مزايا مقاطع الفولاذ المقاوم للصدأ في الخدمات الكيميائية والبحرية والمعمارية

ما يعتبر ملف تعريف من الفولاذ المقاوم للصدأ

في العرض الصناعي، تغطي مقاطع الفولاذ المقاوم للصدأ المنتجات الطويلة التي تعطي الهيكل شكله: قضبان مستديرة، مربعة، سداسية ومسطحة، زاوية متساوية وغير متساوية، قناة، نقطة الإنطلاق، ومقاطع مجوفة ملحومة أو غير ملحومة. يتم إنتاجها في عائلات الأوستنيتي والفيريتيك والمارتنسيتي والدوبلكس ويتم توفيرها وفقًا لمعايير ASTM A276 للقضبان والأشكال الساخنة والباردة، وASTM A484 للمتطلبات العامة، وASTM A554 للأنابيب الميكانيكية الملحومة، وEN 10088-3 للأقسام الأوروبية، ومعايير سلسلة GB/T 1220 وGB/T 3280. نظرًا لأن القسم يتم تشكيله في المطحنة بدلاً من تصنيعه بواسطة لوحة اللحام، فإن المظهر الجانبي يحافظ على بنية حبيبية موحدة وسطح متواصل، وهو أساس كل ميزة تقريبًا تمت مناقشتها أدناه.

مقاومة التآكل في بيئات الخدمة الحقيقية

طبقة أكسيد الكروم التي تتشكل بشكل طبيعي على الفولاذ المقاوم للصدأ قابلة للإصلاح ذاتيًا، لذلك يستعيد المظهر الجانبي المخدوش حمايته في وجود الأكسجين. ويحدد اختيار الدرجة حد تلك الحماية. يتعامل النوع 304 (UNS S30400) مع التعرض للغلاف الجوي والمياه العذبة والصناعات الغذائية العامة؛ النوع 316L (UNS S31603)، الذي يحتوي على 2-3% من الموليبدينوم، يقاوم الكلوريدات وهو الخيار الطبيعي للمصانع الساحلية والبحرية والكيميائية؛ يضيف النوع 321 (UNS S32100) مثبتًا من التيتانيوم للتجمعات الملحومة التي تشهد درجة حرارة مرتفعة؛ تجمع الدرجة المزدوجة 2205 (UNS S32205) ما يقرب من 22% كروم و3% موليبدينوم ونيتروجين للحصول على أعلى مقاومة للتنقر من الدرجات الشائعة، كما أن درجات الأوستنيتي عالية الموليبدينوم مثل 904L تمتد إلى أبعد من ذلك في كلوريد قوي أو خدمة حمضية. الطريقة الملائمة لمقارنة مقاومة النقر هي الرقم المكافئ لمقاومة النقر، والذي يتم حسابه من محتوى الكروم والموليبدينوم والنيتروجين، وهو ما يفسر سبب تفوق المقاطع الجانبية على 316L في مناطق رذاذ مياه البحر.

درجة	تسليط الضوء على تكوين نموذجي	البيئة المفضلة
304 / 304L	18% كروم، 8% ني	الغلاف الجوي والمياه العذبة والأغذية والمشروبات العامة
316 / 316L	16-18% كروم، 10-14% ني، 2-3% مو	الرذاذ الساحلي والبحري والكيميائي والصيدلاني
321	استقر التيتانيوم الأوستنيتي	الأجزاء الملحومة في خدمة درجات الحرارة المرتفعة
2205 دوبلكس	22% كروم، 5% ني، 3% مو، ن	خطوط المعالجة عالية الكلوريد، وتحلية المياه، البحرية
904L	ارتفاع ني ومو الأوستنيتي	الأحماض القوية ووسائط الكلوريد العدوانية

القوة والسعة التحميلية والسلوك الحراري

تحمل المقاطع الحمولة كقسم، وتجمع درجات الفولاذ المقاوم للصدأ بين معامل مرونة عالي وبنية أوستنيتي تصلب العمل وتمتص الحمل الزائد المحلي دون فشل هش. تذهب الدرجات المزدوجة إلى أبعد من ذلك، حيث تقدم تقريبًا ضعف قوة الإثبات للدرجات الأوستنيتي في الحالة الملدنة، مما يسمح بمظهر أصغر أو أرق لنفس الواجب ويعوض جزءًا من علاوة التكلفة. يسرد الجدول أدناه الحد الأدنى من خصائص التلدين من مواصفات ASTM A276 للدرجات التي يتم طلبها غالبًا كملامح.

النوع 304: قوة الشد 515 ميجا باسكال دقيقة، مقاومة 0.2% 205 ميجا باسكال دقيقة، الاستطالة 40% دقيقة

النوع 316L: قوة الشد 485 ميجا باسكال دقيقة، مقاومة 0.2% 170 ميجا باسكال دقيقة، الاستطالة 40% دقيقة

النوع 321: قوة الشد 515 ميجا باسكال دقيقة، مقاومة 0.2% 205 ميجا باسكال دقيقة، الاستطالة 40% دقيقة

النوع 2205 دوبلكس: الشد 620 ميجا باسكال دقيقة، 0.2٪ دليل 450 ميجا باسكال دقيقة، استطالة 25٪ دقيقة

تحافظ المقاطع الأوستنيتية على قوة مفيدة عند درجة الحرارة وتكون قابلة للسحب عند درجة حرارة منخفضة، وهو أمر غير معتاد بالنسبة للمواد الإنشائية. يمكن استخدام الأنواع 304 و316 و321 في خدمة الأكسدة المستمرة حتى 900-925 درجة مئوية تقريبًا، حيث يحد مقياس الحماية من المزيد من الهجوم، على الرغم من أن التصميم طويل المدى عادة ما يكون محددًا بدرجة أقل عندما يحكم الزحف. وفي الطرف الآخر من النطاق، تحتفظ الدرجات الأوستنيتي بمتانتها حتى درجات الحرارة المبردة، لذلك يتم استخدامها لأنابيب الغاز المسال وهياكل الصناديق الباردة. يتصرف دوبلكس 2205 بشكل مختلف: تقتصر الخدمة عمومًا على حوالي 300 درجة مئوية بسبب مخاطر التقصف عند درجات الحرارة المرتفعة، وهو غير مخصص للاستخدام في عمليات التبريد.

