SUS321 مقابل SUS410 الفولاذ المقاوم للصدأ: أيهما أكثر مقاومة للاهتراء؟

SUS321 وSUS410: عائلتان مختلفتان من الفولاذ المقاوم للصدأ

SUS321 وSUS410، كلاهما موحد في JIS G4303، ينتميان إلى عائلات مختلفة تمامًا من الفولاذ المقاوم للصدأ، وهذا الاختلاف هو الذي يقرر الإجابة على سؤال مقاومة التآكل. SUS321 عبارة عن درجة الأوستنيتي: تحتوي على 9.00-13.00% نيكل مع 17.00-19.00% كروم، ويتم تثبيتها بالتيتانيوم بحيث تقاوم التآكل الحبيبي في الخدمة ذات درجة الحرارة المرتفعة. SUS410 عبارة عن درجة مارتنسيتية: تحتوي على 11.50-13.50% كروم، وقليل من النيكل أو لا يحتوي عليه، وما يصل إلى 0.15% من الكربون، مما يسمح بتصلبه عن طريق التبريد والتلطيف. في الحالة المتصلبة والمخففة، يقوم SUS410 بتطوير الهيكل المارتنسيتي الصلب الذي يمنحه ميزة التآكل؛ SUS321، كونه الأوستنيتي، لا يمكن تصلبه بالمعالجة الحرارية بنفس الطريقة.

التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية

التركيب الكيميائي لكل JIS G4303 (نسبة الوزن)

عنصر	SUS321	SUS410
الكربون (ج)	أقل من أو يساوي 0.08	أقل من أو يساوي 0.15
السيليكون (سي)	أقل من أو يساوي 1.00	أقل من أو يساوي 1.00
المنغنيز (من)	أقل من أو يساوي 2.00	أقل من أو يساوي 1.00
الفوسفور (ف)	أقل من أو يساوي 0.045	أقل من أو يساوي 0.040
الكبريت (S)	أقل من أو يساوي 0.030	أقل من أو يساوي 0.030
النيكل (ني)	9.00 - 13.00	أقل من أو يساوي 0.60
الكروم (الكروم)	17.00 - 19.00	11.50 - 13.50
التيتانيوم (تي)	أكبر من أو يساوي 5 × C	-

الخواص الميكانيكية في الحالة الصلبة

ملكية	SUS321	SUS410
قوة الشد، دقيقة (MPa)	520	440
قوة الخضوع 0.2%، الحد الأدنى (MPa)	205	205
استطالة، دقيقة (٪)	40	20
الصلابة، الحد الأقصى (HB)	187	201

هذه هي القيم الملدنة. الفرق الحاسم هو ما يحدث بعد المعالجة الحرارية: SUS410 يتم إخماده بالزيت من حوالي 950-1000 درجة ثم يتم تلطيفه، ويتحول إلى هيكل مارتنسيتي مقسّى الذي تكون صلابته أعلى بكثير من مستوى التلدين. إن استجابة التصلب هذه هي الأساس الكامل لاستخدامها في الأجزاء التي تواجه التآكل، وحواف القطع والأعمدة. تعتمد الصلابة التي تم تحقيقها فعليًا على درجة حرارة التقسية ويتم التحقق منها في شهادة اختبار المطحنة؛ ولا يمكن افتراضه من اسم الصف وحده. وعلى النقيض من ذلك، يظل SUS321 ناعمًا وقويًا بعد المعالجة الحرارية، لأن هيكله الأوستنيتي لا يتحول عند التبريد.

مقاومة التآكل: لماذا يفوز الصف المارتنسيتي

في حالة التآكل الكاشط والانزلاق، فإن السطح الصلب يتآكل بشكل أبطأ عمومًا. يقدم مكون SUS410 المتصلب والمقسى سطحًا صلبًا ومقاومًا للتآكل، ولهذا السبب يتم اختيار هذه الدرجة تقليديًا لمقاعد الصمامات، وأعمدة المضخة، وشفرات أدوات المائدة والأجزاء الأخرى حيث تكون مقاومة التآكل أكثر أهمية من التآكل. لا يمكن لـ SUS321 أن يضاهي هذه الصلابة، لكنه يتمتع بقوته الخاصة فيما يتعلق بالتآكل: يعمل الهيكل الأوستنيتي على التصلب تحت التأثير والاتصال المزعج، كما أنه يقاوم التآكل اللاصق بشكل أفضل من المارتنسيت الناعم. من الناحية العملية، عندما يكون السؤال ببساطة هو ما هي الدرجة الأكثر مقاومة للاهتراء، فإن الإجابة هي SUS410 في الحالة الصلبة والمخففة.

