الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقابل 316 مقابل 17-4 PH: مطابقة الدرجة مع البيئة

ثلاث درجات، ثلاث وظائف مختلفة

⁨304⁩ و ⁨316⁩ و ⁨17-4 PH⁩ هي الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر طلبًا للأجزاء الآلية. وهي ليست ثلاث نقاط قوة من نفس المادة. ⁨304⁩ و ⁨316⁩ هي درجات أوستنيتية ذات قيمة لمقاومة التآكل وقابلية التشكيل، في حين أن ⁨17-4 PH⁩ هي درجة تصلب هطول الأمطار المختارة للقوة. اختيار الشخص المناسب هو في الأساس مسألة البيئة والحمل.

تقارن هذه المقالة بينها حسب البيئة والقوة والمغناطيسية وقابلية التشغيل الآلي وقابلية اللحام، باستخدام قيم الكتيب النموذجية. للحصول على رسومات العمود المدور على وجه التحديد، راجع دليل سحب العمود المنفصل ؛ هنا التركيز هو قرار الدرجة نفسه.

نظرة سريعة على التقدير

الاختيار حسب البيئة

فهم ظروف ⁨17-4 PH⁩

يتم توفير ⁨17-4 PH⁩ في الحالة A (محلول صلب) ثم يتم تقنينه عند درجة حرارة مختارة للوصول إلى خصائصه النهائية. يعطي اسم الحالة درجة حرارة الشيخوخة بالفهرنهايت.

غالبًا ما يتم تشكيل الأجزاء في الحالة "أ" وتعتيقها بعد ذلك. تسبب الشيخوخة تغيرًا صغيرًا في الأبعاد يمكن التنبؤ به، وعادة ما يكون تقلصًا طفيفًا، لذلك قد يتم الانتهاء من الميزات الضيقة بعد الشيخوخة. يعد تصنيع شريط ⁨H1150⁩ قبل العمر أمرًا شائعًا أيضًا عندما تكون التفاوتات ضيقة. حدد الشرط النهائي على الرسم ؛ يقرر المتجر المسار معك.

يتميز ⁨H900⁩ بأقل صلابة وأكثر حساسية للتكسير الناتج عن الإجهاد والتآكل. يختار العديد من المصممين ⁨H1025⁩ أو ⁨H1150⁩ ما لم تكن هناك حاجة حقيقية إلى أعلى قوة.

المغنطيسية

الصلب ⁨304⁩ و ⁨316⁩ غير مغناطيسي بشكل أساسي، ولكن العمل البارد، مثل التشغيل الآلي أو الانحناء أو الرسم، يمكن أن يجعلها مغناطيسية قليلاً. يمكن أن تصبح اللحامات مغناطيسية قليلاً. إذا كان يجب أن يكون الجزء غير مغناطيسي، على سبيل المثال بالقرب من المستشعرات أو في بيئات التصوير بالرنين المغناطيسي، فذكر حد النفاذية المغناطيسية وتوقع إمكانية التلدين الإضافي.

⁨17-4 PH⁩ مغناطيسي دائمًا. هذا ليس عيبًا ولا يشير إلى درجة خاطئة.

اعتبارات الآلات

يصلب العمل ⁨304⁩ و ⁨316⁩ بسرعة. إذا احتك القاطع بدلاً من القطع، يتصلب السطح وتصبح التمريرة التالية أكثر صعوبة. الأدوات الحادة والأعلاف الثابتة والإعدادات الصلبة ضرورية. يميل ⁨316⁩ إلى أن يكون أكثر صلابة قليلاً من ⁨304⁩. الآلات الحرة ⁨303⁩ أفضل بكثير من أي منهما وهي بديل شائع للأجزاء الصغيرة غير الملحومة حيث تكون مقاومة التآكل المنخفضة إلى حد ما مقبولة.

⁨17-4 PH⁩ في الحالة A أو ⁨H1150⁩ بشكل جيد إلى حد معقول. الآلات في ⁨H900⁩ ممكنة ولكن أبطأ وأصعب على الأدوات.

اللحام

يفضل ⁨304L⁩ و ⁨316L⁩، الإصدارات منخفضة الكربون، للتجميعات الملحومة لأنها تقاوم الحساسية، وفقدان مقاومة التآكل بالقرب من اللحامات الناجمة عن تكوين كربيد الكروم. يمكن لحام ⁨17-4 PH⁩ ولكن عادة ما تحتاج إلى معالجة حرارية بعد اللحام لاستعادة الخصائص ؛ وغالبا ما يستخدم في الهياكل الملحومة.

المعالجة السطحية

تستفيد جميع الدرجات الثلاث من التخميل بعد التشغيل الآلي لإزالة الحديد الحر واستعادة طبقة الأكسيد الواقية. يوفر Electropolishing سطحًا أكثر سلاسة ونظافة وهو شائع في ⁨316L⁩ للمعدات الطبية والغذائية. يتم تغطية هذه العلاجات في مادة تشطيب منفصلة.

