ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ شيوعًا في مختلف الصناعات، نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل، وقابليته للتشكيل، وخصائصه غير المغناطيسية. سواء كنت تعمل في مجال البناء، أو تجهيز الأغذية، أو التصنيع الكيميائي، أو إنتاج المعدات الطبية، فمن المرجح أنك صادفت الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي دون أن تدرك ذلك.

في هذه المقالة الشاملة، سنشرحما هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيخصائصه الرئيسية، ومقارنته بأنواع أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتطبيقاته. إذا كنتَ مشتري مواد أو مهندسًا تبحث عن الوضوح في اختيار المعدن المناسب، فهذا الدليل منساكيستيلسوف يساعدك على اتخاذ قرارات مستنيرة.

1. التعريف: ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هو فئة من الفولاذ المقاوم للصدأ يتم تحديدها من خلالبنية بلورية مكعبية مركزية الوجه (FCC)، والمعروفة باسممرحلة الأوستينيتهذا الهيكل مستقر في جميع درجات الحرارة ويظل ثابتًا حتى بعد التبريد من درجات الحرارة العالية.

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هوغير مغناطيسي في الحالة الملدنة، يملكنسبة عالية من الكروم (16-26%)والنيكل (6-22%)المحتويات والعرضمقاومة فائقة للتآكل، خاصة عند مقارنتها بعائلات الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى.

2. التركيب الكيميائي

الخصائص الفريدة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي تأتي من تركيبته الكيميائية:

• الكروم:يوفر مقاومة للتآكل ويشكل طبقة أكسيد واقية على السطح.

• النيكل:يثبت البنية الأوستينيتية ويحسن اللدونة.

• الموليبدينوم (اختياري):يحسن مقاومة التآكل الحفري والشقوق في البيئات الكلوريدية.

• نتروجين:يعزز القوة ومقاومة التآكل.

• الكربون (منخفض جدًا):يتم التحكم فيها لتجنب ترسب الكربيد والحفاظ على مقاومة التآكل.

تعد الدرجات الشائعة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316 جزءًا من هذه المجموعة.

3. الخصائص الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

1. مقاومة ممتازة للتآكل

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بمقاومة عالية لمجموعة واسعة من البيئات المسببة للتآكل، بما في ذلك التآكل الجوي، والتعرض للأطعمة والمشروبات، والمواد الكيميائية الخفيفة إلى المتوسطة التأثير.

2. الخصائص غير المغناطيسية

في حالة التلدين، عادةً ما يكون الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير مغناطيسي. ومع ذلك، قد يُسبب العمل البارد مغناطيسية طفيفة بسبب تكوّن المارتنسيت.

3. قابلية اللحام جيدة

يمكن لحام هذه الفولاذات بسهولة باستخدام تقنيات اللحام الأكثر شيوعًا. قد يلزم عناية خاصة لتجنب ترسب الكربيد في بعض الدرجات.

4. ليونة وصلابة عالية

يمكن سحب وثني وتشكيل الدرجات الأوستنيتية بأشكال متنوعة دون تشقق. وتحتفظ بمتانتها في درجات الحرارة العالية والمنخفضة على حد سواء.

5. لا تصلب بالحرارة

بخلاف الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، لا يمكن تقوية الأصناف الأوستنيتية بالمعالجة الحرارية، بل تُصلَّب عادةً بالمعالجة الباردة.

4. الدرجات الشائعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

• 304 (UNS S30400)
  الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر استخدامًا. يتميز بمقاومته الممتازة للتآكل، وقابليته العالية للتشكيل، ومناسب للعديد من الصناعات.

• 316 (UNS S31600)
  يحتوي على الموليبدينوم لتعزيز مقاومة التآكل، وخاصة في البيئات الكلوريدية مثل التطبيقات البحرية أو الساحلية.

• 310 (UNS S31000)
  مقاومة درجات الحرارة العالية، تستخدم في أجزاء الفرن والمبادلات الحرارية.

• 321 (UNS S32100)
  مثبت بالتيتانيوم، مثالي للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية حيث يكون ترسب الكربيد أمرًا مثيرًا للقلق.

تتوفر كل هذه الدرجات بأشكال مختلفة مثل الألواح والأنابيب والقضبان والتجهيزات، ويمكن توفيرها من خلالساكيستيللتلبية احتياجات مشروعك.

5. تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

بفضل خصائصها المتوازنة، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في مجموعة واسعة من القطاعات:

1. صناعة الأغذية والمشروبات

تُستخدم المواد 304 و316 بشكل شائع في معدات تجهيز الأغذية والخزانات والأواني نظرًا لنظافتها ومقاومتها للتآكل.

2. الصناعة الكيميائية والصيدلانية

يُعد 316L مفضلًا للمفاعلات والأنابيب والصمامات المعرضة للمواد الكيميائية نظرًا لمقاومته الفائقة للكلوريدات.

3. الأجهزة الطبية والجراحية

بسبب نظافتها وتوافقها الحيوي، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في الأدوات الجراحية والغرسات والمعدات في المستشفيات.

4. الهندسة المعمارية والبناء

يتم استخدامه في الكسوة، والدرابزين، والواجهات، والجسور بسبب جاذبيته الجمالية ومقاومته للتآكل البيئي.

5. السيارات والنقل

تستفيد أنظمة العادم والتشطيب والمكونات الهيكلية من الجمع بين القوة ومقاومة التآكل.

6. المبادلات الحرارية والغلايات

يتم استخدام الدرجات الأعلى مثل 310 في البيئات ذات درجات الحرارة العالية بسبب مقاومتها للأكسدة.

6. كيفية مقارنة الأوستنيتي مع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى