الفولاذ المقاوم للصدأ (الفولاذ المقاوم للصدأ)هو اختصار للفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للأحماض، ودرجات الفولاذ المقاومة للوسائط الضعيفة المسببة للتآكل مثل الهواء أو البخار أو الماء أو التي لها خصائص مقاومة للصدأ تسمى الفولاذ المقاوم للصدأ.
على المدى "الفولاذ المقاوم للصدأ" لا يشير ببساطة إلى نوع واحد من الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكنه يشير إلى أكثر من مائة نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الصناعي، يتمتع كل منها بأداء جيد في مجال التطبيق المحدد.
تحتوي جميعها على 17 إلى 22% من الكروم، كما تحتوي أنواع الفولاذ الأفضل أيضًا على النيكل.يمكن أن تؤدي إضافة الموليبدينوم إلى تحسين التآكل الجوي، وخاصة مقاومة التآكل في الأجواء المحتوية على الكلوريد.
一.تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ
1. ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للأحماض؟
الإجابة: الفولاذ المقاوم للصدأ هو اختصار للفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للأحماض، وهو مقاوم للوسائط الضعيفة المسببة للتآكل مثل الهواء أو البخار أو الماء أو يحتوي على الفولاذ المقاوم للصدأ.تسمى درجات الفولاذ المتآكلة بالفولاذ المقاوم للأحماض.
ونظرًا للاختلاف في التركيب الكيميائي للاثنين، فإن مقاومتهما للتآكل مختلفة.الفولاذ المقاوم للصدأ العادي لا يكون عمومًا مقاومًا للتآكل الكيميائي المتوسط، في حين أن الفولاذ المقاوم للأحماض يكون مقاومًا للصدأ بشكل عام.
2. كيفية تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ؟
الإجابة: وفقًا للحالة التنظيمية، يمكن تقسيمها إلى الفولاذ المارتنسيتي، والفولاذ الحديدي، والفولاذ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي-الفيريتيك (المزدوج)، والفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب.
(1) الفولاذ المارتنسيتي: قوة عالية، ولكن اللدونة وقابلية اللحام ضعيفة.
الدرجات شائعة الاستخدام من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي هي 1Cr13، 3Cr13، وما إلى ذلك، بسبب المحتوى العالي من الكربون، فهي تتمتع بقوة عالية وصلابة ومقاومة للتآكل، ولكن مقاومة التآكل ضعيفة قليلاً، ويتم استخدامها للخصائص الميكانيكية العالية و المقاومة للتآكل.بعض الأجزاء العامة مطلوبة، مثل النوابض، وشفرات التوربينات البخارية، وصمامات الضغط الهيدروليكي، وما إلى ذلك.
يتم استخدام هذا النوع من الفولاذ بعد التبريد والتلطيف، والتليين مطلوب بعد الحدادة والختم.
(2) الفولاذ الحديدي: 15% إلى 30% كروم.تزيد مقاومتها للتآكل، والمتانة، وقابلية اللحام مع زيادة محتوى الكروم، ومقاومتها للتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد أفضل من الأنواع الأخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ، مثل Crl7، Cr17Mo2Ti، Cr25، Cr25Mo3Ti، Cr28، إلخ.
بسبب محتواه العالي من الكروم، فإن مقاومته للتآكل ومقاومة الأكسدة جيدة نسبيًا، لكن خواصه الميكانيكية وخصائص العملية ضعيفة.يتم استخدامه في الغالب للهياكل المقاومة للأحماض مع القليل من الضغط وكفولاذ مضاد للأكسدة.
هذا النوع من الفولاذ يمكن أن يقاوم تآكل الغلاف الجوي وحمض النيتريك والمحلول الملحي، ويتميز بخصائص مقاومة الأكسدة الجيدة في درجات الحرارة العالية ومعامل التمدد الحراري الصغير.يتم استخدامه في معدات مصانع حامض النيتريك والمواد الغذائية، كما يمكن استخدامه في صناعة الأجزاء التي تعمل في درجات حرارة عالية، مثل أجزاء توربينات الغاز وغيرها.
(3) الفولاذ الأوستنيتي: يحتوي على أكثر من 18% كروم، ويحتوي أيضاً على حوالي 8% نيكل وكمية قليلة من الموليبدينوم والتيتانيوم والنيتروجين وعناصر أخرى.أداء عام جيد ومقاوم للتآكل الناتج عن الوسائط المختلفة.