مقاومة التآكل وسلوك درجات الحرارة المرتفعة

تختلف الدرجتان أيضًا بشكل حاد في مقاومة التآكل. SUS321، الذي يحتوي على 17-19% كروم و9-13% نيكل، يقاوم التآكل الجوي والمياه العذبة والعديد من وسائط المعالجة، كما أن إضافة التيتانيوم تحميه من التآكل الحبيبي في الخدمة الملحومة أو الساخنة. يوفر SUS410 فقط مقاومة معتدلة للتآكل: فهو مناسب للأجواء المعتدلة وبعض تطبيقات الأدوات، ولكنه غير مناسب للوسائط شديدة التآكل أو التعرض البحري أو الخدمة الحمضية. عندما يجب أن يجمع الجزء بين مقاومة التآكل والبيئة المسببة للتآكل، فغالبًا ما يتم استخدام مادة صلبة أو طلاء بقاعدة الأوستنيتي بدلاً من SUS410 العاري.

إرشادات الاختيار

اختر SUS410 عندما يكون المتطلب السائد هو مقاومة التآكل أو الصلابة وتكون البيئة معتدلة: الشفرات ومكونات الصمامات وأجزاء المضخة والأعمدة والمثبتات في الهواء أو المياه العذبة أو الأجواء الصناعية الخفيفة. اختر SUS321 عندما تهيمن مقاومة التآكل أو ثبات درجات الحرارة المرتفعة أو قابلية اللحام أو المتانة على: المبادلات الحرارية وأنظمة العادم وأنابيب المصانع الكيميائية ومعدات العمليات الغذائية والصيدلانية. بالنسبة للأجزاء التي تحتاج إلى كل من الصلابة ومقاومة التآكل، ينبغي النظر في درجة المارتنسيت ذات الكروم العالي أو الجزء الأوستنيتي المطلي.

التعليمات

ما هو أكثر مقاومة للاهتراء، SUS321 أو SUS410؟

في الحالة الصلبة والمخففة، يكون SUS410 أكثر مقاومة للاهتراء بشكل ملحوظ بسبب هيكله المارتنسيتي الصلب. في حالة التلدين يكون فرق الصلابة صغيرًا (أقل من أو يساوي 187 HB مقابل أقل من أو يساوي 201 HB).

هل يمكن لحام SUS410؟

نعم، ولكن يتشكل المارتنسيت في منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة، لذلك عادة ما يكون التسخين المسبق وتلطيف ما بعد اللحام مطلوبين لاستعادة المتانة. يتم لحام SUS321 بسهولة أكبر ولا يحتاج إلى معالجة حرارية بعد اللحام لمقاومة التآكل.

هل SUS410 مقاوم للصدأ؟

وهو مقاوم للصدأ بمعنى أنه يحتوي على 11.5-13.5% من الكروم، الذي يقاوم التآكل الجوي والوسائط الخفيفة. في البيئات الرطبة أو البحرية أو الحمضية، يحتاج إلى الحماية ومن الواضح أنه أدنى من SUS321 في مقاومة التآكل.

هل SUS321 و SUS410 مغناطيسي؟

SUS410 مغناطيسي في جميع الظروف. SUS321 هو أوستنيتي وغير مغناطيسي بشكل أساسي في حالة التلدين، مع وجود مغناطيسية طفيفة فقط بعد العمل البارد الثقيل.

ما هي الدرجات المكافئة لـ SUS321 وSUS410؟

يتوافق SUS321 مع UNS S32100 (ASTM A240/A276) وEN 1.4541 (X6CrNiTi18-10). يتوافق SUS410 مع UNS S41000 وEN 1.4006 (X12Cr13).

ما هي الدرجة الأفضل لشفرات سكاكين المطبخ؟

بالنسبة لحواف القطع التي يجب أن تحافظ على الحدة، فإن الفولاذ المارتنسيتي المقوى من النوع SUS410 هو الخيار التقليدي؛ يُفضل SUS321 للأجزاء غير القابلة للقطع والمقاومة للتآكل في المعدات الغذائية.