ما هي مقاومة التآكل لصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316؟

 

 

أولاً، دعونا نتحدث عن ما هو التآكل الحفري. التآكل الحفري هو شكل موضعي من التآكل يتسبب في تكوين ثقوب أو حفر صغيرة على سطح المعدن. ويحدث هذا عادةً في البيئات التي توجد بها أيونات الكلوريد، مثل مياه البحر أو بعض الأماكن الصناعية. يمكن لأيونات الكلوريد هذه أن تكسر طبقة الأكسيد الواقية على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يعرض المعدن الموجود أسفله لمزيد من التآكل.

الآن، يعد الفولاذ المقاوم للصدأ 316 خيارًا شائعًا للعديد من التطبيقات نظرًا لمقاومته الجيدة للتآكل، كما تعد مقاومة الحفر إحدى ميزاته الرئيسية. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 316 على الموليبدينوم، مما يعزز بشكل كبير قدرته على مقاومة التآكل مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ.304 الفولاذ المقاوم للصدأ(التي لا تحتوي على الموليبدينوم). يتضمن التركيب النموذجي للفولاذ المقاوم للصدأ 316 حوالي 16 - 18٪ كروم، و10 - 14٪ نيكل، و2 - 3٪ موليبدينوم.

ملكية	304 الفولاذ المقاوم للصدأ	316 الفولاذ المقاوم للصدأ
كر	حوالي 18%	16-18%
شهر	-	2-3%
PREN نموذجي	~18-20	~24-26
مقاومة الكلوريد	معتدل	أحسن
تأليب المقاومة	أدنى	أعلى
التطبيقات النموذجية	خدمة عامة	كلوريد / البحرية / الخدمة الكيميائية

 

يشكل الكروم الموجود في الفولاذ المقاوم للصدأ 316 طبقة أكسيد سلبية على السطح. تعمل هذه الطبقة كدرع يحمي المعدن من التآكل. عند تعرض المعدن للأكسجين، يتفاعل الكروم معه لتكوين أكسيد الكروم. طبقة الأكسيد هذه رقيقة جدًا ولكنها مستقرة للغاية وتشفى ذاتيًا. إذا تعرضت الطبقة للتلف، فيمكن إصلاحها طالما أن هناك أكسجين موجود في البيئة.
 

يلعب الموليبدينوم الموجود في الفولاذ المقاوم للصدأ 316 دورًا حاسمًا في مقاومة الحفر. يساعد على تحسين استقرار طبقة الأكسيد السلبي، خاصة في وجود أيونات الكلوريد. يمكن لأيونات الكلوريد أن تخترق الطبقة السلبية وتبدأ في التنقر. لكن الموليبدينوم يجعل الطبقة أكثر مقاومة لهجوم أيونات الكلوريد هذه. يمكن أن يساعد أيضًا في إصلاح أي ضرر يلحق بالطبقة السلبية بشكل أكثر فعالية.
 

هناك عدة عوامل يمكن أن تؤثر على مقاومة الحفر316 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأ.
واحدة من أهم العوامل هي البيئة. يعد تركيز أيونات الكلوريد في البيئة عاملاً محددًا رئيسيًا. تزيد تركيزات الكلوريد العالية من خطر التآكل. على سبيل المثال، في البيئة البحرية حيث تحتوي مياه البحر على نسبة عالية نسبيًا من الكلوريد، فإن مقاومة الحفر تبلغ316 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأسيتم إخضاعها لاختبار أكبر مقارنة بالبيئة الأقل تآكلًا.
 

درجة الحرارة مهمة أيضا. بشكل عام، مع ارتفاع درجة الحرارة، يمكن أن يزيد معدل التآكل. عند درجات الحرارة المرتفعة، تحدث التفاعلات الكيميائية المرتبطة بالتآكل بسرعة أكبر، ويمكن لأيونات الكلوريد أن تتحرك بحرية أكبر، مما يسهل عليها اختراق الطبقة السلبية.
 

الانتهاء من السطح316 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأيمكن أن يؤثر أيضًا على مقاومة الحفر. يعد السطح الأملس أفضل لمقاومة الحفر من السطح الخشن. يمكن أن تحتوي الأسطح الخشنة على شقوق دقيقة حيث يمكن أن تتراكم أيونات الكلوريد، مما يزيد من احتمالية الحفر. لذا، فإن المعالجة السطحية المناسبة، مثل التلميع، يمكن أن تحسن من مقاومة التنقير للألواح.
 

