الفولاذ المقاوم للصدأ لديه مقاومة تآكل ممتازة بشكل عام ، لكنها ليست "مقاومة للتآكل". تعتمد مقاومة التآكل على مجموعة متنوعة من العوامل ، والتي يكمن جوهرها في مبدأ "صدأ".
ببساطة ، تأتي مقاومة التآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ في المقام الأول من فيلم أكسيد الكروم الرقيق ، القوي ، والكثيف (فيلم التخميل) على سطحه. يعزل هذا الفيلم المكواة من الداخل من الوسائط المسببة للتآكل الخارجي ، وبالتالي منع الصدأ.
سأشرح ذلك بالتفصيل من عدة جوانب أدناه:
1. العوامل الرئيسية لمقاومة تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ
1. محتوى الكروم (CR): هذا هو العنصر الأكثر أهمية. يمتلك الصلب خصائص "Rustproof" فقط عندما يصل محتوى الكروم إلى 10.5 ٪ أو أعلى. يتفاعل الكروم مع الأكسجين في الغلاف الجوي لتشكيل فيلم أكسيد Cr₂o₃ الحاسم. يشير محتوى الكروم الأعلى عمومًا إلى مقاومة تآكل أفضل. 304 الشائع الفولاذ المقاوم للصدأ يحتوي على حوالي 18 ٪ من الكروم.
2. عناصر صناعة السبائك:
النيكل (NI): تتمثل وظيفتها الأساسية في تثبيت بنية أوستنيكية (304 و 316 هما الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيين) ، مما يحسن من الصلابة ، ليونة ، وقابلية اللحام ، وتوفير مقاومة تآكل محسنة لبعض الأحماض.
الموليبدينوم (MO): يحسن بشكل كبير مقاومة الكلوريد (مثل الماء المالح) وتآكل التآكل. على سبيل المثال ، يحتوي 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ على 2 ٪ أكثر من 304 ، مما يؤدي إلى مقاومة تآكل متفوقة بشكل كبير ، وخاصة في البيئات البحرية والكيميائية.
الكربون (ج): كلما انخفض المحتوى ، كان ذلك أفضل (على سبيل المثال ، 304L مقابل 304). يتجمع الكربون مع الكروم لتشكيل كروم كروم كاربودز ، والذي يستهلك الكروم القريب ، مما يقلل من محتوى الكروم في تلك المنطقة وتقليل مقاومة التآكل (المعروف باسم "التآكل بين الحبيبية").
3. حالة السطح: الأسطح الناعمة والنظيفة أكثر مواتية لتشكيل وصيانة فيلم سلبي. من المرجح أن تؤوي الأسطح الخشنة الخداعية الأوساخ والتآكل.
4. الوسائط البيئية: تعتمد مقاومة التآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير على بيئتها.
الثاني. أشكال التآكل الشائعة من الفولاذ المقاوم للصدأ
حتى أفضل الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن يتآكل في ظل ظروف معينة:
1. التآكل الموحد: يحدث التآكل بشكل موحد نسبيًا على مساحة سطح كبيرة. يحدث هذا عادة في بيئات حمض أو قلوية قوية. يمكن تجنب ذلك عن طريق اختيار درجة مناسبة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاومًا للأحماض).
2. تآكل التآكل: يحدث هذا في البيئات التي تحتوي على أيونات الكلوريد (CL⁻) ، مثل مياه البحر ورذاذ الملح والعرق. يتركز التآكل في نقطة واحدة ويتقدم بعمق ، مما يسبب أضرارًا كبيرة. يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على موليبدينوم (مثل 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ) أكثر مقاومة لتآكل التآكل.
3. تآكل الشقوق: يحدث هذا داخل الشقوق أو تحت الأغطية ، حيث يدمر عدم كفاية الأكسجين الفيلم السلبي. يظهر هذا بشكل شائع على اتصالات شفة ، وتبشير المسمار ، وتحت الحشيات. 316 الفولاذ المقاوم للصدأ هو أيضا أكثر مقاومة لتآكل الشقوق من 304 الفولاذ المقاوم للصدأ.
4. التآكل بين الخلايا: يمكن أن يسبب المعالجة الحرارية غير السليمة أو اللحام هطول كروم كربيد الكروم عند حدود الحبوب ، مما يؤدي إلى استنفاد الكروم بالقرب من حدود الحبوب وجعل التآكل على طول هذه الحدود أكثر احتمالًا. يمكن تجنب ذلك باستخدام الدرجات المنخفضة الكربون (مثل 304L و 316L).
5. تكسير التآكل في الإجهاد (SCC): تكسير هش ناتج عن الآثار المشتركة لضغط الشد ووسائط تآكل محددة (أيونات كلوريد في المقام الأول للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي). المزدوج الفولاذ المقاوم للصدأ لديه مقاومة SCC ممتازة.
ثالثا. توصيات الاستخدام اليومي
أدوات المطبخ والمفروشات المنزلية: 304 الفولاذ المقاوم للصدأ قادر تمامًا على تحمل الماء والهواء وزيت الطهي والأطعمة الحمضية الضعيفة (مثل الخل والفاكهة).
المناطق الساحلية: يجب أن يفضل 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ للزينة في الهواء الطلق ، والدرابزين ، والتطبيقات الأخرى لمقاومة التآكل من الهواء المالح الرطب.
التطبيقات الصناعية: يجب أن يعتمد الاختيار على الوسائط الكيميائية المحددة والتركيز ودرجة الحرارة.
الصيانة: حافظ على نظافة السطح وتجنب التلوث طويل الأجل (مثل الزيت والغبار). يمكن استعادة الصدأ البسيط مع منظف أو معجون أسنان مخصص من الفولاذ المقاوم للصدأ.
ملخص
الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل عام لديه مقاومة تآكل ممتازة ، لكن الأداء يختلف حسب النوع والبيئة. يعد اختيار درجة الفولاذ المقاوم للصدأ اليمنى أمرًا بالغ الأهمية لتطبيقات محددة.
بالنسبة لمعظم التطبيقات اليومية ، فإن 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ هو الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
بالنسبة للبيئات الأكثر تطلبًا ، وخاصة تلك التي تشمل الكلوريد (مياه البحر والملح والعرق) أو البيئات الكيميائية ، فإن 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ هو خيار أكثر موثوقية.