بشكل عام، يتم اعتماد المعالجة بالمحلول، أي أنه يتم تسخين الفولاذ إلى 1050-1150 درجة مئوية، ومن ثم تبريده بالماء أو تبريده بالهواء للحصول على هيكل الأوستينيت أحادي الطور.
(4) الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي-الفيريتي (المزدوج): يتميز بمزايا كل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفيريتيك، وله مرونة فائقة.يمثل كل من الأوستينيت والفريت حوالي نصف الفولاذ المقاوم للصدأ.
في حالة انخفاض محتوى C، يكون محتوى الكروم من 18% إلى 28%، ومحتوى Ni من 3% إلى 10%.تحتوي بعض أنواع الفولاذ أيضًا على عناصر صناعة السبائك مثل Mo وCu وSi وNb وTi وN.
يتميز هذا النوع من الفولاذ بخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفيريتيك.بالمقارنة مع الفريت، فهو يتمتع بمرونة وصلابة أعلى، ولا يوجد هشاشة في درجة حرارة الغرفة، ويحسن بشكل كبير مقاومة التآكل الحبيبي وأداء اللحام، مع الحفاظ على الحديد. الجسم الفولاذ المقاوم للصدأ هش عند 475 درجة مئوية، وله موصلية حرارية عالية، وله خصائص اللدونة الفائقة. .
بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، فهو يتمتع بقوة عالية ومقاومة محسنة بشكل ملحوظ للتآكل بين الحبيبات والتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد.يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بمقاومة ممتازة للتآكل وهو أيضًا من الفولاذ المقاوم للصدأ الموفر للنيكل.
(5) الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب: المصفوفة هي الأوستينيت أو المارتنسيت، والدرجات الشائعة الاستخدام من الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب هي 04Cr13Ni8Mo2Al وما إلى ذلك.وهو عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ يمكن تقويته (تقويته) عن طريق تصلب الترسيب (المعروف أيضًا باسم تصلب العمر).
وفقا للتكوين، يتم تقسيمها إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم، والفولاذ المقاوم للصدأ الكروم والنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ النيتروجين الكروم والمنغنيز.
(1) يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بالكروم بمقاومة معينة للتآكل (حمض الأكسدة، والأحماض العضوية، والتجويف)، ومقاومة الحرارة ومقاومة التآكل، ويستخدم بشكل عام كمواد معدات لمحطات الطاقة والمواد الكيميائية والبترول.ومع ذلك، فإن قابلية اللحام ضعيفة، ويجب الانتباه إلى عملية اللحام وظروف المعالجة الحرارية.
(2) أثناء اللحام، يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم والنيكل للتسخين المتكرر لترسيب الكربيدات، مما يقلل من مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية.
(3) القوة والليونة والمتانة والقابلية للتشكيل وقابلية اللحام ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ الكروم والمنغنيز جيدة.
ثالثا.المشكلات الصعبة في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ ومقدمة لاستخدام المواد والمعدات
1. لماذا يصعب لحام الفولاذ المقاوم للصدأ؟
الإجابة: (1) حساسية الحرارة للفولاذ المقاوم للصدأ قوية نسبيًا، ووقت الإقامة في نطاق درجة حرارة 450-850 درجة مئوية أطول قليلاً، وستنخفض مقاومة التآكل في منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة بشكل خطير؛
(2) عرضة للشقوق الحرارية.
(3) ضعف الحماية والأكسدة الشديدة في درجات الحرارة العالية؛
(4) معامل التمدد الخطي كبير، ومن السهل إنتاج تشوه لحام كبير.
2. ما هي التدابير التكنولوجية الفعالة التي يمكن اتخاذها لحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟
الإجابة: (1) اختر بدقة مواد اللحام وفقًا للتركيب الكيميائي للمعدن الأساسي؛
(2) اللحام السريع بتيار صغير، وطاقة خطية صغيرة تقلل من مدخلات الحرارة؛
(3) سلك لحام ذو قطر رفيع، قضيب لحام، بدون تأرجح، لحام متعدد الطبقات متعدد التمريرات؛
(4) التبريد القسري لدرزة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة لتقليل وقت البقاء عند 450-850 درجة مئوية؛
(5) حماية الأرجون على الجزء الخلفي من لحام TIG؛
(6) يتم أخيرًا لحام اللحامات الملامسة للوسيلة المسببة للتآكل؛
(7) معالجة التخميل لدرز اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة.
