1. ملخص
1.1 ما هو 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ?
في 1.4373 هو الفولاذ المقاوم للصدأ أوستنيتي عالي الأداء تم تطويره للبيئات القاسية.
غالبًا ما يشار إليه باسم 316ح الفولاذ المقاوم للصدأ في الولايات المتحدة. (الولايات المتحدة S31630) بسبب ارتفاع محتوى الكربون (0.04-0.10 ٪) و البنية المجهرية المستقرة مع إضافات التيتانيوم (ل) أو niobium (ملحوظة).
هذه السبائك تجمع بين ممتازة مقاومة التآكل مع استقرار درجة حرارة عالية, مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب المتانة في المادة الكيميائية العدوانية, حراري, والظروف الميكانيكية.
1.2 السياق التاريخي
ظهرت 200 من الفولاذ الأوستنيتي في أواخر القرن العشرين لتقليل الاعتماد على النيكل عن طريق استبدال المنغنيز والنيتروجين, وبالتالي تقديم خيار أقل من التكلفة مع أداء مماثل لدرجات 300 سرية.
المعيار الأوروبي و 10088 أول فهرسة 1.4373 فيها 2005 مراجعة, إضفاء الطابع الرسمي على استخدامه في المنتجات المسطحة لأغراض مقاومة للتآكل العام.
1.3 معادلات دولية أخرى
في 1.4373 معترف به بموجب معايير دولية متعددة, ضمان الاتساق العالمي في مواصفات المواد:
| معيار | درجة | البلد/المنطقة |
|---|---|---|
| ASTM A240 | 202 (الولايات المتحدة S20200) | الولايات المتحدة |
| فقط G4305 | SUS202 | اليابان |
| GB/T. 20878 | 12CR18MN9NI5N | الصين |
| ISO 683-16 | - | معترف بها دوليا |
| في | 1.4373 | أوروبا |
1.4 أهمية وخلفية التطبيق
في 1.4373 يجمع بين قدرة هطول الأمطار مع ليونة أوستنيكية, مما يجعلها مثالية للمكونات التي تتطلب قوة مرتفعة دون بيئات التآكل الشديد.
تتبنى الصناعات ذلك للمعدات التي يخفض فيها محتوى النيكل تقلب التكلفة مع الحفاظ على الأداء الكافي في الطعام, المعماري, وقطاعات النقل.
2. الخصائص الأساسية لـ EN 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ
2.1 التكوين الكيميائي
يتوقف أداء السبائك على تركيبه الكيميائي الدقيق, متوازنة بعناية لتحسين القوة, مقاومة التآكل, والقابلية للتشكيل.
فيما يلي نطاق التكوين (في نسبة الوزن):
| عنصر | يتراوح (%) | دور في السبائك |
|---|---|---|
| الكربون (ج) | .150.15 | يعزز الصلابة ولكنه قد يشكل كربيد إذا كان مفرطًا |
| السيليكون (و) | ≤1.0 | يحسن مقاومة الأكسدة عالية الحرارة |
| المنغنيز (من) | 7.5-10.5 | يستقر أوستنيت وبدائل النيكل |
| الفسفور (ص) | ≤0.045 | يتحكم في التصلب وسلوك العمل الساخن |
| الكبريت (ق) | ≤0.015 | يقلل من هشاشة; أبقى منخفضة بالنسبة ليونة |
| الكروم (كر) | 17-19 | يشكل فيلمًا سلبيًا لأكسيد الكروم الواقي |
| النيكل (في) | 4-6 | يساعد استقرار أوستنيت ويحسن المتانة |
| نتروجين (ن) | 0.05-0.25 | يزيد من القوة دون المساومة على ليونة |
2.2 الخصائص الفيزيائية
إن فهم الخصائص الفيزيائية لـ EN 1.4373 أمر بالغ الأهمية للتصميم الحراري والهيكلي:
| ملكية | قيمة | شروط |
|---|---|---|
| كثافة | 7.9 جم/سم3 | درجة حرارة الغرفة |
| نطاق ذوبان | 1398-1454 درجة مئوية | جو قياسي |
| الموصلية الحرارية | 15 ث/(م · ك) | 20درجة مئوية |
| معامل التمدد الحراري | 16.5× 10⁻⁶/درجة مئوية (20-100 درجة مئوية) | التوسع الخطي |
| المقاومة الكهربائية | 0.73 μΩ · م | 20درجة مئوية |
| نفاذية المغناطيسية | غير مغناطيسية (م ≈ 1) | الحجم |
2.3 الخصائص الميكانيكية
| ملكية | النطاق الصلب |
|---|---|
| قوة الشد (RM) | 515 - 745 الآلام والكروب الذهنية |
| قوة العائد (RP0.2) | ≥ 275 الآلام والكروب الذهنية |
| استطالة عند الاستراحة | ≥ 40 % |
| صلابة (روكويل ب) | ≤ 95 HRB |
| توضح هذه القيم قوة عالية إلى جانب ليونة جيدة لتشكيل العمليات. |
2.4 مقاومة التآكل
في 1.4373 يتفوق في مقاومة التآكل العام في الغلاف الجوي, المياه العذبة, والعديد من البيئات المائية غير كلوريد.
