الفئات
لفافة/بكرة من الفولاذ المقاوم للصدأ
يُصنَع الفولاذ المقاوم للصدأ في البداية على شكل ألواح، ثم تُخضع هذه الألواح لعملية تحويل باستخدام مطحنة Z، التي تحوّل اللوح إلى لفائف قبل إجراء عمليات الدرفلة الإضافية. تُصنع هذه اللفائف العريضة عادةً بعرض حوالي 1250 ملم (وأحيانًا تكون أعرض قليلًا)، وتُعرف باسم «اللفائف ذات حافة المطحنة». وبعد أن يتم درفلة لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ حتى تصبح مسطحة، تتحول إلى صفيحة (لوح) من الفولاذ المقاوم للصدأ.
الفولاذ المقاوم للصدأ 444 هو فولاذ مقاوم للصدأ فيريتي، والدرجة القياسية الوطنية له هي 00 Cr18Mo2. يحتوي على كربون منخفض جدًا ونيتروجين، ونسبة الكروم فيه 18%، ونسبة الموليبدينوم 2%. يتميز بمقاومة قوية للتآكل. عادةً ما يتم استقرار هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بواسطة النيوبيوم أو التيتانيوم، مما يمنع حدوث التآكل بين الحبيبات بعد اللحام.
الفولاذ 439 هو من مواد الفريت العادية (430)، ويُنتج عن طريق خفض محتوى الكربون مع إضافة التيتانيوم وعناصر أخرى مستقرة، مما يحسّن مقاومة الفولاذ للتآكل بين الحبيبات، وقابليته للتشكيل، ومرونته في اللحام. بالمقارنة مع الفولاذ 304، رغم أن نسبة الاستطالة فيه منخفضة (حوالي 30%)، إلا أن قوته ومقاومته للتآكل ومقاومة التآكل أفضل من مواد السلسلة 200.
الدرجة 430 هي درجة فيريتيكية، ذات كروم مستقيم، وغير قابلة للصلب، تجمع بين مقاومة جيدة للتآكل وخصائص قابلية التشكيل مع خصائص ميكانيكية مفيدة. تسمح مقاومتها لتأثير حمض النتريك باستخدامها في تطبيقات كيميائية محددة، لكن تزيين السيارات والمكونات الكهربائية تمثّلان أكبر مجالات استخدامها.
420 هو فولاذ مقاوم للصدأ مارتنسيتي قابل للصلابة يحتوي على ما لا يقل عن 12% من الكروم، وهو كمية كافية فقط لتوفير مقاومة للتآكل. يتمتع بليونة جيدة في حالة التلدين، لكن يمكن صلابته حتى درجة صلابة روكويل الدنيا البالغة 50 HRC، وهي أعلى درجة صلابة في سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الـ 12% من الكروم. نظرًا لخصائصه القابلة للصلابة، لا يُلحَم 420 غالبًا، رغم إمكانية ذلك. صُمِّم الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي ليتمتع بصلابة عالية، وفي بعض الأحيان قد تتأثر خصائص أخرى إلى حد معين. تقل مقاومة التآكل لديه مقارنةً بدرجات الأوستنيت العادية، ويقتصر نطاق تشغيله الفعّال بسبب فقدان الليونة عند درجات حرارة تحت الصفر وفقدان القوة نتيجة التسخين الزائد عند درجات حرارة مرتفعة. تُحصل على أفضل مقاومة للتآكل عندما يُصلَب المعدن ويُعرَض للطحن أو التلميع السطحي.
416 سبيكة فولاذية كرومية ذات بنية مارتنسيتية قابلة للتشغيل بحرية، وتعتبر عمومًا أول فولاذ مقاوم للصدأ قابل للتشغيل بحرية. تتمتع بأعلى قابلية للتصنيع من بين جميع الفولاذ المقاوم للصدأ، إذ تبلغ حوالي 85% من قابلية التصنيع للفولاذ الكربوني القابل للتشغيل بحرية. صُممت الفولاذات المقاومة للصدأ من نوع المارتنسيت لكي تصلب بواسطة المعالجة الحرارية، وتتمتع بمقاومة للتآكل. رغم أن مقاومة التآكل لسبيكة 416 والسبائك المقاومة للصدأ من نوع المارتنسيت الأخرى ليست بنفس جودة مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع الأوستنيتي أو الفيريت، إلا أنها لا تزال تتميز بمقاومة جيدة للتآكل والأكسدة وقوة عالية في حالات التصلب والتقسية.