3. لماذا يجب أن نختار سلسلة 25-13 من أسلاك اللحام والقطب الكهربائي من أجل لحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، الفولاذ الكربوني والفولاذ المنخفض السبائك (لحام الفولاذ المختلف)؟
الإجابة: لحام الوصلات الملحومة الفولاذية المتباينة التي تربط الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مع الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك، يجب أن يستخدم معدن رواسب اللحام سلك لحام من سلسلة 25-13 (309، 309 لتر) وقضيب لحام (أوستنيتي 312، أوستنيتي 307، وما إلى ذلك).
إذا تم استخدام مواد مستهلكة أخرى للحام الفولاذ المقاوم للصدأ، فسوف تظهر البنية المارتنسيتية والشقوق الباردة على خط الدمج على جانب الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك.
4. لماذا تستخدم أسلاك اللحام الصلبة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ غاز حماية بنسبة 98% Ar+2%O2؟
الإجابة: أثناء لحام MIG لأسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ الصلبة، إذا تم استخدام غاز الأرجون النقي للحماية، يكون التوتر السطحي للمسبح المنصهر مرتفعًا، ويكون اللحام سيئ التشكيل، مما يظهر شكل اللحام "الأحدب".يمكن أن تؤدي إضافة 1 إلى 2% من الأكسجين إلى تقليل التوتر السطحي لحوض السباحة المنصهر، وتكون درزات اللحام ناعمة وجميلة.
5. لماذا يتحول سطح سلك اللحام الصلب المقاوم للصدأ لحام MIG إلى اللون الأسود؟كيفية حل هذه المشكلة؟
الإجابة: سرعة اللحام MIG لسلك اللحام الصلب المقاوم للصدأ سريعة نسبيًا (30-60 سم/دقيقة).عندما يتم تشغيل فوهة الغاز الواقية إلى منطقة المسبح المنصهر الأمامية، فإن خط اللحام لا يزال في حالة درجة حرارة عالية شديدة السخونة، والتي تتأكسد بسهولة عن طريق الهواء، وتتشكل الأكاسيد على السطح.اللحامات سوداء.يمكن لطريقة التخميل بالتخليل إزالة الجلد الأسود واستعادة اللون الأصلي لسطح الفولاذ المقاوم للصدأ.
6. لماذا يحتاج سلك اللحام الصلب المقاوم للصدأ إلى استخدام مصدر طاقة نابض لتحقيق الانتقال النفاث واللحام الخالي من التناثر؟
الإجابة: عند لحام أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ الصلبة MIG، سلك لحام φ1.2، عندما يكون التيار I ≥ 260 ~ 280A، يمكن تحقيق التحول النفاث؛القطرة عبارة عن انتقال ماس كهربائى بأقل من هذه القيمة، والترشيش كبير، ولا ينصح به عمومًا.
فقط من خلال استخدام مصدر طاقة MIG مع النبض، يمكن أن تنتقل قطرات النبض من المواصفات الصغيرة إلى المواصفات الكبيرة (اختر القيمة الدنيا أو القصوى وفقًا لقطر السلك)، واللحام الخالي من التناثر.
7. لماذا يتم حماية سلك اللحام الفولاذي المقاوم للصدأ بقلب تدفق بغاز ثاني أكسيد الكربون بدلاً من مصدر الطاقة النبضي؟
الإجابة: أسلاك اللحام المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات القلب المتدفق شائعة الاستخدام حاليًا (مثل 308، 309، وما إلى ذلك)، تم تطوير صيغة تدفق اللحام في سلك اللحام وفقًا للتفاعل المعدني الكيميائي للحام تحت حماية غاز ثاني أكسيد الكربون، لذلك بشكل عام ، ليست هناك حاجة إلى مصدر طاقة لحام القوس النبضي (يحتاج مصدر الطاقة مع النبض بشكل أساسي إلى استخدام الغاز المختلط)، إذا كنت تريد الدخول في انتقال القطرة مسبقًا، يمكنك أيضًا استخدام مصدر طاقة النبض أو نموذج اللحام المحمي بالغاز التقليدي مع لحام الغاز المختلط.
وقت النشر: 24 مارس 2023