في بيئات الكلوريد, إنه يؤدي بشكل معتدل ولكنه أقل من 316 مقاومة; يحدد المصممون سبائك أكثر مقاومة للإعدادات البحرية أو العالية .
يشكل مزيج الكروم النيتروجين فيلمًا سلبيًا كثيفًا يتسلق ذاتيًا عند حدوث أضرار طفيفة في السطح.
لكن, مقاومته للتأليف الناجم عن الكلوريد أقل من درجات موليبدينوم مثل 316L.
الفولاذ يتسامح.
درجة حرارة الحفر الحرجة (CPT) لأحد 1.4373 في 6% محلول fecl₃ حوالي 15-20 درجة مئوية, أقل بكثير من 316L (45-50 درجة مئوية).
3. إنتاج ومعالجة EN 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ
3.1 الإنتاج والمعالجة الحرارية
3.1.1 المعادن والصب
عادة ما يذوب الشركات المصنعة المواد الخام في فرن القوس الكهربائي (EAF), ثم صقلها في إزالة الكربرة الأرجون والأكسجين (AOD) فرن لتنظيم محتوى الكربون والنيتروجين بدقة.
تضمن هذه العملية التركيب الكيميائي الدقيق, حاسمة للقوة المحسنة بالنيتروجين.
ثم يتم إلقاء الفولاذ المنصهر في بليتات أو ألواح باستخدام مستمر صب, ضمان البنية المجهرية الموحدة والأقل من العيوب.
3.1.2 تشكيل العمليات
- حار تزوير/المتداول: يتم تسخين الملاذات إلى 1050-1150 درجة مئوية لتعزيز قابلية التحرير, ثم مزورة أو تدحرجت في منتجات وسيطة مثل القضبان, لوحات, أو لفائف. يجب أن تظل درجات الحرارة في الانتهاء أعلى من 850 درجة مئوية لتجنب نمو الحبوب المفرط.
- تشكيل بارد: يسمح معدل تصلب العمل المرتفع في EN 1.4373 بعمليات تشكيل البرد المعقدة مثل الختم والرسم العميق, على الرغم من أن الصلب الوسيط قد يكون ضروريًا لمنع التكسير.
3.1.3 المعالجة الحرارية
- الحل الصلب: يتم تسخين السبائك إلى 1010-1150 درجة مئوية, عقدت لمدة 30-60 دقيقة, وتخفيف في الماء أو الهواء لحل المراحل المترسبة واستعادة هيكل أوستنيتي متجانس.
- الصلب الوسيط: بعد العمل البارد الشديد, الصلب عند 1000-1050 درجة مئوية يقلل من تصلب العمل ويعيد تشكيله.
3.2 التصنيع والتشطيب
3.2.1 القطع والآلات
- قص: مناسب للأوراق الرقيقة (≤3 مم), باستخدام مقصات حادة لضمان حواف نظيفة.
- القطع بالليزر: المفضل للأشكال المعقدة, تقديم مناطق عالية الدقة والحد الأدنى من الحرارة.
- قطع البلازما: فعالة للمواد الأكثر سمكا (≥5 مم), على الرغم من أنه قد تكون هناك حاجة إلى طحن ما بعد القطع لإزالة الأكسدة.
3.2.2 اللحام
في 1.4373 يمكن لحامها باستخدام تيج, أنا, وطرق اللحام المقاومة. تشمل الاعتبارات الرئيسية:
- مواد الحشو: استخدم ER202 (تكوين مطابقة) أو ER308L (لتحسين مقاومة التآكل في التطبيقات غير الحرجة).
- التسخين: غير مطلوب لمعظم التطبيقات, ولكن تأكد من أن المعدن الأساسي نظيف لمنع التلوث.
- علاج ما بعد الدفعة: ينصح حل الصلب للمكونات الحرجة للقضاء على الإجهاد المتبقي.