410 هو فولاذ مقاوم للصدأ مارتينسيتي أساسي متعدد الاستخدامات، يستخدم في الأجزاء ذات الإجهاد العالي، ويتمتع بمقاومة جيدة للتآكل وقوة وصلابة عاليتين. يحتوي سبيكة 410 على ما لا يقل عن 11.5 بالمئة من الكروم، وهو كمية كافية فقط لإظهار مقاومة للتآكل في الأجواء المعتدلة والأبخرة والعديد من البيئات الكيميائية المعتدلة. إنه درجة متعددة الاستخدامات، تُوفر عادةً في حالة صلبة ولكنها لا تزال قابلة للتصنيع، وذلك للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة متوسطة للحرارة ومقاومة للتآكل. بعد أن يتم تصليب 410 وتعديله وصقله، فإنه يظهر أقصى درجات مقاومة التآكل.
409 هو فولاذ مقاوم للصدأ فيريتيك مستقر بالكروم والتيتانيوم للاستخدامات العامة، وتتمثل تطبيقاته الرئيسية في أنظمة عوادم السيارات. يحتوي على 11% من الكروم، وهي أقل كمية تكفي لتكوين طبقة سطحية سلبية تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومًا للتآكل. يتميز بمقاومة جيدة للتآكل عند درجات حرارة عالية، وقوة متوسطة، وقابلية جيدة للتشكيل، وتكلفة إجمالية مناسبة. مقارنةً بالفولاذ الكربوني، يتمتع 409 بمقاومة قوية للتآكل، ويُستخدم كبديل عن الفولاذ الكربوني في البيئات ذات التحديات البسيطة. وفي هذه البيئة، تبرز مزايا مقاومته العالية للتآكل والتأكسد عند درجات الحرارة العالية. عادةً ما يستخدم في التطبيقات التي يكون فيها المظهر جودة ثانوية مقارنةً بالخصائص الميكانيكية ومقاومة التآكل.
تُعدّ الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ من نوع 405 مهمة في تحديد ملاءمته لمختلف التطبيقات. يتمتع هذا الفولاذ بقابلية تشغيل ممتازة، وهو سهل القطع والتشكيل بأشكال مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يبدي المادة مستوى جيدًا من القوة والصلابة، مما يجعلها مقاومة للتآكل والتمزق. ومن الخصائص المميزة للفولاذ المقاوم للصدأ من نوع 405 مرونته، التي تشير إلى قدرته على التشوه تحت الضغط دون أن يتكسر. هذه الخاصية تجعل المعدن مناسبًا لعمليات التشكيل مثل الثني والدرفلة دون حدوث تشققات أو كسور.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 403 بخصائص ميكانيكية ممتازة، بما في ذلك صلابة عالية وقوة عالية ومقاومة عالية للتآكل. يُستخدم عادةً في تصنيع الأدوات ذات الصلابة العالية وأدوات القطع والمحامل والصمامات والأجزاء الصناعية الأخرى، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب مقاومة للتآكل ومقاومة للتلف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 403 في معدات معالجة الأغذية والمعدات الكيميائية والمعدات الطبية وغيرها من المجالات لتلبية متطلبات مقاومة التآكل والخصائص الميكانيكية.
347 هو فولاذ كروم أوستنيتي مستقر يحتوي على النيوبيوم، ويمكنه منع ترسب الكربيدات، وبالتالي يقضي على التآكل خلال العام. يتم استقرار 347 بإضافة الكروم والتنغستن، ويتمتع بخصائص أفضل في مقاومة الزحف وانكسار تحت الضغط مقارنةً بالسبيكة 304 والسبيكة 304L، اللتين يمكن استخدامهما أيضًا في حالات التحسس والتعرض لمشاكل التآكل خلال العام. كما أن إضافة النيوبيوم تجعل سبيكة 347 تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل، حتى أنها أفضل من سبيكة 321.
330 سبيكة أستينيتية من النيكل والكروم والحديد والسيليكون تتمتع بخصائص ممتازة ضد الأكسدة والكربنة حتى درجة حرارة 2200 °فهرنheit، بالإضافة إلى متانة عالية. يوفر المحتوى العالي من النيكل والكروم في هذه السبيكة مقاومة فائقة للأكسدة والكربنة، كما أن محتوى السيليكون يعزز من مقاومة السبيكة للأكسدة بشكل إضافي. كما أن المحتوى الفائق العالي من النيكل، والذي يتراوح بين 34% و37% في سبيكة 330، يمنحها مقاومة عالية للتآكل الناتج عن الإجهاد بسبب الكلوريد، وللتقصف والهشاشة الناتجين عن ترسيب طور سيغما في معظم أجواء الأفران. تتميز سبيكة 330 أيضًا بمعامل تمدد منخفض، ومرونة ممتازة، ومتانة عالية.
