يحتوي على 316 من الموليبدينوم من الفولاذ المقاوم للصدأ-

316 عبارة عن موليبدينوم كلاسيكي-يحتوي على الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ، وهو نسخة مطورة من 304 مع مقاومة محسنة للتآكل. تؤدي إضافة الموليبدينوم إلى تحسين مقاومته للتآكل والشقوق في بيئات الكلوريد بشكل كبير، مما يجعله المادة المفضلة لسيناريوهات التآكل القاسية.

التركيب الكيميائي (بالوزن٪): C أقل من أو يساوي 0.08، Cr=16.00-18.00، Ni=10.00-14.00، Mo=2.00-3.00، Si أقل من أو يساوي 1.00، Mn أقل من أو يساوي 2.00، P أقل من أو يساوي 0.045، S أقل من أو يساوي 0.030، Fe= الرصيد

الخواص الميكانيكية (ملدن): قوة الشد أكبر من أو تساوي 515MPa، قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 205MPa، الاستطالة أكبر من أو تساوي 40%، الصلابة أقل من أو تساوي 217HB

مزايا الأداء: مقاومة ممتازة للتآكل والشقوق في بيئات الكلوريد (PREN≈25)؛ مقاومة جيدة للتآكل في مياه البحر والمحلول الملحي والبيئات الحمضية/القلوية الضعيفة؛ نطاق درجة حرارة الخدمة واسع (-196 درجة إلى 870 درجة)؛ القابلية للتشكيل واللحام ممتازة.

التطبيقات: الأجهزة البحرية، مكونات سطح السفينة، خطوط أنابيب تبريد مياه البحر، خطوط أنابيب النقل المتوسطة المسببة للتآكل الضعيفة في صناعة البتروكيماويات، معدات تجهيز الأغذية المالحة، الأجزاء الزخرفية الخارجية للمباني الساحلية.

الدرجات المعادلة: UNS S31600، JIS SUS316، EN 1.4401، GB 06Cr17Ni12Mo2

Q&A

س1: لماذا 316 أكثر ملاءمة للمناطق الساحلية من 304؟ A1: 316 أكثر ملاءمة للمناطق الساحلية من 304 في المقام الأول بسبب إضافة الموليبدينوم (2.00-3.00wt%)، مما يحسن بشكل كبير مقاومته لتآكل الكلوريد. البيئات الساحلية غنية بأيونات الكلوريد الناتجة عن مياه البحر ورذاذ الملح، والتي تهاجم بسهولة طبقة الأكسيد على أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يتسبب في تآكل الشقوق . 304، كما أن طبقة الأكسيد غير مستقرة نسبيًا في البيئات عالية الكلوريد، مما يؤدي إلى الصدأ والتآكل خلال 1-2 سنة. في المقابل، الموليبدينوم في 316 يعزز تشكيل فيلم تخميل أكثر كثافة واستقرارا، والذي يمكن أن يقاوم بشكل فعال اختراق أيون الكلوريد. إن مقاومة التنقر المكافئة (PREN) البالغة 316 تبلغ حوالي 25، وهي أعلى بكثير من PREN 304 البالغة 18، ​​مما يشير إلى مقاومة أقوى للتآكل. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي 316 على محتوى أعلى من النيكل، مما يعزز استقرار الهيكل الأوستنيتي ويحسن مقاومة التآكل في البيئات القاسية.

س2: ما الفرق في مقاومة التآكل بين 316 و 304 في مياه البحر؟ A2: تختلف مقاومة التآكل 316 و304 في مياه البحر بشكل كبير. في مياه البحر الساكنة، يتجاوز معدل تآكل 304 0.5 مم/سنة، وسيواجه تآكلًا واضحًا في الشقوق خلال فترة قصيرة، مما يجعله غير مناسب لتطبيقات الغمر بمياه البحر على المدى الطويل-. في المقابل، معدل تآكل 316 في مياه البحر الساكنة أقل من 0.1 مم/سنة، مما يمكنها من الحفاظ على أداء مستقر لفترة طويلة. يرجع هذا الاختلاف بشكل رئيسي إلى محتوى الموليبدينوم 316؛ يمكن أن يشكل الموليبدينوم طبقة أكسيد موليبدينوم- غنية على السطح، وهي أكثر مقاومة لتآكل أيونات الكلوريد من طبقة أكسيد الكروم 304. في مياه البحر المتدفقة، تم تحسين مقاومة التآكل لكليهما، ولكن 316 لا يزال يتمتع بمزايا واضحة. بالنسبة لمعدات تحلية مياه البحر أو المكونات البحرية التي تتطلب خدمة طويلة-في مياه البحر، فإن 316 هي المادة المفضلة، في حين أن 304 مناسب فقط للتطبيقات ذات الصلة-المدى القصير أو -مياه البحر المحمية-.

