مقدمة
الفولاذ المقاوم للصدأ هو نوع من الفولاذ عالي السبائك. يتوفر هذا الفولاذ في أربع مجموعات تشمل الفولاذ المارتنسيتي، والفولاذ الأوستنيتي، والفولاذ الفريتي، والفولاذ المقوى بالترسيب. وتُصنَّف هذه المجموعات بناءً على البنية البلورية للفولاذ المقاوم للصدأ.
تحتوي الفولاذات المقاومة للصدأ على كميات أكبر من الكروم مقارنةً بأنواع الفولاذ الأخرى، ولذلك تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. تحتوي معظم أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ على حوالي 10% من الكروم.
الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 هو فولاذ مزدوج يتميز بتصميم يجمع بين مقاومة محسّنة للتنقر، وقوة عالية، ومقاومة للتآكل الإجهادي، والتآكل الشقوقي، والتشقق. كما يقاوم هذا النوع من الفولاذ التآكل الإجهادي الناتج عن الكبريتيدات والبيئات الكلوريدية.
توفر ورقة البيانات التالية نظرة عامة على الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205.
التركيب الكيميائي
يوضح الجدول التالي التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205.
| عنصر | محتوى (٪) |
| الحديد، Fe | 63.75-71.92 |
| الكروم، Cr | 21.0-23.0 |
| النيكل، Ni | 4.50-6.50 |
| الموليبدينوم، مو | 2.50-3.50 |
| المنغنيز، Mn | 2.0 |
| السيليكون، Si | 1.0 |
| النيتروجين، N | 0.080-0.20 |
| الكربون، C | 0.030 |
| الفوسفور، P | 0.030 |
| الكبريت، S | 0.020 |
الخصائص الفيزيائية
يوضح الجدول التالي الخصائص الفيزيائية للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205.
| ملكيات | متري | الإمبراطورية |
| كثافة | 7.82 جم/سم³ | 0.283 رطل/بوصة مكعبة |
الخواص الميكانيكية
يتم عرض الخصائص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 في الجدول التالي.
| ملكيات | متري | الإمبراطورية |
| قوة الشد عند الكسر | 621 ميجا باسكال | 90000 رطل لكل بوصة مربعة |
| قوة الخضوع (عند إجهاد 0.200%) | 448 ميجا باسكال | 65000 رطل لكل بوصة مربعة |
| الاستطالة عند الكسر (في 50 مم) | 25.0% | 25.0% |
| الصلابة، برينل | 293 | 293 |
| الصلابة، روكويل ج | 31.0 | 31.0 |
الخصائص الحرارية
الخصائص الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 موضحة في الجدول التالي.
| ملكيات | متري | الإمبراطورية |
| معامل التمدد الحراري (عند 20-100 درجة مئوية / 68-212 درجة فهرنهايت) | 13.7 ميكرومتر/متر درجة مئوية | 7.60 ميكروبوصة/بوصة فهرنهايت |
تصنيفات أخرى
المواد المكافئة للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 هي:
- ASTM A182 درجة F51
- ASTM A240
- ASTM A789
- ASTM A790
- DIN 1.4462
التصنيع والمعالجة الحرارية
التلدين
يتم تلدين الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 عند درجة حرارة 1020-1070 درجة مئوية (1868-1958 درجة فهرنهايت) ثم يتم تبريده بالماء.
العمل الساخن
يُشَكَّل الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 بالتشكيل الساخن في نطاق درجة حرارة يتراوح بين 954 و1149 درجة مئوية (1750-2100 درجة فهرنهايت). ويُوصى بتشكيل هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بالتشكيل الساخن في درجة حرارة الغرفة كلما أمكن ذلك.
اللحام
تشمل طرق اللحام الموصى بها للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 اللحام القوسي المعدني المحمي (SMAW)، واللحام القوسي المعدني بالغاز الخامل (MIG)، واللحام القوسي التنغستني بالغاز الخامل (TIG)، واللحام اليدوي باستخدام قطب كهربائي مغطى. أثناء عملية اللحام، يجب تبريد المادة إلى أقل من 149 درجة مئوية (300 درجة فهرنهايت) بين كل طبقة وأخرى، مع تجنب التسخين المسبق لقطعة اللحام. يُنصح باستخدام كميات قليلة من الحرارة عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205.
تشكيل
يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 صعب التشكيل نظرًا لقوته العالية ومعدل تصلبه بالتشكيل.
قابلية التشغيل الآلي
يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 باستخدام أدوات الكربيد أو الأدوات عالية السرعة. تنخفض السرعة بنسبة 20% تقريبًا عند استخدام أدوات الكربيد.
التطبيقات
يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 2205 في التطبيقات التالية:
- مرشحات غازات الاحتراق
- خزانات المواد الكيميائية
- مبادلات حرارية
- مكونات تقطير حمض الخليك
