304 الفولاذ المقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يتم إنتاجه وفقًا لمعيار ASTM الأمريكي. من بين جميع مواد الفولاذ المقاوم للصدأ، يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو النوع الأكثر شيوعًا تقريبًا. كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هي 7.93 جم/سم3. يُطلق على الاسم المهني للفولاذ المقاوم للصدأ 304 أيضًا اسم الفولاذ المقاوم للصدأ 18/8، لأنه يحتوي على أكثر من 18% كروم وأكثر من 8% نيكل. الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقاوم لدرجات الحرارة العالية (حتى 800 درجة مئوية)، ويتميز بخصائص أداء المعالجة الجيد والمتانة العالية. يستخدم على نطاق واسع في الصناعة وصناعة تزيين الأثاث وصناعة المواد الغذائية والطبية. في معيار ASTM A351، يعادل CF8 الفولاذ المقاوم للصدأ 304.

 

الاسم الصيني	304不锈钢/06Cr19Ni10 (GB/T 3280-2015)	عناصر السبائك الرئيسية	ني، مو
الاسم الانجليزي	AISI 304 الفولاذ المقاوم للصدأ، AISI 304 SS	الأداء المغناطيسي	مغناطيسية ضعيفة، بعد العمل البارد مثل التمدد أو الختم، ستصبح المغناطيسية أقوى (يمكن جذبها بالمغناطيس)
أسماء أخرى	SUS 304 SS (JIS G4303) أو 18-8 SS	صفات	مقاومة التآكل (ليست محصنة تمامًا ضد التآكل)، مقاومة درجات الحرارة العالية، صلابة جيدة
هيكل ميتالوغرافي	الأوستينيت

 

تجدر الإشارة إلى أن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المخصص للطعام يحتوي على مؤشرات محتوى أكثر صرامة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 العادي. على سبيل المثال: التعريف الدولي للفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو في الأساس 18%-20% من الكروم و8%-10% من النيكل، ولكن الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة الغذائية 304 يتكون من 18% من الكروم و8% من النيكل، وهو مسموح به. تتقلب ضمن نطاق معين، وتحد من محتوى المعادن الثقيلة المختلفة. وبعبارة أخرى، 304 الفولاذ المقاوم للصدأ ليس بالضرورة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الغذاء الصف

تشمل طرق وضع العلامات الشائعة في السوق 06Cr19Ni10 وSUS 304، والتي يعني 06Cr19Ni10 عمومًا الإنتاج القياسي الوطني (GB/T 3280-2015)، ويعني AISI 304 عمومًا الإنتاج القياسي ASTM، ويعني SUS 304 الإنتاج القياسي الياباني.

304 عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ للأغراض العامة يستخدم على نطاق واسع لتصنيع المعدات والأجزاء التي تتطلب مزيجًا جيدًا من الخصائص (مقاومة التآكل وقابلية التشكيل). ومن أجل الحفاظ على مقاومتها للتآكل، يجب أن تحتوي على أكثر من 18% كروم وأكثر من 8% نيكل.

يستخدم المعهد الأمريكي للحديد والصلب ثلاثة أرقام لتعيين درجات قياسية مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ القابل للطرق. في:
1. يتم تحديد الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بأرقام في سلسلة 200 و300. على سبيل المثال، تم تصنيف بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الأكثر شيوعًا بالأرقام 201 و304 و316 و310.
2. يتم تمثيل الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي والمارتنسيتي بأرقام سلسلة 400.
3. يتم تمثيل الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديديك بـ 430 و 446. ويتم تمثيل الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بـ 410 و 420 و 440C. ,
4. الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (الأوستنيتي-الفيريتي)، والفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب، والسبائك العالية التي تحتوي على أقل من 50% من الحديد عادةً ما يتم تحديدها بأسماء ملكية أو علامات تجارية.

بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ 304، يعد عنصر Ni في تركيبته مهمًا جدًا، والذي يحدد بشكل مباشر مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ 304 وقيمته. وأهم العناصر في 304 هي Ni وCr، ولكنها لا تقتصر على هذين العنصرين. يتم تحديد المتطلبات المحددة بواسطة معايير المنتج. الحكم الشائع في الصناعة هو أنه طالما أن محتوى Ni أكبر من 8% ومحتوى Cr أكبر من 18%، فيمكن اعتباره من الفولاذ المقاوم للصدأ 304. ولهذا السبب تسمي الصناعة هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 18/8 الفولاذ المقاوم للصدأ. في الواقع، تحتوي معايير المنتج ذات الصلة على لوائح واضحة جدًا لـ 304، ومعايير المنتج هذه لديها بعض الاختلافات بالنسبة لأشكال مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ. فيما يلي بعض معايير واختبارات المنتج الشائعة. لتحديد ما إذا كانت المادة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، يجب أن تلبي متطلبات كل عنصر في معيار المنتج. طالما أنه لا يفي بالمتطلبات، لا يمكن أن يسمى الفولاذ المقاوم للصدأ 304.

