مقدمة
الفولاذ المقاوم للصدأ هو فولاذ عالي السبائك. يتوفر هذا الفولاذ في أربع مجموعات: المارتنسيتي، والأوستنيتي، والفريتي، والمصلد بالترسيب. تتكون هذه المجموعات بناءً على البنية البلورية للفولاذ المقاوم للصدأ.
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على كميات أكبر من الكروم مقارنةً بأنواع الفولاذ الأخرى، وبالتالي يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. تحتوي معظم أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ على حوالي 10% من الكروم.
الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 هو فولاذ مقاوم للصدأ مزدوج الطبقات، يجمع تصميمه بين مقاومة مُحسّنة للتآكل النقطي، والقوة العالية، والتآكل الناتج عن الإجهاد، وتآكل الشقوق، والتشقق. كما يقاوم الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 التآكل الناتج عن الإجهاد الناتج عن الكبريتيد وبيئات الكلوريد.
توفر ورقة البيانات التالية نظرة عامة على الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205.
التركيب الكيميائي
يتم توضيح التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 في الجدول التالي.
| عنصر | محتوى (٪) |
| الحديد، Fe | 63.75-71.92 |
| الكروم، الكروم | 21.0-23.0 |
| النيكل، ني | 4.50-6.50 |
| الموليبدينوم، مو | 2.50-3.50 |
| المنغنيز والمنجنيز | 2.0 |
| السيليكون، Si | 1.0 |
| النيتروجين، ن | 0.080-0.20 |
| الكربون، ج | 0.030 |
| الفوسفور، ف | 0.030 |
| الكبريت، س | 0.020 |
الخصائص الفيزيائية
يوضح الجدول التالي الخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205.
| ملكيات | متري | إمبراطوري |
| كثافة | 7.82 جم/سم³ | 0.283 رطل/بوصة مكعبة |
الخصائص الميكانيكية
يتم عرض الخصائص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 في الجدول التالي.
| ملكيات | متري | إمبراطوري |
| قوة الشد عند الكسر | 621 ميجا باسكال | 90000 رطل لكل بوصة مربعة |
| قوة الخضوع (@strain 0.200%) | 448 ميجا باسكال | 65000 رطل لكل بوصة مربعة |
| الاستطالة عند الكسر (50 مم) | 25.0% | 25.0% |
| صلابة برينيل | 293 | 293 |
| صلابة روكويل ج | 31.0 | 31.0 |
الخصائص الحرارية
يتم توضيح الخصائص الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 في الجدول التالي.
| ملكيات | متري | إمبراطوري |
| معامل التمدد الحراري (@20-100 درجة مئوية/68-212 درجة فهرنهايت) | 13.7 ميكرومتر/متر درجة مئوية | 7.60 ميكرون/بوصة فهرنهايت |
تسميات أخرى
المواد المكافئة للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 هي:
- ASTM A182 الدرجة F51
- ASTM A240
- ASTM A789
- ASTM A790
- DIN 1.4462
التصنيع والمعالجة الحرارية
التلدين
يتم معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 عند درجة حرارة تتراوح بين 1020 و1070 درجة مئوية (1868 و1958 درجة فهرنهايت) ثم يتم تبريده بالماء.
العمل الساخن
يُعالج الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 حراريًا في نطاق درجات حرارة تتراوح بين 954 و1149 درجة مئوية (1750 و2100 درجة فهرنهايت). يُنصح بمعالجة هذا الفولاذ المقاوم للصدأ حراريًا في درجة حرارة الغرفة كلما أمكن ذلك.
اللحام
تشمل طرق اللحام المُوصى بها للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 اللحام بالقوس المغناطيسي المائل (SMAW)، واللحام بالقوس المعدني المائل (MIG)، واللحام بالقوس التنغستني المائل (TIG)، والطرق اليدوية باستخدام الأقطاب الكهربائية المغطاة. أثناء عملية اللحام، يجب تبريد المادة إلى أقل من 149 درجة مئوية (300 درجة فهرنهايت) بين كل تمريرة، وتجنب التسخين المسبق لقطعة اللحام. يجب استخدام مُدخلات حرارية منخفضة للحام الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205.
تشكيل
من الصعب تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 بسبب قوته العالية ومعدل التصلب عند العمل.
قابلية التصنيع
يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 باستخدام أدوات الكربيد أو أدوات عالية السرعة. تنخفض السرعة بنسبة 20% تقريبًا عند استخدام أدوات الكربيد.
التطبيقات
يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 في التطبيقات التالية:
- مرشحات غازات المداخن
- خزانات كيميائية
- المبادلات الحرارية
- مكونات تقطير حمض الأسيتيك
