خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
يعتبر الفولاذ الأوستنيتي من الفولاذ المقاوم للصدأ غير المغناطيسي الذي يحتوي على مستويات عالية من الكروم والنيكل ومستويات منخفضة من الكربون. يُعرف الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بصيغته القابلية للتشكيل ومقاومته للتآكل ، وهو الصف الأكثر استخدامًا من الفولاذ المقاوم للصدأ.
تحديد الخصائص
يحتوي الفولاذ الحديدي على هيكل حبيبي مكعب الشكل (BCC) ، ولكن يتم تعريف مجموعة الأوستنيتي من الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال بنية بلورية مكعبية (FCC) مركزة على الوجه ، والتي تحتوي على ذرة واحدة في كل ركن من المكعب وواحدة في المنتصف. من كل وجه.
تتكون بنية الحبوب هذه عند إضافة كمية كافية من النيكل إلى السبائك - 8 إلى 10 في المائة في سبيكة الكروم 18 في المائة القياسية.
بالإضافة إلى كونها غير مغناطيسية ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير قابل للحرارة. ويمكن أن يعمل البارد لتحسين الصلابة والقوة ومقاومة الإجهاد. الحل يسخن إلى 1045 درجة مئوية متبوعًا بالتبريد أو التبريد السريع سوف يعيد الحالة الأصلية للسبائك ، بما في ذلك إزالة فصل السبائك وإعادة إنشاء ليونة بعد العمل على البارد.
تصنف الفولاذ الأوستنيتي مقرها في سلسلة 300. وأكثرها شيوعًا هو الصف 304 ، الذي يحتوي عادة على 18٪ كروم و 8٪ نيكل.
ثمانية في المائة هي الحد الأدنى لكمية النيكل التي يمكن إضافتها إلى الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على 18 في المائة من الكروم من أجل تحويل جميع الفريت إلى الأوستينيت بالكامل. ويمكن أيضا إضافة الموليبدينوم إلى مستوى حوالي 2 في المئة للصف 316 لتحسين مقاومة التآكل.
على الرغم من أن النيكل هو العنصر الأكثر شيوعًا في إنتاج الفولاذ الأوستنيتي ، إلا أن النيتروجين يوفر إمكانية أخرى. تصنف الفولاذ المقاوم للصدأ مع انخفاض النيكل والمحتوى النيتروجين عالية في سلسلة 200. لأنه غاز ، ومع ذلك ، يمكن إضافة كميات محدودة من النيتروجين قبل ظهور تأثيرات ضارة ، بما في ذلك تشكيل النتريدات ومسامية الغاز التي تضعف سبيكة.
إضافة المنغنيز ، وهو أيضا من الأوستينيت ، جنبا إلى جنب مع إدراج النيتروجين يسمح لك بإضافة كميات أكبر من الغاز. ونتيجة لذلك ، فإن هذين العنصرين ، إلى جانب النحاس - اللذان لهما أيضًا خصائص تكوين الأوستينيت - غالبًا ما يستخدمان لاستبدال النيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 200 .
وقد تم تطوير السلسلة 200 - التي يشار إليها أيضًا باسم فولاذ الكروم والمنغنيز (CrMn) - في أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين عندما كان نقص النيكل منخفضًا وكانت الأسعار مرتفعة. ويعتبر الآن بديلاً موفر التكلفة للصلب المقاوم للصدأ سلسلة 300 التي يمكن أن توفر فائدة إضافية لتحسين قوة الإنتاجية.
الدرجات المستقيمة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي لها محتوى الكربون الأقصى من 0.08 في المئة. تحتوي درجات منخفضة الكربون أو الدرجات "L" على محتوى كربون أقصى يبلغ 0.03٪ لتجنب ترسيب الكربيد.
الفولاذ الأوستنيتي غير مغناطيسي في الحالة الصلبة ، على الرغم من أنها يمكن أن تصبح مغناطيسية قليلاً عندما يعمل البارد . لديهم قابلية جيدة للقابلية وقابلية اللحام ، فضلا عن المتانة الممتازة ، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة أو المبردة. الدرجات الأوستينيتية لها أيضًا إجهاد منخفض الإنتاجية وقوة شد عالية نسبيًا.
في حين أن الفولاذ الأوستنيتي أكثر تكلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد ، فهي عادة أكثر متانة ومقاومة للتآكل.
تطبيقات
وتستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك
- تقليم السيارات
- تجهيزات المطابخ
- معدات الأغذية والمشروبات
- معدات صناعية
التطبيقات حسب الصف
304 و 304 L (درجة القياسية):
- الدبابات
- سفن تخزين وأنابيب للسوائل المسببة للتآكل
- التعدين ، والمواد الكيميائية ، المبردة ، والأغذية والمشروبات ، والمعدات الصيدلانية
- أدوات المائدة
- هندسة معمارية
- المصارف
309 و 310 (درجات عالية من الكروم والنيكل):
- الفرن ، الفرن ، ومكونات المحول الحفاز
318 و 316 L (درجات عالية المحتوى مولي):
- صهاريج تخزين كيميائية ، أوعية الضغط ، والأنابيب
321 و 316 Ti ("استقرت" الدرجات):
- حراق بعدي
- سخانات سوبر
- الموازن
- منفاخ التوسع
200 سلسلة (درجات منخفضة من النيكل):
- غسالات الصحون والغسالات
- أدوات المائدة وتجهيزات المطابخ
- خزانات مياه داخلية
- الهندسة الداخلية وغير الهيكلية
- معدات الأغذية والمشروبات
- قطع غيار السيارات