مقدمة

يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 المعيار القياسي للفولاذ المحتوي على الموليبدينوم، ويأتي في المرتبة الثانية بعد الدرجة 304 من حيث الأهمية بين أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. يمنح الموليبدينوم الفولاذ 316 خصائص مقاومة للتآكل أفضل بشكل عام من الدرجة 304، وخاصةً مقاومة أعلى للتنقر والتآكل الشقوقي في البيئات الغنية بالكلوريدات.

الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L، وهو نسخة منخفضة الكربون من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316، مقاوم للتآكل (ترسيب الكربيد على حدود الحبيبات). لذا، يُستخدم على نطاق واسع في المكونات الملحومة ذات السماكة الكبيرة (أكثر من 6 مم تقريبًا). لا يوجد عادةً فرق ملحوظ في السعر بين الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 والفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L.

كما أن البنية الأوستنيتية تمنح هذه الدرجات صلابة ممتازة، حتى في درجات الحرارة المنخفضة للغاية.

بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المصنوع من الكروم والنيكل، يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 316L زحفًا أعلى، وإجهادًا للكسر، وقوة شد أعلى في درجات الحرارة المرتفعة.

الخصائص الرئيسية

تُحدد هذه الخصائص للمنتجات المسطحة المدرفلة (الصفائح والألواح واللفائف) في معيار ASTM A240/A240M. وتُحدد خصائص مماثلة، ولكن ليست بالضرورة متطابقة، لمنتجات أخرى مثل الأنابيب والقضبان في مواصفاتها الخاصة.

تعبير

الجدول 1. نطاقات التركيب للفولاذ المقاوم للصدأ 316L.

الخواص الميكانيكية

الجدول 2. الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 316L.

الخصائص الفيزيائية

الجدول 3.الخصائص الفيزيائية النموذجية للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316.

مقارنة مواصفات الدرجات

الجدول 4.مواصفات درجة الفولاذ المقاوم للصدأ 316L.

ملاحظة: هذه المقارنات تقريبية فقط. تهدف هذه القائمة إلى مقارنة المواد المتشابهة وظيفيًا، وليست جدولًا للمكافئات التعاقدية. في حال الحاجة إلى مكافئات دقيقة، يجب الرجوع إلى المواصفات الأصلية.

الدرجات البديلة الممكنة

الجدول 5. الدرجات البديلة الممكنة للفولاذ المقاوم للصدأ 316.

الجدول 5.درجات بديلة محتملة للفولاذ المقاوم للصدأ 316.

درجة

لماذا قد يتم اختياره بدلاً من 316؟

317 لتر

مقاومة أعلى للكلوريدات مقارنة بـ 316L، ولكن بمقاومة مماثلة لتشقق التآكل الإجهادي.

مقاومة التآكل

ممتاز في مجموعة متنوعة من البيئات الجوية والعديد من الوسائط المسببة للتآكل - بشكل عام أكثر مقاومة من الفولاذ 304. عرضة للتنقر والتآكل الشقوقي في البيئات الدافئة الغنية بالكلوريد، وللتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي فوق حوالي 60°ج. يُعتبر مقاومًا لمياه الشرب التي تحتوي على ما يصل إلى حوالي 1000 ملغم/لتر من الكلوريدات في درجات الحرارة المحيطة، وتنخفض إلى حوالي 500 ملغم/لتر عند 60 درجة مئوية.°C.

يُعتبر 316 عادةً هو المعيار"الفولاذ المقاوم للصدأ البحري"لكنها ليست مقاومة لمياه البحر الدافئة. في العديد من البيئات البحرية، يُظهر الفولاذ 316 تآكلاً سطحياً، يظهر عادةً على شكل بقع بنية. ويرتبط هذا التآكل بشكل خاص بالشقوق والأسطح الخشنة.

مقاومة للحرارة

مقاومة جيدة للأكسدة في الخدمة المتقطعة حتى 870°ج وفي خدمة مستمرة حتى 925°ج. الاستخدام المستمر للرقم 316 في الرقم 425-860°لا يُنصح باستخدام نطاق درجات الحرارة C إذا كانت مقاومة التآكل المائي اللاحقة مهمة. يتميز الفولاذ من الدرجة 316L بمقاومة أكبر لترسيب الكربيدات ويمكن استخدامه في نطاق درجات الحرارة المذكور أعلاه. يتمتع الفولاذ من الدرجة 316H بقوة أعلى عند درجات الحرارة المرتفعة، ويُستخدم أحيانًا في التطبيقات الإنشائية وتطبيقات تحمل الضغط عند درجات حرارة تزيد عن 500 درجة مئوية تقريبًا.°C.

المعالجة الحرارية

المعالجة الحرارية (التلدين) – التسخين إلى 1010-1120°وتبرد بسرعة. لا يمكن تقوية هذه الدرجات بالمعالجة الحرارية.

اللحام

تتميز هذه المادة بقابلية لحام ممتازة باستخدام جميع طرق اللحام الانصهاري والمقاومة القياسية، سواءً مع استخدام معادن الحشو أو بدونها. تتطلب المقاطع الملحومة السميكة من الدرجة 316 معالجة حرارية بعد اللحام لتحقيق أقصى مقاومة للتآكل، بينما لا تتطلب الدرجة 316L هذه المعالجة.

لا يمكن لحام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بشكل عام باستخدام طرق اللحام بالأوكسي أسيتيلين.

التشغيل الآلي

يميل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L إلى التصلب عند تشكيله بسرعة كبيرة. لذا يُنصح باستخدام سرعات منخفضة ومعدلات تغذية ثابتة.

كما أن الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أسهل في التشكيل مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ 316 نظرًا لانخفاض محتواه من الكربون.

العمل في الأجواء الحارة والباردة

يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L على الساخن باستخدام معظم تقنيات التشكيل الساخن الشائعة. يجب أن تتراوح درجات حرارة التشكيل الساخن المثلى بين 1150 و1260 درجة مئوية.°ج، وبالتأكيد لا ينبغي أن يقل عن 930°ج. يجب إجراء عملية التلدين بعد العمل لتحقيق أقصى مقاومة للتآكل.

يمكن إجراء معظم عمليات التشكيل على البارد الشائعة، مثل القص والسحب والختم، على الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. ويُنصح بإجراء عملية تلدين لاحقة لإزالة الإجهادات الداخلية.

التصلب والتصلب بالتشكيل

لا يتصلب الفولاذ المقاوم للصدأ 316L عند معالجته حرارياً. ويمكن تقويته بالتشكيل على البارد، مما قد يؤدي أيضاً إلى زيادة قوته.

التطبيقات

تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

•معدات تحضير الطعام، وخاصة في البيئات الغنية بالكلوريد.

•المستحضرات الصيدلانية

•التطبيقات البحرية

•التطبيقات المعمارية

•الغرسات الطبية، بما في ذلك الدبابيس والبراغي وغرسات العظام مثل عمليات استبدال مفصل الورك والركبة بالكامل.

•أدوات التثبيت