3.2.3 تشكيل وختم
إن معدل تصلب العمل المرتفع للسبائك يجعله مناسبًا لعمليات مثل الختم وتكوين اللولب.
لكن, قد تكون خطوات الصلب المتعددة ضرورية للأشكال المعقدة لتجنب التكسير.
3.2.4 المعالجة السطحية
- 2ب الانتهاء: سلس, سطح عاكس قليلاً تم الحصول عليه عن طريق المتداول البارد والصلصة.
- المرآة البولندية (8ك): تحققت من خلال التلميع الميكانيكي, مثالي للعناصر المزخرفة المعمارية.
- التلميع الكهربائي: يعزز مقاومة التآكل عن طريق إزالة الملوثات السطحية.
4. مجالات تطبيق EN 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ
في 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ, المعروف أيضا باسم AISI 202, هو الفولاذ المقاوم للصدأ أوسنيتي متعدد الاستخدامات يجمع بين مقاومة التآكل الجيدة وفعالية التكلفة.
خصائصها الفريدة تجعلها مناسبة لمختلف الصناعات. فيما يلي استكشاف متعمق لمناطق تطبيقه:
4.1 صناعة الأغذية والمشروبات
يتطلب قطاع الأغذية والمشروبات مواد تضمن النظافة, مقاومة التآكل, وتحمل شروط المعالجة المختلفة.
في 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ يلبي هذه المتطلبات بشكل فعال.
التطبيقات الرئيسية:
- معدات المعالجة: تستخدم في خلاطات التصنيع, الخلاطات, والناقلات بسبب متانتها وسهولة التنظيف.
- خزانات التخزين: مثالي لتخزين الألبان, العصائر, وغيرها من المشروبات, ضمان نقاء المنتج.
- أنظمة الأنابيب: يعمل في نقل السوائل, تستفيد من مقاومة التآكل.
- أدوات المطبخ: شائع الاستخدام في أدوات المائدة, الأواني, والمقالي, تقديم كل من الوظائف والجاذبية الجمالية.
4.2 الأجهزة المنزلية
في 1.4373 في الأجهزة: المصنعون يفضلون هذا الفولاذ المقاوم للصدأ درجة لتحقيق التوازن الأمثل للتكلفة في المنتجات المنزلية.
الاستخدامات الشائعة:
- أجهزة المطبخ: يستخدم في الخارجيات من الثلاجات, غسالات الصحون, والأفران لمظهرها الأنيق ومقاومة بصمات الأصابع.
- تجهيزات المطابخ: يعمل في تصنيع الأواني المتينة والمقاومة للتآكل, المقالي, والأواني.
- المصارف والبنوكات: تم اختيارها لقدرتها على تحمل التعرض المستمر للمياه وعوامل التنظيف.
4.3 تطبيقات البناء والديكور
في 1.4373 يجد الفولاذ المقاوم للصدأ استخدامًا واسعًا في البناء والعناصر الزخرفية بسبب قابليته للتشكيل والجاذبية البصرية.
التطبيقات:
- تقليم المعماري: تستخدم في إطارات النوافذ, مقابض الأبواب, ولوحات زخرفية.
- الدرابزين والدرابزين: يوفر ميزات السلامة مع نظرة مصقولة.
- الكسوة: يطبق على بناء الخارجيات لواجهة حديثة.
4.4 صناعة السيارات
يستفيد قطاع السيارات من EN 1.4373 قوة الفولاذ المقاوم للصدأ ومقاومة التآكل.
الاستخدامات الرئيسية:
- أنظمة العادم: يتعامل مع درجات الحرارة العالية والغازات التآكل بشكل فعال.
- تقليم وصب: يضيف القيمة الجمالية أثناء مقاومة التآكل البيئي.
- المكونات الهيكلية: تستخدم بين قوسين, إطارات, ويدعم نسبة القوة إلى الوزن.
4.5 المعدات الصناعية
في 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ في الصناعة: يختار المصنعون هذا الدرجة للمعدات الحرجة التي تتطلب متانة استثنائية ومقاومة متعددة الكيمياء.
التطبيقات:
- معدات المعالجة الكيميائية: يقاوم التآكل من المواد الكيميائية المعتدلة والمذيبات.
- سفن التخزين: مناسبة لعقد السوائل الصناعية المختلفة.
- مكونات الآلات: تستخدم في الأجزاء التي تلبس وتتطلب طول العمر.
4.6 البناء والبناء
ما وراء الاستخدامات الزخرفية, في 1.4373 يلعب الفولاذ المقاوم للصدأ دورًا في التطبيقات الهيكلية في صناعة البناء والتشييد.
