مقارنة بين الفولاذ المقاوم للصدأ 430 و439: درجة الحديد العامة مقابل درجة الحديد المستقرة

نظرة عامة: الحديدي العام مقابل الحديدي المستقر

430 (AISI 430، UNS S43000، EN 1.4016) و439 (AISI 439، UNS S43900، EN 1.4510) كلاهما من الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد الخالي من النيكل، ومغناطيسي وفعال من حيث التكلفة مقارنة بالدرجات الأوستنيتي من السلسلة 300. والفرق المعدني الحاسم هو أن 439 يتم تثبيته بالتيتانيوم وأحيانًا النيوبيوم. يتحد التيتانيوم مع الكربون والنيتروجين لتكوين كربيدات ونيتريدات مستقرة، بحيث أنه أثناء اللحام أو الخدمة فوق حوالي 425 درجة، لا يتم استهلاك الكروم الموجود في الفولاذ بواسطة ترسيب الكربيد. ونتيجة لذلك، يحافظ 439 على مقاومته للتآكل وليونته بعد اللحام، بينما يميل 430 غير المستقر إلى فقدان مقاومته للتآكل في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

مقارنة التركيب الكيميائي

النطاقات المضمونة أدناه تتبع ASTM A240 للألواح والألواح والشرائط؛ يضع المعيار EN 10088-2 حدودًا مكافئة لـ 1.4016 و1.4510.

عنصر	430 (UNS S43000)	439 (UNS S43900)
الكربون (ج)	أقل من أو يساوي 0.12%	أقل من أو يساوي 0.07%
السيليكون (سي)	أقل من أو يساوي 1.00%	أقل من أو يساوي 1.00%
المنغنيز (من)	أقل من أو يساوي 1.00%	أقل من أو يساوي 1.00%
الفوسفور (ف)	أقل من أو يساوي 0.040%	أقل من أو يساوي 0.040%
الكبريت (S)	أقل من أو يساوي 0.030%	أقل من أو يساوي 0.030%
الكروم (الكروم)	16.00-18.00%	17.00-19.00%
التيتانيوم (تي)	غير مطلوب	0.20 + 4 × (C + N) دقيقة؛ 1.10% كحد أقصى
النيتروجين (ن)	غير مطلوب	أقل من أو يساوي 0.04%

لاحظ أن تسميات JIS هي SUS430 وSUS439؛ المعادل EN هو 1.4016 و1.4510، والمعادل الصيني هو 10Cr17 و022Cr18Ti على التوالي.

مقارنة الخواص الميكانيكية

يتم توفير كلا الصفين في حالة التلدين ويظهران قوة مماثلة. القيم الدنيا المضمونة لكل ASTM A240 مدرجة أدناه.

الملكية (ملدنة)	430 (UNS S43000)	439 (UNS S43900)
0.2% دليل على الإجهاد Rp0.2	أكبر من أو يساوي 205 ميجا باسكال	أكبر من أو يساوي 205 ميجا باسكال
قوة الشد جمهورية مقدونيا	أكبر من أو يساوي 450 ميجا باسكال	أكبر من أو يساوي 415 ميجاباسكال
استطالة (2 بوصة)	أكبر من أو يساوي 20%	أكبر من أو يساوي 22%
صلابة	أقل من أو يساوي 183 HBW	أقل من أو يساوي 183 HBW

في التشكيل العملي، يكون 439 أكثر تحملًا إلى حد ما للسحب العميق والانحناء بسبب انخفاض نسبة الكربون والحبيبات الدقيقة، كما أنه يعاني من تشقق أقل في الحواف على الحواف المنفصلة.

مقاومة التآكل وقابلية اللحام

في البيئات الداخلية المعتدلة وبيئات المياه العذبة، يتصرف كلا الصفين بشكل مشابه، وكلاهما أقل بكثير من الأوستنيتي 304 في مقاومة الكلوريد. تظهر ميزة 439 أينما يتعلق الأمر باللحام: بعد اللحام، يمكن أن يُظهر 430 غير المستقر مناطق مستنفدة للكروم تصدأ بشكل تفضيلي، بينما يحتفظ 439 المستقر بسلبيته في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة. وهذا يجعل 439 هو الاختيار القياسي لأنظمة العادم الملحومة والمبادلات الحرارية وخزانات الماء الساخن، بينما يظل 430 هو الخيار الاقتصادي لأجزاء الأجهزة والديكور غير الملحومة أو الملحومة قليلاً.

التطبيقات وإرشادات الاختيار

يُستخدم 430 في تزيين الأجهزة وأدوات المطبخ والألواح المعمارية الداخلية وغسالات الأطباق والمثبتات والمعدات الكيميائية الخفيفة. 439 وهو مخصص لأنظمة عادم السيارات وكاتم الصوت وأغلفة المحولات الحفازة وأنابيب المبادلات الحرارية وسخانات المياه المنزلية ومجمعات الطاقة الشمسية، حيث يتطلب اللحام والتعرض لدرجة الحرارة التثبيت. اختر 430 عندما تكون التكلفة هي الأولوية ويتم تشكيل الأجزاء بدون لحام كبير. اختر 439 عندما يكون المكون ملحومًا، أو يرى درجات حرارة أعلى من 400 درجة، أو يجب أن يحافظ على مقاومته للتآكل بعد التصنيع.

التعليمات

لماذا يسمى 439 بالدرجة الحديدية المستقرة؟

لأنه يحتوي على التيتانيوم والنيوبيوم اختياريًا، اللذين يربطان الكربون والنيتروجين في مركبات مستقرة. وهذا يمنع ترسيب كربيد الكروم أثناء اللحام أو التسخين، مما يحافظ على مقاومة التآكل في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

ماذا يفعل محتوى التيتانيوم في 439؟

يتفاعل التيتانيوم بشكل تفضيلي مع الكربون والنيتروجين. تتطلب المواصفات الحد الأدنى 0.20 + 4 × (C + N) والحد الأقصى 1.10%، مما يضمن استقرارًا كافيًا لمستويات الكربون والنيتروجين الفعلية للحرارة.

هل يمكن أن يحل 439 محل 430 في التصاميم الحالية؟

في كثير من الأحيان نعم، وهي الترقية الموصى بها عندما يتعلق الأمر باللحام. نظرًا لأن 439 يحتوي على نسبة أعلى قليلاً من الكروم ومستقر، فإنه يوفر سلامة لحام أفضل وقابلية للتشكيل قابلة للمقارنة أو أفضل، مع زيادة متواضعة في التكلفة.

هل 430 و 439 مغناطيسي؟

نعم. يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي مغناطيسيًا في جميع الظروف، على عكس درجات السلسلة 300 الأوستنيتي.

هل 430 و 439 مناسبان لملامسة الطعام؟

يمكن استخدام كلاهما لملامسة الطعام الجاف أو الحمضي بشكل معتدل في الأجهزة وأدوات المطبخ. بالنسبة لخدمة الطعام الرطبة أو المالحة أو الحمضية المستمرة، عادةً ما يتم تحديد الأوستنيتي 304 بدلاً من ذلك.

ما الفرق بين 439 و 441؟

كلاهما عبارة عن حديديات مثبتة بالتيتانيوم. يحتوي EN 1.4509 (441) بالإضافة إلى ذلك على النيوبيوم، مما يوفر مقاومة أفضل للزحف والأكسدة في درجات الحرارة العالية لتطبيقات العادم الأكثر سخونة . 439 حيث تكون الليونة والتشكيل هي المتطلبات الرئيسية.