تشطيب السطح وقابلية التنظيف والمظهر

تتوفر المقاطع المدرفلة على الساخن والمُلدنة، والمسحوبة على البارد بلمسة نهائية لامعة، أو مطحونة، أو مصقولة أو مصقولة، مع تحديد خشونة السطح بالميكرومتر حيث تكون النظافة مهمة. تقاوم التشطيبات الناعمة تراكم المنتج وتنظف بسرعة، ولهذا السبب تحدد الخدمة الصحية في مصانع الألبان والتخمير والأدوية خشونة تبلغ حوالي 0.8 ميكرومتر أو أفضل على الأسطح الملامسة للمنتج. في الأعمال المعمارية، يمنح نفس نطاق التشطيبات المصممين خيار المظهر غير اللامع أو الساتان أو المرآة التي لا تحتاج إلى طلاء أو جلفنة، وتحافظ المادة على لونها ولمعانها لعقود من الزمن دون صيانة الطلاء التي يتطلبها الفولاذ الكربوني.

التصنيع والصيانة وإعادة التدوير

يتم لحام المقاطع غير القابل للصدأ بشكل نظيف باستخدام مواد حشو مطابقة مثل ER308L أو ER316L أو ER2209 للدرجات المزدوجة؛ يمكن حفرها، واستغلالها، وثنيها، وتثقيبها، وتشكيلها آليًا، على الرغم من أن الدرجات الأوستنيتي تعمل بشكل أكثر صلابة وتتطلب تغذية إيجابية وأدوات حادة. تعمل درجة التصنيع الحر مثل 303 على تحسين سرعة القطع على حساب بعض مقاومة التآكل، وهي ليست الخيار الصحيح للمكونات الملحومة أو البحرية. يعتبر Galling هو الحذر العملي الآخر، ويتم إدارته باستخدام أسطح تحمل مختلفة ومواد تشحيم مناسبة ومناطق تلامس واسعة. الصيانة ضئيلة: لا يوجد طلاء، ولا طلاء واقي دوري، وعادةً ما يكون الغسيل الروتيني كافيًا للحفاظ على طبقة الأكسيد سليمة. في نهاية العمر الافتراضي، تحمل المقاطع قيمة خردة عالية ويتم صهرها وإعادة دحرجتها إلى فولاذ جديد، وبالتالي يتم إغلاق حلقة المادة دون خفض مستوى السبيكة.

الأسئلة المتداولة

س: ما هي درجة الفولاذ المقاوم للصدأ الأفضل للمقاطع الخارجية أو الساحلية؟
استخدم النوع 316L للتعرض الساحلي والبحري، أو مزدوج 2205 حيث تجتمع مستويات الكلوريد العالية والحمل الميكانيكي. النوع 304 مناسب للداخل ولكن يمكن أن يظهر بقع الشاي بالقرب من البحر.

س: هل قطاعات الفولاذ المقاوم للصدأ أغلى من الفولاذ الكربوني؟
تكون التكلفة الأولية للطن أعلى، ولكن لا توجد صيانة للجلفنة أو الطلاء أو الطلاء، وتكون قيمة الخردة أعلى بكثير، وبالتالي فإن تكلفة الحياة الكاملة غالبًا ما تكون أقل في التطبيقات المكشوفة أو الصحية.

س: هل يمكن لحام مقاطع الفولاذ المقاوم للصدأ في الموقع؟
نعم. استخدم مادة حشو مطابقة، ونظف منطقة الوصلة، وتحكم في مدخلات الحرارة، وأزل تغير لون اللحام بعد ذلك عن طريق التخليل أو التلميع الكهربائي لاستعادة المقاومة الكاملة للتآكل.

س: كيف يتم مقارنة مقاومة الحفر بين الدرجات؟
قارن الرقم المكافئ لمقاومة التنقر المستمد من محتوى الكروم والموليبدينوم والنيتروجين. النوع 304 هو الأدنى، والنوع 316L أفضل بشكل واضح، والدرجات الأوستنيتي المزدوجة 2205 والموليبدينوم العالي لا تزال أعلى.

س: لماذا تظهر المقاطع غير القابل للصدأ أحيانًا بقع الصدأ؟
عادة بسبب جزيئات الفولاذ الكربوني المدمجة الناتجة عن الطحن أو التصنيع، أو بسبب تركيز الكلوريدات على السطح. عادةً ما يؤدي التنظيف والتخميل والاهتمام بفصل الأدوات إلى حل المشكلة.

س: ما هي الأشكال والأطوال المتاحة؟
يتم توفير المقاطع الدائرية والمربعة والسداسية والمسطحة والزاوية والقناة والمحملة والمجوفة في حالة صلبة أو مسحوبة على البارد أو أرضية أو مصقولة، ومقطعة إلى أطوال ثابتة أو حسب الطلب مع شهادة اختبار المطحنة.