الاختلافات بين الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ

الفولاذ الكربوني

الفولاذ الذي تعتمد خصائصه الميكانيكية بشكل أساسي على محتوى الكربون فيه، والذي لا تُضاف إليه عناصر سبائكية مهمة بشكل عام، ويسمى أحيانًا بالفولاذ الكربوني العادي أو الفولاذ الكربوني.

يشير مصطلح الفولاذ الكربوني، أو الفولاذ الكربوني، إلى سبائك الحديد والكربون التي تحتوي على أقل من 2% من كربيد التنجستن.

يحتوي الفولاذ الكربوني عمومًا على كميات صغيرة من السيليكون والمنغنيز والكبريت والفوسفور بالإضافة إلى الكربون.

يمكن تقسيم الفولاذ الكربوني حسب الاستخدام إلى ثلاث فئات: الفولاذ الكربوني الإنشائي، والفولاذ الكربوني المستخدم في الأدوات، والفولاذ الكربوني الإنشائي سهل القطع. وينقسم الفولاذ الكربوني الإنشائي إلى نوعين: الفولاذ الإنشائي المستخدم في البناء والإنشاءات الميكانيكية.

يمكن تقسيم الفولاذ حسب طريقة الصهر إلى فولاذ الفرن المسطح، وفولاذ المحول، وفولاذ الفرن الكهربائي؛

وفقًا لطريقة إزالة الأكسدة، يمكن تقسيمها إلى فولاذ الغليان (F)، والفولاذ المستقر (Z)، والفولاذ شبه المستقر (b)، والفولاذ المستقر الخاص (TZ)؛

وفقًا لمحتوى الكربون في الفولاذ الكربوني، يمكن تقسيمه إلى فولاذ منخفض الكربون (WC ≤ 0.25٪)، وفولاذ متوسط ​​الكربون (WC0.25٪-0.6٪)، وفولاذ عالي الكربون (WC> 0.6٪)؛

وفقًا لمحتوى الفوسفور، يمكن تقسيم محتوى الكبريت في الفولاذ الكربوني إلى فولاذ كربوني عادي (يحتوي على نسبة أعلى من الفوسفور والكبريت)، وفولاذ كربوني عالي الجودة (يحتوي على نسبة أقل من الفوسفور والكبريت)، وفولاذ عالي الجودة (يحتوي على نسبة أقل من الفوسفور والكبريت)، وفولاذ عالي الجودة خاص.

كلما زاد محتوى الكربون في الفولاذ الكربوني بشكل عام، زادت الصلابة، وزادت القوة، ولكن انخفضت اللدونة.

الفولاذ المقاوم للصدأ

يُشار إلى الفولاذ المقاوم للأحماض باسم الفولاذ المقاوم للصدأ، وهو يتكون من جزأين رئيسيين: الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للأحماض. باختصار، يُطلق على الفولاذ المقاوم للتآكل الجوي اسم الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما يُطلق على الفولاذ المقاوم للتآكل الناتج عن المواد الكيميائية اسم الفولاذ المقاوم للأحماض. الفولاذ المقاوم للصدأ هو فولاذ عالي السبائك يتكون من أكثر من 60% من الحديد كمادة أساسية، مع إضافة الكروم والنيكل والموليبدينوم وعناصر أخرى.

عندما يحتوي الفولاذ على أكثر من 12% من الكروم، فإنه لا يتعرض بسهولة للتآكل والصدأ في الهواء أو حمض النيتريك المخفف. والسبب هو قدرة الكروم على تكوين طبقة رقيقة من أكسيد الكروم على سطح الفولاذ، مما يحميه بفعالية من التآكل. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ عمومًا على نسبة كروم تزيد عن 14%، ولكنه ليس مقاومًا للصدأ تمامًا. ففي المناطق الساحلية أو عند وجود تلوث هوائي شديد، وعندما يكون تركيز أيونات الكلوريد في الهواء مرتفعًا، قد تظهر بقع صدأ على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ المعرض للهواء، إلا أن هذه البقع تقتصر على السطح فقط، ولا تؤثر على البنية الداخلية للفولاذ.

بشكل عام، فإن كمية الكروم Wcr التي تزيد عن 12٪ من الفولاذ لها خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ، ويمكن تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا للبنية المجهرية بعد المعالجة الحرارية إلى خمس فئات: وهي: الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي - الفريتي، والفولاذ المقاوم للصدأ المكربن ​​المترسب.

عادةً ما يتم تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ حسب تنظيم المصفوفة:

1- الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي. يحتوي على نسبة كروم تتراوح بين 12% و30%. يتميز بمقاومته للتآكل، ومتانته، وقابليته للحام، مع زيادة نسبة الكروم، كما أنه يتمتع بمقاومة محسّنة للتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد، مما يجعله أفضل من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى.

٢- فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي. يحتوي على أكثر من ١٨٪ كروم، وحوالي ٨٪ نيكل، وكمية ضئيلة من الموليبدينوم والتيتانيوم والنيتروجين وعناصر أخرى. يتميز بأداء شامل جيد، ومقاومة عالية للتآكل في مختلف البيئات.

3- الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج الأوستنيتي - الفريتي. يتميز هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بخصائص فائقة اللدونة، فهو يجمع بين خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي.

4- الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. يتميز بقوة عالية، ولكنه ضعيف من حيث اللدونة وقابلية اللحام.