عندما يتعلق الأمر بالمقارنة316 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأمع الأنواع الأخرى من ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ من حيث مقاومة الحفر، من المفيد النظر في بعض الخيارات الأخرى. على سبيل المثال، 2205 الفولاذ المقاوم للصدأ هو الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين. يمكنك التحقق من المزيد عن2205 مورد ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 2205 على بنية مجهرية ثنائية الطور (خليط من الفريت والأوستينيت). وعادة ما يكون لديه مقاومة تأليب أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ 316، خاصة في البيئات شديدة التآكل. وذلك لأنه يحتوي على نسبة أعلى من الكروم والموليبدينوم والنيتروجين.

ملكية	316 الفولاذ المقاوم للصدأ	2205 دوبلكس
مقاومة التآكل	جيد	أعلى
تأليب المقاومة	جيد	أعلى عموما
مقاومة الكلوريد	جيد	جيد جدًا
قوة	معتدل	أعلى
الاستخدام النموذجي	بيئات الكلوريد العامة	بيئات كلوريد أكثر تطلبا

 

خيار آخر هوUNS S44800 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا هو الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي. إنها تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، لكن مقاومة الحفر قد لا تكون جيدة مثل 316 في بعض الحالات. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد بشكل عام على محتوى أقل من النيكل وبنية مجهرية مختلفة مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مثل 316.
 

UNS S32205 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأهو أيضا الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين. على غرار 2205، فإنه يوفر مقاومة ممتازة للتنقر بسبب تركيبته وبنيته المجهرية. يمكن أن يكون بديلاً رائعًا في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتنقر.
 

لاختبار مقاومة التنقر لألواح الفولاذ المقاوم للصدأ 316، هناك عدة طرق. إحدى الطرق الشائعة هي اختبار ASTM G48. في هذا الاختبار، يتم غمر عينات من الفولاذ المقاوم للصدأ في محلول كلوريد الحديديك. يحتوي المحلول على أيونات الكلوريد، والتي يمكنها محاكاة البيئة المسببة للتآكل. وبعد فترة معينة من الغمر، يتم فحص العينات بحثًا عن الحفر. يتم قياس عمق وعدد الحفر، ويتم استخدام هذه البيانات لتقييم مقاومة المادة للحفر.
 

 

 

ASTM G48 هي طريقة اختبار معملية موحدة تستخدم لتقييم مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك ذات الصلةالتآكل الموضعي، وخاصة التآكل والشقوق، في بيئات الكلوريد المؤكسدة. يتضمن معيار ASTM G48-25 الحالي العديد من طرق الاختبار، بما في ذلك اختبارات حفر كلوريد الحديديك والشقوق واختبارات درجة الحرارة الحرجة.

وبالتالي فإن ASTM G48 مفيد لمقارنة المقاومة النسبية لمختلف درجات الفولاذ المقاوم للصدأ تحتهاشروط المختبر المحددة. ومع ذلك، يجب دائمًا تفسير نتيجة الاختبار جنبًا إلى جنب مع طريقة الاختبار المحددة وظروف الاختبار.

 

 

ASTM G48 هي إحدى الطرق المخبرية شائعة الاستخدام لتقييم مقاومة التآكل الموضعية.الطريقة أيهدف إلى تقييم مقاومة التنقر النسبية، في حينالطريقة بيقيم مقاومة التآكل والشقوق. تحدد الطرق C – F درجات الحرارة الحرجة المرتبطة ببدء التآكل أو الشق.

يستخدم الاختبار محلول كلوريد الحديديك لتكوين بيئة كلوريد قوية يمكنها تسريع بدء التآكل الموضعي. النتائج مخصصة في المقام الأول لالمقارنة النسبية في ظل ظروف الاختبار المحددة، وليس بمثابة تنبؤ مباشر بأداء التآكل في كل بيئة خدمة.
 

 

لا ينبغي ببساطة الإبلاغ عن نتيجة ASTM G48 على أنها "اجتازت ASTM G48" دون معلومات إضافية. الطريقة الاختبار ودرجة الحرارة ووقت التعرض وظروف الاختبار الأخرى ذات الصلةينبغي تحديدها.

على سبيل المثال، لا يؤدي اختبار درجة حرارة التنقر الحرجة واختبار تنقر كلوريد الحديديك إلى نفس النوع من النتائج. يحدد ASTM G48 على وجه التحديد إجراءات مختلفة للتنقر وتآكل الشقوق وقياسات درجة الحرارة الحرجة.

يمكن أن يؤثر تحضير السطح أيضًا على النتيجة. تشير ASTM إلى أن الطحن والتخليل قد يؤثر على حالة السطح السلبي للفولاذ المقاوم للصدأ، مما قد يغير سلوك التآكل المُقاس.
 

 

عند مقارنة درجتين من الفولاذ المقاوم للصدأ، يجب أن تكون ظروف الاختبار متكافئة. وهذا يعني أن عوامل مثلطريقة ASTM G48، درجة حرارة الاختبار، وقت التعرض، إعداد العينات وإجراءات التقييمينبغي النظر فيها معا.

على سبيل المثال، إذا تم اختبار المادة أ عند درجة حرارة واحدة لفترة محددة بينما تم اختبار المادة ب عند درجة حرارة مختلفة أو باستخدام طريقة G48 أخرى، فلا ينبغي التعامل مع النتيجتين على أنهما متكافئتان بشكل مباشر.

تم تصميم ASTM G48 لإنشاء مقاومة نسبيةفي ظل الظروف المحددة لطريقة الاختبار المعمول بها.
 

 

من الأخطاء الشائعة في اختيار المواد مقارنة قيمة G48 من أحد الموردين بقيمة من مورد آخر دون التحقق من كيفية إجراء الاختبارات.

على سبيل المثال:

المورد أ: ASTM G48، الطريقة أ، 25 درجة مئوية، وقت التعرض المحدد
المورد ب: ASTM G48، الطريقة أ، 50 درجة مئوية، أوقات تعرض مختلفة

على الرغم من أن كلا الموردين يشيران إلى ASTM G48، فقد تم الحصول على النتائج في ظل ظروف مختلفةلا ينبغي مقارنتها مباشرة كما لو كانت قياسات متكافئة.

بالنسبة للمشتريات والتقييم الهندسي، من الأفضل طلب معلومات الاختبار الكاملة، بما في ذلكطريقة G48 ودرجة الحرارة ومدة التعرض وحالة العينة والنتيجة المبلغ عنها. وهذا يوفر أساسًا أكثر موثوقية لمقارنة مواد الفولاذ المقاوم للصدأ.

النقطة الرئيسية:تصف نتائج ASTM G48 سلوك بدء التآكل الموضعي في ظل ظروف معملية محددة. لا ينبغي معاملتها على أنها تصنيف عالمي لمقاومة التآكل أو مقارنتها مباشرة عبر ظروف اختبار مختلفة.

إذا كنت في السوق لشراء 316 لوحًا من الفولاذ المقاوم للصدأ، فأنت بحاجة إلى التفكير في تطبيقك المحدد. إذا كنت تستخدم الألواح في بيئة معتدلة ذات تركيزات منخفضة من الكلوريد، فمن المفترض أن يعمل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بشكل جيد. ولكن إذا كنت تتعامل مع بيئة شديدة التآكل، كما هو الحال في الصناعة الكيميائية أو في المناطق الساحلية التي بها الكثير من رذاذ الملح، فقد ترغب في التفكير في خيارات أخرى مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 2205 أو UNS S32205.
 

في الختام، توفر 316 لوحة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة جيدة للتنقر بفضل تركيبتها، وخاصة وجود الموليبدينوم. ومع ذلك، يمكن أن تختلف مقاومة الحفر الفعلية اعتمادًا على البيئة ودرجة الحرارة وتشطيب السطح. إذا كانت لديك أي أسئلة حول مقاومة التنقر لألواح الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أو إذا كنت مهتمًا بشرائها، فلا تتردد في التواصل معنا. يمكننا مساعدتك في اختيار المنتج المناسب لاحتياجاتك.
 

 

 

• ASM Handbook Volume 13A: التآكل: الأساسيات والاختبار والحماية
• معايير ASTM الدولية المتعلقة باختبار تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