يستخدم:
- الأطر الهيكلية: يوفر الدعم في المباني ومشاريع البنية التحتية.
- تعزيزات: تستخدم في الهياكل الخرسانية لتعزيز القوة والمتانة.
- السحابات والموصلات: يضمن المفاصل والاتصالات طويلة الأمد.
في 1.4373 إن براعة الفولاذ المقاوم للصدأ في مجالات التطبيق هذه تؤكد قيمتها في الصناعات التي تسعى للحصول على توازن بين الأداء, جماليات, والتكلفة.
5. مزايا وعيوب EN 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ
5.1 المزايا
- فعالة من حيث التكلفة: خفض محتوى النيكل يقلل من تكاليف المواد بنسبة 10-15 ٪ مقارنة بـ 304.
- قوة عالية: قوة الشد ≥515 ميجا باسكال, مناسبة لتطبيقات الحمل.
- قابلية جيدة للتشكيل: بارد في الأشكال المعقدة, مثالي للختم والتدحرج.
- مقاومة التآكل: مماثلة ل 304 في بيئات غير كلوريد.
- غير مغناطيسية: الهيكل الأوستنيتي يضمن الخصائص غير المغناطيسية.
5.2 القيود
- مقاومة كلوريد محدودة: عرضة لتأليف بيئات الكلوريد العالية (على سبيل المثال, مياه البحر).
- انخفاض مقاومة درجات الحرارة العالية: غير مناسب للخدمة المستمرة فوق 800 درجة مئوية.
- تحديات صيد العمل: يتطلب الصلب المتكرر أثناء العمل البارد.
- اعتبارات لحام: التقنية المناسبة والعلاج ما بعد اليرداد ضروريان.
5.3 درجات بديلة
| سبيكة | المزايا الرئيسية | الأنسب ل |
|---|---|---|
| 304 (1.4301) | مقاومة كلوريد متفوقة, نطاق درجة حرارة أوسع | تطبيقات التآكل العامة |
| 316 (1.4401) | مقاومة ممتازة للكلوريد وتآكل الشقوق | البيئات البحرية |
| 2205 دوبلكس | قوة عالية ومقاومة للتآكل | التطبيقات عالية الضغط |
| 201 (1.4372 الفولاذ المقاوم للصدأ) | انخفاض التكلفة ولكن أقل قوة | عمليات تشكيل أقل تطلبًا |
6. مقارنة مع سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى
| ملكية | 1.4373 (202) | 1.4372 (201) | 304 (1.4301) | 316 (1.4401) | 317ل (1.4581) | 2205 دوبلكس |
|---|---|---|---|---|---|---|
| النيكل (في, %) | 4-6 | 3.5-5.5 | 8-10.5 | 10-14 | 12-15 | 4.5-6.5 |
| المنغنيز (من, %) | 7.5-10.5 | 5.5-7.5 | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.0 |
| الموليبدينوم (شهر, %) | - | - | - | 2-3 | 3-4 | 2.5-3.5 |
| نتروجين (ن, %) | 0.05-0.25 | 0.05-0.25 | .10.10 | .10.10 | 0.1-0.22 | 0.08-0.20 |
| الكروم (كر, %) | 17-19 | 16-18 | 18-20 | 16-18 | 18-20 | 21-23 |
| قوة الشد (الآلام والكروب الذهنية) | ≥515 | -635 | ≥515 | ≥515 | ≥485 | ≥620 |
| قوة العائد (RP0.2, الآلام والكروب الذهنية) | ≥205 | ≥245 | ≥205 | ≥205 | ≥175 | ≥450 |
| درجة الحرارة الحاسمة (CPT, درجة مئوية) | 15-20 | 20-25 | 30-35 | 45-50 | 60-70 | 30-40 |
| كثافة (جم/سم3) | 7.9 | 7.93 | 7.93 | 8.0 | 8.0 | 7.8 |
| يكلف (نسبي) | 1.0 (قاعدة) | 0.95 | 1.2-1.3 | 1.5-1.8 | 2.0-2.5 | 1.8-2.2 |
| السلوك المغناطيسي | غير مغناطيسية | غير مغناطيسية | غير مغناطيسية | غير مغناطيسية | غير مغناطيسية | ferritic-ustenitic (مغناطيسي قليلا) |
دليل الاختيار العملي
| سيناريو التطبيق | سبيكة موصى بها | الأساس المنطقي الرئيسي |
|---|---|---|
| للأغراض العامة, غير حرجة, تكلفة منخفضة | 1.4373 (202) / 1.4372 (201) | توازن التكلفة, قابلية التشكيل, ومقاومة التآكل المعتدلة في بيئات معتدلة. |