317L هو فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي منخفض الكربون يحتوي على الموليبدينوم. تُضاف كميات أكبر من الكروم والنيكل والموليبدينوم للحصول على مقاومة أفضل للتآكل وزيادة المقاومة للحمض الكبريتوز والحمض الخليكي وحمض الفورميك وحمض الستريك وحمض الطرطير، بالإضافة إلى مقاومة عالية للهجوم الكيميائي. وبفضل محتواه المنخفض من الكربون، يوفر 317L أيضًا مقاومة للتوعية أثناء اللحام، كما يتمتع بمقاومة أعلى للزحف وإجهاد الانكسار وقوة شد مرتفعة في درجات الحرارة العالية. وهو غير مغناطيسي في حالة التلدين، لكنه قد يصبح مغناطيسيًا بشكل طفيف بعد اللحام.
الفولاذ المقاوم للصدأ 305 هو فولاذ مقاوم للصدأ أستينيتي من الكروم والنيكل، يتميز بمعدل منخفض لتصلب العمل. هذا المعدل المنخفض لتصلب العمل يجعله مناسبًا للعديد من تطبيقات الختم العميق. ولتقليل التشوهات أثناء عملية الختم إلى أدنى حد ممكن، يجب الحفاظ على الاتجاهية الناتجة عن عملية الدرفلة الباردة عند أدنى حد ممكن.
يُطلق على الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 303 أيضًا اسم الفولاذ المقاوم للصدأ 1.4305، وتُعدّ الدرجة 303 الأسهل في المعالجة من بين جميع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. تعود خصائص قابلية التشغيل للفولاذ من الدرجة 303 إلى وجود الكبريت في عناصر الفولاذ. يمكن للكبريت أن يحسّن عمليات التشغيل، لكنه يقلل أيضًا من مقاومة التآكل والمتانة. تُعتبر مقاومة التآكل للفولاذ من النوع 303 أدنى مقارنةً بالفولاذ من النوع 304، إلا أن المتانة لا تزال ممتازة مثل باقي الدرجات الأوستنيتية الأخرى.
الفولاذ المقاوم للصدأ 302 هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الذي يحتوي على 18% كروم و8% نيكل. يعد هذا السبيكة الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا في عائلة الفولاذ المقاوم للصدأ. تُعدّ نسخ 302 ذات محتوى كربون أعلى قليلاً من نسخ 304، وعادةً ما تأتي على شكل أشرطة وأسلاك. وهي درجة متينة وقوية، وتتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، وهي غير مغناطيسية ولا يمكن تصلبها بواسطة المعالجة الحرارية. تُستخدم نسخ 302 عادةً في حالتها المصلَّبة، وتتميّز بسهولة تصنيعها وقابليتها للتشكيل بدرجة عالية.
الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 301 هو فولاذ شائع من نوع الأوستنيتي يتميز بمقاومة جيدة للتآكل وبنسبة كربون عالية، ويمكن تشغيله على البارد حتى درجات حرارة متنوعة. ومن بين الفولاذ المقاوم للصدأ، يعد الفولاذ 301 أكثر أنواع الفولاذ قابلية للتعزيز بواسطة التشوه البارد. تُحسّن عمليات التشوه البارد من قوة الفولاذ وصلابته، مع الحفاظ في الوقت نفسه على مرونة وكثافة كافية. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع هذا الفولاذ بمقاومة جيدة للصدأ في الظروف الجوية، لكن مقاومته للتآكل في الوسائط المختزلة ضعيفة، كما أن مقاومته للتآكل في الوسائط الكيميائية مثل الأحماض والقلويات والأملاح ضعيفة أيضًا. لذلك، لا يُنصح باستخدامه في البيئات المسببة للتآكل.
321 (UNS S32100) هو فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي مستقر بالتيتانيوم، يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل العام. كما يتميز بمقاومة جيدة للتآكل بين الحبيبات عند درجة حرارة ترسيب كاربيد الكروم التي تتراوح بين 800 و1500 °فهرنهايت (427-816 درجة مئوية). هذا السبيكة مقاومة للأكسدة عند 1500 °فهرنهايت (816 درجة مئوية)، وتتمتع بخصائص أفضل في التدفق والانهيار تحت الإجهاد مقارنةً بسبائك 304 و304L. كما تمتلك متانة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة.