316 هو بئر - معروف من الفولاذ المقاوم للصدأ ، يستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل المعالجة الكيميائية ، والهندسة البحرية ، والمعدات الطبية بسبب مقاومة التآكل الممتازة. للإجابة على ما إذا كانت سبيكة منخفضة من الصلب ، يمكننا إجراء تحليل مهني من خلال مقارنة الخصائص الأساسية للصلب المنخفض من السبائك مع تكوين وخصائص 316 فولاذية.
تعريف الفولاذ المنخفض سبيكة
كما هو موضح في المناقشات السابقة ، يتم تعريف الصلب المنخفض من السبائك بمعايير رئيسية: أولاً ، لا يتجاوز إجمالي محتوى عناصر صناعة السبائك (باستثناء الكربون والحديد) عمومًا 5 ٪ ؛ ثانياً ، الغرض الأساسي هو تحسين الخواص الميكانيكية (مثل القوة أو الصلابة أو القابلية للصياد) من خلال إضافة عدد صغير من عناصر صناعة السبائك مع الحفاظ على قابلية المعالجة الجيدة. هذا يميزه عن الفولاذ العالي من سبائك ، والذي يعتمد على محتوى سبيكة عالية لتحقيق وظائف خاصة مثل مقاومة التآكل.
التكوين والخصائص الرئيسية لـ 316 Steel
316 الفولاذ المقاوم للصدأ لديه بئر - التركيب الكيميائي المحدد. تشمل عناصر السبائك الأساسية:
chromium (cr): 16.0 ٪ - 18.0 ٪
النيكل (NI): 10.0 ٪ - 14.0 ٪
molybdenum (MO): 2.0 ٪ - 3.0 ٪
بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي على كميات ضئيلة من العناصر مثل المنغنيز والسيليكون والكربون ، ولكن هذه ليست المساهمين الرئيسيين في أدائها. يُظهر حساب المحتوى الكلي لعناصر السبائك الأولية (Chromium + Nickel + molybdenum) نطاقًا قدره 28.0 ٪ - 35.0 ٪ - تجاوز بكثير عتبة 5 ٪ لصلب سبيكة منخفضة.
السمة الرئيسية لـ 316 Steel هي مقاومة التآكل المتفوقة ، وخاصة في البيئات الغنية بالكلوريد - (مثل مياه البحر). ينبع هذا الأداء من محتوى الكروم العالي ، والذي يشكل فيلمًا سلبيًا كثيفًا لأكسيد الكروم على السطح ، بينما يستقر النيكل على بنية أوستنيكية وموليبدينوم يعزز مقاومة التآكل. يختلف هذا الاتجاه الوظيفي اختلافًا أساسيًا عن الفولاذ المنخفض من السبائك ، والذي يركز على تحسين الممتلكات الميكانيكية.
مقارنة مع معايير الصلب المنخفضة من سبائك
محتوى السبائك: إجمالي عناصر صناعة السبائك في 316 فولاذ هي 28.0 ٪ - 35.0 ٪ ، وهو أكثر من خمسة أضعاف الحد 5 ٪ لصلب السبائك المنخفضة. هذا وحده يستبعدها من تصنيفها على أنها فولاذ سبيكة منخفضة.
الغرض الوظيفي: يستخدم الفولاذ المنخفض من السبائك (على سبيل المثال ، 4140) عناصر صناعة السبائك مثل الكروم والموليبدينوم لتعزيز القوة والتصلب للتطبيقات الهيكلية -. في المقابل ، يعتمد 316 من الصلب على محتويات الكروم والنيكل والموليبدينوم العالي لتحقيق مقاومة التآكل ، وهي وظيفة لا يمكن أن تتكررها الصلب المنخفض من سبيكة مع إضافة سبيكة محدودة.
البنية المجهرية والأداء: 316 الصلب لديه بنية مجهرية ووستينية ، والتي توفر ليونة ممتازة ومقاومة للتآكل ولكن لم يتم تحسينها للقوة العالية (ما لم تتم معالجتها خصيصا). عادةً ما تحتوي فولاذ السبائك المنخفضة على البنى المجهرية أو المارتينية ، مع التركيز على قوة الشد وتأثير المتانة على مقاومة التآكل.
سيناريوهات التطبيق تؤكد التمييز
316 يستخدم الصلب في المقام الأول في البيئات التي تتطلب مقاومة التآكل: على سبيل المثال ، الأجهزة البحرية المعرضة لمياه البحر ، وخزانات التخزين الكيميائية التي تتعامل مع السوائل المسببة للتآكل ، والزرع الطبي الذي يجب أن يقاوم تآكل السوائل الجسدية. هذه التطبيقات تعطي الأولوية للاستقرار الكيميائي على القوة الميكانيكية النقية.
وعلى النقيض من ذلك ، يتم استخدام فولاذ السبائك المنخفضة في المكونات الهيكلية مثل قذائف أوعية الضغط ، والعمود المرفقي للسيارات ، والتطبيقات الصناعية - حيث يتم التحميل - القدرة على التحمل والمتانة تحت الإجهاد الميكانيكي هي المتطلبات الرئيسية. يعكس الافتقار إلى التداخل في مجالات التطبيق الخاصة بهم اختلافاتهم المتأصلة في تصنيف المواد.
الخلاصة: 316 ليس سبيكة منخفضة الصلب
316 الصلب لا ينتمي إلى الصلب سبيكة منخفضة. الأسباب الأساسية هي: إجمالي محتوى عنصر السبائك (28.0 ٪ - 35.0} ٪) يتجاوز الحد الأقصى 5 ٪ لصلب السبائك المنخفضة ؛ الغرض من تصميمه هو تحقيق مقاومة التآكل من خلال محتوى عالي السبائك ، بدلاً من تحسين الخصائص الميكانيكية مع كمية صغيرة من عناصر صناعة السبائك مثل الصلب المنخفض.
هذا التمييز أمر بالغ الأهمية للهندسة العملية. على سبيل المثال ، عند اللحام 316 من الصلب ، فإنه يتطلب أقطاب من الفولاذ المقاوم للصدأ (مثل E316L) التي تتطابق مع تكوين السبائك الخاصة بها للحفاظ على مقاومة التآكل ، بدلاً من أقطاب الفولاذ المنخفضة المنخفضة المستخدمة في مواد مثل 4140. يمكن أن يؤدي إرباك الفئتين إلى فشل كارثي في البيئات المسبقة.