Q3: ما هي مواد اللحام المناسبة للفولاذ المقاوم للصدأ 316؟ A3: مواد اللحام المناسبة للفولاذ المقاوم للصدأ 316 هي بشكل أساسي سلك اللحام ER316L والأقطاب الكهربائية E316L. يُفضل سلك اللحام ER316L في لحام قوس غاز التنغستن (GTAW) ولحام قوس معدن الغاز (GMAW) لأنه يحتوي على تركيبة كيميائية مطابقة مع 316، وخاصة نفس محتوى الموليبدينوم، مما يضمن أن اللحام لديه نفس مقاومة التآكل والخصائص الميكانيكية مثل المعدن الأساسي. يشير "L" في ER316L إلى محتوى منخفض من الكربون (أقل من أو يساوي 0.03% بالوزن)، والذي يمكن أن يتجنب التآكل الحبيبي في المنطقة المتأثرة بحرارة اللحام-. عند لحام الألواح السميكة (أكبر من أو يساوي 10 مم) أو المكونات المستخدمة في بيئات التآكل القاسية، يوصى بالتليين اللاحق للحام عند درجة حرارة 850-900 لإزالة الإجهاد المتبقي وزيادة تحسين مقاومة التآكل. من المهم تجنب استخدام مواد اللحام المصممة لـ 304 (مثل ER308L) لـ 316، حيث سيؤدي ذلك إلى تقليل محتوى الموليبدينوم في اللحام، مما يؤدي إلى ضعف مقاومة التآكل.

س 4: ما هو نطاق درجة حرارة الخدمة للفولاذ المقاوم للصدأ 316؟ A4: نطاق درجة حرارة الخدمة المستمرة للفولاذ المقاوم للصدأ 316 هو -196 درجة إلى 870 درجة، وهو مشابه لـ 304، ولكنه يتميز باستقرار أفضل في البيئات المسببة للتآكل ذات درجات الحرارة المرتفعة. عند درجات حرارة منخفضة جدًا- تصل إلى -196 درجة، يحافظ 316 على صلابة ممتازة، وهو مناسب لصهاريج التخزين المبردة وخطوط أنابيب النقل ذات درجة الحرارة المنخفضة- التي تحتوي على وسائط أكالة. في درجات حرارة عالية تصل إلى 870 درجة، يمكن أن تقاوم الأكسدة في الأجواء المؤكسدة. ومع ذلك، في الأجواء- ذات درجات الحرارة المرتفعة (مثل الغاز الغني بالهيدروجين-)، تكون مقاومتها للتآكل ضعيفة. بالمقارنة مع 304، يتمتع 316 بمقاومة أفضل للتآكل في درجات الحرارة العالية-في البيئات التي تحتوي على أيونات الكلوريد أو ثاني أكسيد الكبريت. تجدر الإشارة إلى أنه عندما تتجاوز درجة حرارة الخدمة 870 درجة، فإن طبقة الأكسيد 316 ستصبح غير مستقرة، ويجب اختيار درجات النيكل العالية -الكروم- مثل 309S للخدمة طويلة الأمد-. بالإضافة إلى ذلك، فإن قوة الزحف في درجات الحرارة المرتفعة لـ 316 تشبه تلك الموجودة في 304، لذلك فهي غير مناسبة للمكونات التي تتحمل الضغط بدرجة الحرارة العالية.

س5: لماذا يعتبر 316 أغلى من 304، وهل يستحق التكلفة الإضافية؟ ج5: 316 أغلى بنسبة 30-40% من 304 ويرجع ذلك أساسًا إلى محتواه العالي من النيكل والموليبدينوم. النيكل والموليبدينوم عناصر صناعة السبائك باهظة الثمن. محتوى النيكل 316 (10.00-14.00% بالوزن) أعلى من محتوى النيكل 304 (8.00-10.50% بالوزن)، ويحتوي أيضًا على 2.00-3.00% بالوزن من الموليبدينوم، وهو ما لا يحتوي عليه 304. ما إذا كانت التكلفة الإضافية تستحق ذلك يعتمد على بيئة التطبيق. في البيئات منخفضة التآكل مثل المياه العذبة أو الهواء الجاف أو الديكور الداخلي، يكون 304 كافيًا، واستخدام 316 سيكون مكلفًا بلا داع. ومع ذلك، في البيئات عالية التآكل مثل المناطق الساحلية، أو مياه البحر، أو المحلول الملحي، أو الوسائط الكيميائية التي تحتوي على أيونات الكلوريد، يمكن لمقاومة التآكل الفائقة لـ 316 إطالة عمر خدمة المكونات بشكل كبير، وتقليل تكاليف الصيانة، وتجنب مخاطر السلامة الناجمة عن فشل التآكل. على سبيل المثال، في خطوط أنابيب تبريد مياه البحر، يبلغ عمر خدمة 316 5-8 أضعاف عمر 304، مما يجعل التكلفة الإضافية جديرة بالاهتمام في مثل هذه السيناريوهات.