة التآكل، فإن أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321 هي الخيار الأفضل.
8. الاستنتاج
أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هي أكثر مواد الفولاذ المقاوم للصدأ استخدامًا على نطاق واسع، مع مقاومة جيدة للتآكل وخصائص ميكانيكية وخصائص معالجة، ومناسبة لمجالات الأغذية والمواد الكيميائية والديكور.
تضيف أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321 التيتانيوم إلى 304، مما يجعلها أكثر مقاومة لدرجات الحرارة العالية والتآكل بين الحبيبات، وهي مناسبة بشكل خاص للبيئات ذات درجات الحرارة العالية مثل الغلايات والمبادلات الحرارية والفضاء الجوي.
يعتمد اختيار أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ على سيناريو التطبيق المحدد: إذا كانت درجة الحرارة المحيطة منخفضة ومتطلبات مقاومة التآكل عالية، فيمكن اختيار 304؛ إذا كان الأمر يتعلق ببيئة ذات درجة حرارة عالية أو ضغط درجة حرارة عالية طويل الأمد، يوصى باستخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 321.
English
Español
بالعربية
تلفون .:
واتساب:
البريد الإلكتروني:
