كتب أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ

يقسم الفولاذ المقاوم للصدأ حسب التركيب الميتالرجي إلى أربع مجاميع رئيسية تختلف عن بعضها البعض في مقاومتها للتآكل وخواصها الميكانيكية وكذلك كلفتها.

إن كل مجموعة تحوي على أنواع قياسية تختلف عن بعضها في التركيب الكيمياوي وكذا في استخداماتها، وكل نوع يشار إليه برقم يسمى الرقم الدال أو رقم الدلالة وحسب الأنظمة المختلفة مثل النظام الأمريكي الخاص بجمعية الحديد والفولاذ الأمريكية AISI.

الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسايتي

تسمى هذه المجموعة بهذا الاسم لكونها لها قابلية على تكوين المارتنسايت عند تبريدها تبريدا سريعا من الحالة التي يكون تكوينها أوستنيت، أي من درجات الحرارة العالية. تتميز سبائك هذه المجموعة باحتوائها على الكربون ولها ممغنطة وقابلية اللحام منخفضة، ومقاومة تآكل معتدلة، حيث أن مقاومة التآكل لسبائك هذه المجموعة هي أقل من سبائك المجموعتين الثانية والثالثة، كما أن مقاومة الشد والصلادة لها تكون عالية لذلك فهي تستخدم في الأغراض التي تتطلب مقاومة شد وصلادة عاليتين ومقاومة تآكل معتدلة نسبيا.

تستخدم في صناعة أجزاء الصمامات ومحامل الكريات مثل السبيكة 440 وتستخدم أيضا السبيكة 420 لصناعة الأدوات الجراحية.

الفولاذ المقاوم للصدأ الفرّيتي

يحتوي هذا النوع على نسبة عالية من الكروم مقارنة مع الأنواع الأخرى مما تؤدي إلى استقرارية الفيرّيت كما أنه غير قابل للتصليد. ومن أشهر أنواع سبائك هذه المجموعة هي (السبيكة 430) والتي تتميز بمقاومة تآكل جيدة في الجو، لذات فإنها تستعمل بشكل واسع في صناعة أجزاء زخارف السيارات وفي مصانع أكسدة الأمونيا وفي صناعة أدوات الطعام المنزلية مثل الصحون والقدور وكذلك الثلاجات والغسالات ... الخ، أما النوعان (422) و(446) يتميزان بمقاومة الكبريت نظرا لوجود نسبة عالية من الكروم.

وحديثا ظهر نوع آخر لهذه المجموعة وهو الفولاذ المقاوم للصدأ الفرّيتي العالي النقاوة الذي يحتوي نسبة ضئيلة جدا من الكربون والنتروجين وأهم ما يمتاز به هو الخواص الميكانيكية العالية لمنطقة اللحام التي تفتقر إليها السبائك الأخرى. وأهم المظاهر الحسنة لسبائك هذه المجموعة هي مقاومتها للتآكل الإجهادي خاصة في الماء الذي يحتوي على الكلوريدات.

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

أو كما يعرف بالسلسلة (200) و(300) ، إن سبائك هذه المجموعة هي أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ استعمالا نظرا لما تمتاز به من خواص ميكانيكية ومقاومة تآكل جيدتين ويمكن أن تكون ملحومة كما أنها غير مغناطيسية ولا تتصلد عند التبريد السريع ذلك لاحتوائها المنغنيز والنيكل والنتروجين.

• السلسلة (200) :
  • النوع (200) يعد مناسباً للأعمال الشاقة في درجات الحرارة المنخفضة.
  • النوع (202) فهو الفولاذ المقاوم للصدأ للغرض العام. وبسبب انخفاض مستوى النيكل وزيادة المنغنيز فذلك يجعل من هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ضعيف تجاه مقاومة التآكل.
• السلسلة (300) :
  • النوع (304) يعتبر أول وأكثر الأنواع استخداماً ويُعرف أيضاً باسم 18/8 لكونه يتكون من 18٪ كروم و 8٪ نيكل.
  • النوع (306) يعد ثاني أكثر أنواع السلسلة (300) استخداماً، ويستخدم بشكل أساسي نتيجة قدرته العالية على مقاومة التآكل لكونه يحتوي على 18٪ من كروم و 10٪ نيكل ولهذا السبب فهو يُعرف أيضاً باسم الفولاذ (18/10) ، وغالبا ما يُستخدم في السكاكين وتجهيزات المطابخ ذات الجودة العالية.

وبشكل عام، فهذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يمتاز بعدة خصائص يجعله الخيار الأنسب في الحالات التي تكون فيها الأوساط مساعدة على التآكل وفي مختلف العمليات الصناعية ولأغراض البناء وفي أدوات المطبخ والأواني المنزلية وفي صناعة الأدوية وفي الأغراض التي تتطلب عدم حصول صدأ مهما كانت درجته ومن أكثر سبائك هذه المجموعة استعمالا ونفعا هي السبائك 304 و 304L و 316 و 347 إضافة إلى carpente 20.

الفولاذ المقاوم للصدأ القابل للتصليد بالتعتيق

سبائك هذه المجموعة تصلد بالتعتيق أو بالترسيب ويمكن تعزيز قوتها بإضافة النحاس والألمنيوم والنيوبيوم ،أما مقاومة التآكل لها هي أقل من مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (304) تدخل استعمالاتها في صناعة الصواريخ والطائرات.

و قد ظهرت مؤخرا سبائك أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ مثل CD-4MCu فيراليوم، وهي سبائك مزدوجة التركيب حيث تركيبها الميتلرجي هو فيريت في أرضية من الأوستنيت، أمّا مكوناتها الكيميائية الأساسية فهي الكروم والنيكل وهذا ما يكسبها خواص ميكانيكية ومقاومة تآكل عاليتين.

إن كافة سبائك المجاميع الأربعة تشكل ميكانيكيا عدا السبيكة D-4MCu التي تشكل بالسباكة.