في مجال علم المعادن وعلوم المواد ، غالبًا ما يكون هناك ارتباك حول ما إذا كان الفولاذ المقاوم للصدأ (SS) ينتمي إلى فولاذ سبيكة منخفضة. للإجابة على هذا السؤال ، نحتاج إلى البدء من التعاريف وخصائص التكوين واختلافات الأداء بين الاثنين ، وإجراء تحليل مهني.
التعاريف والخصائص الأساسية
الصلب المنخفض من السبائك: كما هو محدد في الصناعة ، يشير إلى الصلب الذي يضيف كمية صغيرة من عناصر صناعة السبائك (مثل الكروم ، والنيكل ، والموليبدينوم ، وما إلى ذلك) على أساس الصلب الكربوني ، مع إجمالي المحتوى لعناصر صناعة السبائك عمومًا لا يتجاوز 5 ٪. الغرض الرئيسي من ذلك هو تحسين خصائص الصلب المحددة (مثل القوة أو الصلابة أو مقاومة التآكل) مع الحفاظ على تكاليف الإنتاج المنخفضة نسبيًا.
الفولاذ المقاوم للصدأ (SS): إنه نوع من الفولاذ مع مقاومة جيدة للتآكل ، ويعتمد بشكل أساسي على إضافة الكروم (عادة ما لا يقل المحتوى من 10.5 ٪) لتشكيل فيلم أكاسيد كروم كثيف على السطح ، وبالتالي منع التآكل من الفولاذ. بالإضافة إلى الكروم ، يحتوي العديد من الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا على النيكل والمنغنيز والموليبدينوم وعناصر السبائك الأخرى ، وغالبًا ما يكون المحتوى الكلي لعناصر صناعة السبائك أكثر من 5 ٪.
الاختلافات الرئيسية في التكوين
المعيار الأكثر أهمية للتمييز بين الاثنين في المحتوى الكلي لعناصر صناعة السبائك والعناصر الوظيفية الرئيسية. يتحكم الصلب في سبيكة منخفضة في إجمالي محتوى السبائك في غضون 5 ٪ ويركز على تحسين الخصائص الميكانيكية مثل القوة من خلال كمية صغيرة من عناصر صناعة السبائك. الفولاذ المقاوم للصدأ ، من ناحية أخرى ، يأخذ الكروم كعنصر وظيفي أساسي ، وغالبا ما يتجاوز محتواه وحده الحد الأقصى لمحتوى السبائك الصلب المنخفض. على سبيل المثال ، يحتوي 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهو نوع شائع ، على حوالي 18 ٪ من الكروم و 8 ٪ من النيكل ، مع إجمالي محتوى السبائك البالغ 26 ٪ ، وهو أعلى بكثير من 5 ٪.
بالإضافة إلى ذلك ، يختلف مفهوم تصميم عناصر صناعة السبائك أيضًا. إن عناصر صناعة السبائك في الصلب المنخفض من السبائك هي تعديل البنية المجهرية (مثل تكرير الحبوب) لتحسين القوة والصلبة ، في حين أن عناصر صناعة السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ تركز بشكل أكبر على تشكيل فيلم سلبي لتحقيق مقاومة التآكل. هذا الاختلاف الأساسي في الاتجاه الوظيفي يميز الاثنين.
اختلافات الأداء والتطبيق
الخصائص الميكانيكية: يستخدم الفولاذ المنخفض من السبائك بشكل أساسي في الأجزاء الهيكلية التي تتطلب قوة عالية وقابلية لحام جيدة ، مثل الجسور ، وأوعية الضغط ، إلخ.
مقاومة التآكل: يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في البيئات ذات متطلبات التآكل العالية ، مثل المعدات الكيميائية والأجهزة الطبية وآلات معالجة الأغذية. ميزةها الأساسية هي مقاومة التآكل ، والتي يصعب على الصلب المنخفض من سبائك المتطابقة حتى مع وجود كمية صغيرة من السبائك.
من سيناريوهات التطبيق ، تميل الصلب المنخفض للسبائك إلى "تكلفة - مواد هيكلية فعالة" ، في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ هو "التآكل - مواد وظيفية مقاومة" ، ونادراً ما تتداخل حقول التطبيق الخاصة بهم ، والتي تعكس أيضًا الفرق الأساسي بين الاثنين.
الخلاصة: SS ليس سبيكة منخفضة الصلب
استنادًا إلى التحليل أعلاه ، لا ينتمي الفولاذ المقاوم للصدأ (SS) إلى فولاذ سبيكة منخفضة. الأسباب الرئيسية هي: أولاً ، يكون إجمالي محتوى عناصر صناعة السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى بكثير من الحد الأقصى ل 5 ٪ من الفولاذ المنخفض. ثانياً ، تعتمد العناصر الوظيفية الأساسية وأغراض التصميم للثنين تمامًا - تعتمد الفولاذ المقاوم للصدأ على محتوى الكروم العالي لتحقيق مقاومة التآكل ، في حين أن الفولاذ المنخفض من السبائك يحسن الخصائص الميكانيكية من خلال كمية صغيرة من عناصر صناعة السبائك.
هذا الاستنتاج ليس فقط تعريفًا واضحًا في مجال علوم المواد ولكن له أيضًا أهمية توجيهية مهمة للتطبيقات العملية مثل اختيار المواد واللحام. على سبيل المثال ، عند اللحام الفولاذ المقاوم للصدأ والصلب المنخفض ، من الضروري اختيار أقطاب خاصة (مثل سلسلة E309) وفقًا لخصائصها المختلفة لضمان جودة اللحام ، بدلاً من مجرد التعامل معها كمواد من نفس الفئة.