 

التركيبات الكيميائية للفولاذ المقاوم للصدأ 304 طبقاً للمواصفة ASTM A276
304 سس	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	.0.08	.002.00	.00.045	.030.030	.001.00	18.0-20.0	8.0-11.0
التركيبات الكيميائية للفولاذ المقاوم للصدأ 304 طبقاً للمواصفة ASTM A240
304 سس	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	.070.07	.002.00	.00.045	.030.030	.750.75	17.5-19.5	8.0-10.5
التركيبات الكيميائية للفولاذ المقاوم للصدأ 304 طبقاً لـ JIS G4303
سوز 304 سس	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni
%	.0.08	.002.00	.00.045	.030.030	.001.00	18.0-20.0	8.0-10.5

 

تطبيقات 304 الفولاذ المقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والكروم الأكثر استخدامًا. باعتباره فولاذًا مستخدمًا على نطاق واسع، فهو يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة للحرارة، وقوة درجات الحرارة المنخفضة، وخواص ميكانيكية؛ قابلية تشغيل جيدة على الساخن مثل الختم والثني، بدون معالجة حرارية، ظاهرة تصلب (استخدم درجة الحرارة -196 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية). مقاومة التآكل في الجو، إذا كان الجو صناعيًا أو منطقة شديدة التلوث، فيجب تنظيفه في الوقت المناسب لتجنب التآكل. مناسبة لتجهيز الأغذية والتخزين والنقل. لديه معالجة جيدة وقابلية اللحام. المبادلات الحرارية اللوحية، المنافيخ، المنتجات المنزلية (أدوات المائدة من الفئة 1 و 2، الخزانات، خطوط الأنابيب الداخلية، سخانات المياه، الغلايات، أحواض الاستحمام)، قطع غيار السيارات (ماسحات الزجاج الأمامي، كاتم الصوت، المنتجات المقولبة)، الأجهزة الطبية، مواد البناء، المواد الكيميائية، صناعة المواد الغذائية والزراعة وأجزاء السفن وما إلى ذلك. يمكن أيضًا تسمية الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الذي يتم التحكم في محتواه بشكل صارم بالفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة 304 للطعام.

تتمثل معظم متطلبات الاستخدام في الحفاظ على المظهر الأصلي للمبنى لفترة طويلة. عند تحديد نوع الفولاذ المقاوم للصدأ الذي سيتم اختياره، فإن الاعتبارات الرئيسية هي المعايير الجمالية المطلوبة، وتآكل الجو المحلي، ونظام التنظيف المطلوب استخدامه. ومع ذلك، فإن التطبيقات الأخرى تسعى بشكل متزايد فقط إلى السلامة الهيكلية أو عدم نفاذية المياه. على سبيل المثال، الأسطح والجدران الجانبية للمباني الصناعية. في هذه التطبيقات، قد تكون تكلفة البناء التي يتحملها المالك أكثر أهمية من الناحية الجمالية، كما أن السطح ليس نظيفًا جدًا. يعمل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بشكل جيد في البيئات الداخلية الجافة. ومع ذلك، للحفاظ على مظهره الخارجي في المناطق الريفية والحضرية، يلزم التنظيف المتكرر. في المناطق الصناعية والساحلية الملوثة بشدة، يمكن أن يكون السطح متسخًا جدًا وحتى صدئًا.

ومع ذلك، للحصول على تأثير جمالي في البيئة الخارجية، يلزم وجود فولاذ مقاوم للصدأ يحتوي على النيكل. لذلك، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 على نطاق واسع في الجدران الساترة والجدران الجانبية والأسقف وأغراض البناء الأخرى، ولكن في الأجواء الصناعية أو البحرية شديدة التآكل، يفضل الفولاذ المقاوم للصدأ 316. أبواب منزلقة من الفولاذ المقاوم للصدأ، لقد أدرك الناس تمامًا مزايا استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في التطبيقات الهيكلية. يتم تضمين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 في العديد من إرشادات التصميم. نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ "المزدوج" 2205 يجمع بين المقاومة الجيدة للتآكل في الغلاف الجوي وقوة الشد والمرونة العالية، فقد تم تضمين هذا الفولاذ أيضًا في المبادئ التوجيهية الأوروبية. أشكال المنتج يتم تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ في الواقع بمجموعة كاملة من الأشكال والأحجام المعدنية القياسية، وتتوفر أيضًا العديد من الأشكال الخاصة. يتم تصنيع المنتجات الأكثر استخدامًا من الصفائح والأشرطة، ولكن يتم أيضًا إنتاج منتجات خاصة من الصفائح المتوسطة والثقيلة، على سبيل المثال، في إنتاج الفولاذ الإنشائي المدرفل على الساخن والفولاذ الإنشائي المبثوق. هناك أيضًا أنابيب مستديرة وبيضاوية ومربعة ومستطيلة وسداسية ملحومة أو غير ملحومة وأشكال أخرى، بما في ذلك المقاطع والقضبان والأسلاك والمسبوكات.