بدائل الرتب الشائعة

• ⁨303⁩ لـ ⁨304⁩ في الأجزاء الآلية الصغيرة غير الملحومة
• ⁨316L⁩ لـ ⁨316⁩ حيث يتعلق الأمر باللحام
• ⁨304L⁩ لـ ⁨304⁩ في التركيبات الملحومة
• ⁨15-5 PH⁩ لـ ⁨17-4 PH⁩ حيث تكون هناك حاجة إلى صلابة عرضية أفضل
• ⁨316⁩ مقابل ⁨304⁩ عند نقل المعدات بالقرب من الساحل

يجب الاتفاق على البدائل كتابةً. الرسم الذي يقول ببساطة "الفولاذ المقاوم للصدأ" يدعو إلى أرخص درجة مقبولة، والتي قد لا تناسب البيئة.

مسار قرار سريع

• استخدام داخلي غير قابل للتآكل، لا توجد قوة خاصة: ⁨304⁩، أو ⁨303⁩ لتسهيل التشغيل الآلي
• الكلوريدات أو الهواء البحري أو التعرض الكيميائي: ⁨316⁩ أو ⁨316⁩ لتر
• البناء الملحوم: ⁨304L⁩ أو ⁨316L⁩
• قوة عالية مع مقاومة معتدلة للتآكل: ⁨17-4 PH⁩، عادة ⁨H1025⁩ أو ⁨H1150⁩
• المتطلبات غير المغناطيسية: ⁨316⁩ مع ملاحظة حد نفاذية

التكلفة والتوافر

⁨304⁩ هو الصف المقاوم للصدأ الأكثر تخزينا على نطاق واسع وعادة ما يكون الأقل تكلفة من الثلاثة. ⁨316⁩ عادة ما يكلف أكثر بسبب محتواه من النيكل والموليبدينوم. يتم تخزين ⁨17-4 PH⁩ بشكل رئيسي على شكل شريط مستدير ومسطح ؛ المعالجة الحرارية تضيف خطوة وبعض المهلة. على الأجزاء الصغيرة التي يتم تصنيعها بشكل كبير، غالبًا ما يفوق وقت الماكينة الفرق المادي.

القضايا الغلفانية والشقوق

لا يزال من الممكن أن يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ عندما يخلق التصميم ظروفًا خاطئة. الشقوق الضيقة، مثل تحت الغسالات أو الحشيات أو الألواح المتداخلة، تحبس المياه الراكدة وتسمح بالتآكل المحلي حتى في ⁨316⁩. حيثما أمكن، أغلق الشقوق، وافتحها حتى تصب، أو اختر درجة أكثر مقاومة.

عندما يتم تثبيت الفولاذ المقاوم للصدأ على الألومنيوم أو الفولاذ الكربوني في بيئة رطبة، يتآكل المعدن الأقل نبلاً بشكل أسرع. تقلل الحلقات العازلة أو المواد المانعة للتسرب أو الطلاء من التأثير. تستحق التجمعات المعدنية المختلطة في الهواء الطلق مراجعة سريعة في مرحلة التصميم.

يلعب التنظيف والصيانة أيضًا دورًا في ذلك. يمكن أن تترك المنظفات التي تحتوي على الكلوريد والمبيضات والصوف الفولاذي بقايا أو مكواة مدمجة تبدأ بقع الصدأ على أجزاء غير قابلة للصدأ سليمة. يمنع التخميل الجيد وتعليمات التنظيف المناسبة معظم هذه الشكاوى.

حدود الحرارة ودرجة الحرارة

يحافظ ⁨304⁩ و ⁨316⁩ على صلابة جيدة وصولاً إلى درجات حرارة منخفضة للغاية، مما يجعلها مفيدة للمعدات المبردة. في درجات الحرارة المرتفعة، تقاوم الأكسدة جيدًا، على الرغم من أن الخدمة الطويلة في نطاق درجة حرارة متوسطة معينة يمكن أن تقلل من مقاومة التآكل في الدرجات غير L. لا ينبغي استخدام ⁨17-4 PH⁩ فوق درجة حرارة الشيخوخة لفترات طويلة، لأن خصائصه ستتغير. إذا كانت درجات حرارة الخدمة أعلى بكثير من درجة حرارة الغرفة، فاذكرها في الطلب.

ما يجب وضعه على الرسم

تحديد الدرجة والحالة وأي احتياجات للشهادة. أمثلة: "⁨316L⁩ وفقًا لمعيار الجمعية الأمريكية لاختبار المواد ⁨A276⁩، قم بالتخميل وفقًا لمعيار الجمعية الأمريكية لاختبار المواد ⁨A967⁩" أو "⁨17-4 PH⁩، ⁨H1150⁩، يجب التحقق من الصلابة". إذا كان الجزء حرجًا للسلامة، فاطلب شهادات المطحنة، وبالنسبة للأعمار من ⁨17⁩ إلى 4 سنوات، افحص الصلابة في كل مجموعة معالجة حرارية.

الحصول على رأي ثانٍ

يعتمد التآكل على العديد من التفاصيل، بما في ذلك الشقوق، والأزواج الجلفانية مع المعادن الأخرى، ومواد التنظيف الكيميائية ودرجة الحرارة. إذا كانت البيئة غير عادية، فقم بوصف ذلك في طلب عرض الأسعار الخاص بك. يمكن للمهندس اقتراح تفاصيل تصميم الدرجة والعلم، مثل الشقوق الضيقة، التي تسبب التآكل بغض النظر عن الدرجة.