| مقاومة التآكل العامة (غير كلوريد) | 304 (1.4301) | الأداء المثبت في الطعام, الأدوية, والظروف الجوية. |
| البيئات الغنية بالكلوريد (على سبيل المثال, البحرية) | 316 (1.4401) / 317ل (1.4581) | الموليبدينوم يعزز مقاومة الحفر; 317ل كلوريد/حرارة متطرفة. |
| قوة عالية, التآكل المعتدل | 2205 دوبلكس | يوفر بنية المرحلة المزدوجة قوة عالية ومقاومة لـ SCC في البيئات الساحلية/الصناعية. |
| ديكور, مكونات قابلة للتكوين | 1.4373 (202) | قابلية التلميع الممتازة وفعالية التكلفة للمعمارية/المستهلك |
7. في 1.4373 منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ التي تقدمها لانغي
يزود Langhe مجموعة كاملة من EN 1.4373 الأشكال:
- أوراق & لوحات (بارد - 2 ب, با, لا. 1)
- الحانات (دائري, مستوي, مربع, سداسية)
- سلك (مرسومة, صلب, منتجات مشرقة)
- الأنابيب & الأنابيب (ملحومة وسلس, أحجام قياسية ومخصصة)
- التركيبات & الشفاه (متاح عند الطلب, المواد النموذجية في 304/316 لكن 1.4373 يمكن توفيرها)
8. المعايير والشهادات ذات الصلة
8.1 المعايير الأوروبية
- في 10088-2: المتطلبات العامة للولادة المقاومة للتآكل.
- في 10088-3: ظروف التسليم الفنية للمنتجات شبه المنقولة, الحانات, وقضبان.
8.2 المعايير الدولية
- ASTM A240: مواصفات أوعية الضغط والتطبيقات العامة.
- فقط G4305: لوحات وألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ.
8.3 التحقق والاختبار
- التحليل الكيميائي: التحليل الطيفي للانبعاثات البصرية لتأكيد التكوين.
- الاختبار الميكانيكي: الشد, تأثير, واختبارات الصلابة.
- اختبارات التآكل: التآكل بين الحبيبية (ASTM A262) وتأثير التآكل (ASTM G48).
- الامتثال البيئي: ROHS والوصول إلى اللوائح.
9. التعليمات
9.1 و 1.4373 الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي?
لا, في حالتها الحجم, في 1.4373 غير مغناطيسية.
يمكن أن يؤدي العمل البارد الشديد إلى إدخال المغناطيسية الطفيفة, لكن الصلب يستعيد الخصائص غير المغناطيسية بالكامل.
9.2 يمكن في 1.4373 تستخدم في البيئات البحرية?
بينما يقاوم الأجواء البحرية المعتدلة, لا ينصح بالاتصال المباشر لمياه البحر.
استخدم 316L أو دوبلكس فولاذ مقاوم للصدأ للتطبيقات البحرية.
9.3 ما هي طرق اللحام المناسبة لـ EN 1.4373?
يوصى بحام TIG أو MIG مع سلك حشو ER202.
حل الحلول بعد الليباد ينصح بالمكونات الحرجة.
9.4 كيف و 1.4373 مقارنة 304 في التطبيقات الغذائية?
كلاهما مناسب للاتصال بالطعام, الهدف في 1.4373 يوفر مقاومة تآكل مماثلة بتكلفة أقل.
للتطبيقات عالية النقاء, 304 قد يفضل.
9.5 يمكن في 1.4373 كن معالجة بالحرارة لزيادة صلابة?
المعالجة الحرارية القياسية تنعم السبائك. تزداد صلابة في المقام الأول من خلال العمل البارد.
10. خاتمة
في 1.4373 يسلم الفولاذ المقاوم للصدأ مزيجًا مقنعًا من القوة العالية, قابلية جيدة للتشكيل, والسبائك الاقتصادية.
مصفوفة أوستنيكية ومحتملة لارتفاع هطول الأمطار تخدم الصناعات من معالجة الأغذية إلى الهندسة المعمارية.
في حين أنها لا تتطابق مع مقاومة التآكل الشديد 316, يوفر محتوى النيكل المنخفض والملف الميكانيكي القوي للمصممين متعددة الاستخدامات, حل فعال من حيث التكلفة لتطبيقات التآكل والمتآكل بشكل معتدل.
فهم تكوينه, طرق المعالجة, ومسارات التصديق يضمن النشر الأمثل والأداء في السياقات الهندسية المتنوعة.