 

الخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ 304		الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 304
الكثافة (20 درجة مئوية، جم/سم مكعب)	7.93	قوة الشد σb (MPa)	≥515-1035
درجة حرارة الانصهار (°C)	1398 - 1454	قوة العائد σ0.2 (MPa)	≥205
السعة الحرارية النوعية (0~100 درجة مئوية، كيلوجول·كجم-1K-1)	0.5	استطالة δ5 (٪)	≥40
الموصلية الحرارية (W·m-1·K-1)	(100 درجة مئوية) 16.3، (500 درجة مئوية) 21.5	معدل التخفيض في المساحة ψ (%)	40 - 60
معامل التمدد الخطي (10-6·K-1)	(0-100 درجة مئوية)17.2، (0-500 درجة مئوية)18.4	صلابة	≥201HBW؛ ≥92HRB؛ ≥210HV
المقاومة (20 درجة مئوية، 10-6Ω·م2/م)	0.73
معامل المرونة الطولي (20 درجة مئوية، كيلو نيوتن/مم2)	193

 

أسباب صدأ الفولاذ المقاوم للصدأ 304

قد يكون لظاهرة الصدأ لمواد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الأسباب التالية:

1. كلوريد
وتوجد أيونات الكلوريد على نطاق واسع، مثل الملح/العرق/مياه البحر/نسيم البحر/التربة وما إلى ذلك. في وجود أيونات الكلوريد، يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بسرعة، حتى أكثر من الفولاذ العادي منخفض الكربون. لذلك، هناك متطلبات لبيئة استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ، ويجب مسحه بشكل متكرر لإزالة الغبار والحفاظ عليه نظيفًا وجافًا. هناك مثال في الولايات المتحدة: تستخدم إحدى الشركات حاوية من خشب البلوط لحفظ محلول يحتوي على أيونات الكلوريد. تم استخدام الحاوية منذ ما يقرب من مائة عام. كان من المخطط استبداله في التسعينيات. نظرًا لأن مادة البلوط ليست حديثة بدرجة كافية، فقد تم استخدام الحاوية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لمدة 16 يومًا بعد الاستبدال. تسرب بسبب التآكل.

2. العلاج بالمحلول
لا يتم إذابة عناصر السبائك في المصفوفة، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى السبائك في بنية المصفوفة وضعف مقاومة التآكل.

3. التآكل الحبيبي
هذه المادة الخالية من التيتانيوم والنيوبيوم عرضة للتآكل بين الحبيبات. يمكن أن تؤدي إضافة التيتانيوم والنيوبيوم، جنبًا إلى جنب مع معالجة التثبيت، إلى تقليل التآكل بين الحبيبات. فولاذ عالي السبائك يمكنه مقاومة التآكل في الهواء أو في الوسائط المسببة للتآكل كيميائيًا. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بسطح جميل ومقاوم جيد للتآكل. لا يحتاج إلى الخضوع للمعالجة السطحية مثل طلاء الألوان، ولكنه بدلاً من ذلك يمارس الخصائص السطحية المتأصلة للفولاذ المقاوم للصدأ. يتم استخدامه في العديد من أنواع الفولاذ، والتي يشار إليها عادةً بالفولاذ المقاوم للصدأ. الأداء التمثيلي عبارة عن سبائك فولاذية عالية مثل 13 فولاذ كروم و18-8 فولاذ نيكل كروم. من وجهة نظر علم المعادن، نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ يحتوي على الكروم، يتم تشكيل طبقة رقيقة جدًا من الكروم على السطح، مما يعزل الأكسجين عن الفولاذ ويلعب دورًا في مقاومة التآكل. من أجل الحفاظ على مقاومة التآكل المتأصلة في الفولاذ المقاوم للصدأ، يجب أن يحتوي الفولاذ على أكثر من 12% من الكروم. للمناسبات التي تتطلب اللحام. يقلل محتوى الكربون المنخفض من ترسيب الكربيد في المنطقة المتأثرة بالحرارة بالقرب من اللحام، مما قد يؤدي إلى تآكل الحبيبات (تآكل اللحام) للفولاذ المقاوم للصدأ في بعض البيئات.