الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (DSS) هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ يحتوي على نسب متساوية تقريبًا من الفريت والأوستنيت، حيث تشكل المرحلة الأقل وفرة عادةً ما لا يقل عن 30%. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج عادةً على نسبة من الكروم تتراوح بين 18% و28%، ونسبة من النيكل تتراوح بين 3% و10%. كما تحتوي بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على عناصر سبائكية مثل الموليبدينوم (Mo) والنحاس (Cu) والنيوبيوم (Nb) والتيتانيوم (Ti) والنيتروجين (N).
يجمع هذا النوع من الفولاذ بين خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي. فمقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) بلدونة ومتانة أعلى، ويفتقر إلى الهشاشة عند درجة حرارة الغرفة، ويُظهر مقاومة محسّنة للتآكل بين الحبيبات وقابلية لحام أفضل. وفي الوقت نفسه، يحتفظ بهشاشة الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي عند درجة حرارة 475 درجة مئوية وموصليته الحرارية العالية، ويُظهر لدونة فائقة. كما يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) بقوة أعلى ومقاومة أفضل بكثير للتآكل بين الحبيبات والتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد، مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. ويتمتع أيضًا بمقاومة ممتازة للتآكل النُقري، ويُعتبر من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الموفرة للنيكل.
البنية والأنواع
بفضل بنيته ثنائية الطور المكونة من الأوستنيت والفريت، حيث يشكل كل طور نصفه تقريبًا، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) خصائص كل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي. تتراوح مقاومة الخضوع للفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور بين 400 و550 ميجا باسكال، أي ضعف مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي العادي. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور بمتانة أعلى، ودرجة حرارة تحول هشة أقل، ومقاومة محسّنة بشكل ملحوظ للتآكل بين الحبيبات، وقابلية لحام أفضل مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي. كما أنه يحتفظ ببعض خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، مثل الهشاشة عند 475 درجة مئوية، والتوصيل الحراري العالي، ومعامل التمدد الحراري المنخفض، واللدونة الفائقة، والمغناطيسية. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور بقوة أعلى، وخاصة مقاومة الخضوع، ومقاومة محسّنة للتنقر، والتآكل الإجهادي، والإجهاد الناتج عن التآكل.
يمكن تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) إلى أربعة أنواع بناءً على تركيبه الكيميائي: Cr18، وCr23 (خالٍ من الموليبدينوم)، وCr22، وCr25. وينقسم نوع Cr25 بدوره إلى نوعين: الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور القياسي والفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور الفائق. ومن بين هذه الأنواع، يُعدّ نوعا Cr22 وCr25 الأكثر شيوعًا. في الصين، تُصنّع غالبية أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور المستخدمة في السويد، بما في ذلك 3RE60 (نوع Cr18)، وSAF2304 (نوع Cr23)، وSAF2205 (نوع Cr22)، وSAF2507 (نوع Cr25).
أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج
1. النوع منخفض السبيكة:يمثل هذا الفولاذ UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N)، وهو لا يحتوي على الموليبدينوم، ويبلغ رقم مكافئ مقاومة التنقر (PREN) له 24-25. ويمكن استخدامه كبديل للفولاذ AISI 304 أو 316 في تطبيقات مقاومة التآكل الإجهادي.
2. النوع متوسط السبيكة:يمثلها UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N)، مع PREN من 32-33. تقع مقاومتها للتآكل بين AISI 316L والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بنسبة 6% Mo+N.
3. النوع عالي السبيكة:يحتوي عادةً على 25% من الكروم بالإضافة إلى الموليبدينوم والنيتروجين، وأحيانًا النحاس والتنغستن. يُمثل هذا الفولاذ بالرمز UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N)، ويبلغ مؤشر مقاومة التآكل فيه 38-39، ويتميز بمقاومة أفضل للتآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) الذي يحتوي على 22% من الكروم.
4. الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج الفائق:يحتوي على مستويات عالية من الموليبدينوم والنيتروجين، ويمثله UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)، ويحتوي أحيانًا أيضًا على التنجستن والنحاس، مع PREN أعلى من 40. وهو مناسب لظروف الوسائط القاسية، حيث يوفر خصائص ممتازة للتآكل والخصائص الميكانيكية، قابلة للمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الفائق.
أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج في الصين
يتضمن المعيار الصيني الجديد GB/T 20878-2007 "أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ والحرارة وتركيبه الكيميائي" العديد من أنواع الفولاذ المزدوج، مثل 14Cr18Ni11Si4AlTi و022Cr19Ni5Mo3Si2N و12Cr21Ni5Ti. بالإضافة إلى ذلك، يتوافق الفولاذ المزدوج 2205 المعروف مع النوع الصيني 022Cr23Ni5Mo3N.
خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج
بفضل بنيتها ثنائية الطور، ومن خلال التحكم الدقيق في التركيب الكيميائي وعملية المعالجة الحرارية، تجمع الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) بين مزايا كل من الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي والأوستنيتي. فهو يرث المتانة الممتازة وقابلية اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والقوة العالية ومقاومة التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي. وقد ساهمت هذه الخصائص المتميزة في التطور السريع للفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور كمادة إنشائية قابلة للحام منذ ثمانينيات القرن الماضي، ليصبح منافسًا للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي والأوستنيتي والفريتي. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور بالخصائص التالية:
1. مقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد الكلوريدي:يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج المحتوي على الموليبدينوم مقاومة ممتازة للتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريدات عند مستويات إجهاد منخفضة. في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18-8 يميل إلى المعاناة من تشقق التآكل الناتج عن الإجهاد في محاليل الكلوريدات المتعادلة عند درجات حرارة أعلى من 60 درجة مئوية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج يؤدي أداءً جيدًا في البيئات التي تحتوي على كميات ضئيلة من الكلوريدات وكبريتيد الهيدروجين، مما يجعله مناسبًا للمبادلات الحرارية والمبخرات.
2. مقاومة التآكل النقطي:يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) بمقاومة ممتازة للتآكل النُقري. وباستخدام نفس معامل مقاومة التآكل النُقري (PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%)، يُظهر كل من الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي إمكانيات تآكل نُقري حرجة متقاربة. وتتفوق مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور للتآكل النُقري والتآكل الشقوقي، لا سيما في الأنواع الغنية بالكروم والنيتروجين، على مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L.
3. مقاومة التآكل والإجهاد والتآكل الناتج عن الاحتكاك:يؤدي نظام DSS أداءً جيدًا في بيئات معينة تسبب التآكل، مما يجعله مناسبًا للمضخات والصمامات ومعدات الطاقة الأخرى.
4. الخواص الميكانيكية:يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) بقوة عالية ومقاومة للإجهاد، حيث تبلغ قوة خضوعه ضعف قوة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18-8. وفي حالة التلدين المحلول، تصل استطالته إلى 25%، وتتجاوز قيمة متانته AK (عند اختبار الشق على شكل حرف V) 100 جول.
5. قابلية اللحام:يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (DSS) بقابلية جيدة للحام مع ميل منخفض للتشقق الساخن. ولا يتطلب عادةً تسخيناً مسبقاً قبل اللحام، كما أن المعالجة الحرارية بعد اللحام غير ضرورية، مما يسمح بلحامه مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18-8 أو الفولاذ الكربوني.
6. العمل الساخن:يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور منخفض الكروم (18% كروم) بنطاق أوسع لدرجات حرارة التشكيل الساخن ومقاومة أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18-8، مما يسمح بتشكيله مباشرةً إلى صفائح دون الحاجة إلى التشكيل. أما الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور عالي الكروم (25% كروم) فيُعدّ تشكيله على الساخن أكثر صعوبةً بعض الشيء، ولكنه يُمكن إنتاجه على شكل صفائح وأنابيب وأسلاك.
7. التشكيل على البارد:يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور تصلبًا أكبر أثناء التشكيل على البارد مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18-8، مما يتطلب إجهادًا أوليًا أعلى للتشوه أثناء تشكيل الأنابيب والصفائح.
8. التوصيل الحراري والتمدد:يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) بموصلية حرارية أعلى ومعاملات تمدد حراري أقل مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مما يجعله مناسبًا لتبطين المعدات وإنتاج الألواح المركبة. كما أنه مثالي لقلب أنابيب المبادلات الحرارية، حيث يتمتع بكفاءة تبادل حراري أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
9. الهشاشة:يحتفظ الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (DSS) بخصائص الهشاشة التي تتميز بها أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي عالي الكروم، وهو غير مناسب للاستخدام في درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية. كلما انخفض محتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور، قلّت احتمالية تكوّن أطوار هشة مثل طور سيجما.
مزايا إنتاج شركة ووميك ستيل
تُعدّ شركة ووميك ستيل شركة رائدة في تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، حيث تُقدّم مجموعة شاملة من المنتجات تشمل الأنابيب والصفائح والقضبان والأسلاك. تلتزم منتجاتنا بالمعايير الدولية الرئيسية، وهي حاصلة على شهادات ISO وCE وAPI. كما نُوفّر إمكانية الإشراف من قِبل جهات خارجية وإجراء الفحص النهائي، لضمان تحقيق أعلى معايير الجودة.
تشتهر منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج من شركة Womic Steel بما يلي:
مواد خام عالية الجودة:نستخدم أجود المواد الخام فقط لضمان أداء المنتج المتميز.
تقنيات التصنيع المتقدمة:تُمكّننا مرافق الإنتاج الحديثة وفريقنا ذو الخبرة من إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بتراكيب كيميائية دقيقة وخصائص ميكانيكية مميزة.
حلول قابلة للتخصيص:نقدم مجموعة واسعة من الأحجام والمواصفات لتلبية الاحتياجات الخاصة لعملائنا.
مراقبة الجودة الصارمة:تضمن عمليات مراقبة الجودة الصارمة لدينا أن كل منتج يلبي أعلى معايير التميز.
نطاق عالمي:بفضل شبكة التصدير القوية، تقوم شركة Womic Steel بتوريد الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج للعملاء في جميع أنحاء العالم، ودعم مختلف الصناعات بمواد موثوقة وعالية الأداء.
اختر شركة Womic Steel لتلبية احتياجاتك من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، واستمتع بالجودة والخدمة التي لا مثيل لها والتي تميزنا في هذا المجال.
تاريخ النشر: 29 يوليو 2024