صلب فريتي مقاوم للصدأ

• • أطوار سبائك الحديد
	أوستنيت Austenite (حديد-γ؛ صلد); بينيت Bainite ; مارتنزيت Martensite; سمنتيت Cementite (كربيد الحديد؛ Fe3C); (فرّيت - سمنتيت حرج، 4.3% كربون); فرّيت Ferrite (حديد-α؛ حديد-δ؛ ناعم الملمس); پرليت Pearlite (بنية: 88% فرّيت و12% سمنتيت) ; Spheroidite
أنواع الصلب
	Crucible steel; صلب كربوني (حتى 2.1% كربون); Spring steel (منخفض أوعديم السبائك); صلب سبيكي (يحتوي عناصر غير كربونية); Maraging steel (يحتوي نيكل); صلب مقاوم للصدأ (سبيكة مع الكروم); صلب منخفض السبائكية عالي المقاومة HSLA steel ; صلب العدد (صلد جداً؛ معالَج حرارياً); صلب منجنيز أوستنيتى (صلب هادفلد); صلب يقسى بتعتيق المرتنزيت
مواد أخرى أساسها الحديد
	حديد زهر (>2.1% كربون); حديد مطاوع (يكاد لا يحتوي كربون); حديد رمادي; حديد أبيض; حديد سحب ;

وليد خليفة

ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا الموضوع

قوس گيتواي الذي يبلغ ارتفاعه 192 م، المكسي بصلب مقاوم للصدأ (type 304) هومـَعلـَم أفق سانت لويس.

أصلاب فرّيتية مقاومة للصدأ (Ferritic Stainless Steels)

البنية الدقيقة لهذه الأصلاب هى بنية فرّيتية، وذلك لأن معظم هذه الأصلاب تحتوى على الكروم كالعنصر السبائكى الرئيسى، ولذلك فهى رخيصة الثمن مقارنة بالأنواع الأخرى المحتوية على النيكل. وكما هومعروف فالكروم عنصر موازن أومُقرّ للفِرَّيِت، فحدثا زادت كميتة في السبيكة زاد استقرار الفريت فيها. وتقل ذوبانية الكربون والنيتروجين في الفريت ومن ثم تُطرد هذه العناصر إلى حدود الحبيبات، وعند تسخين هذه الأصلاب أولحامها تتحد هذه العناصر مع الكروم وتكون مركبات بين فلزية على حدود الحبيبات، مما يؤدى إلى نقص كبير للكروم في المناطق المحيطة بحدود الحبيبات والقريبة منها، فتصبح المادة حساسة للتآكل في هذه المواضع، مما يؤدى إلى هجرز التآكل بين الحبيبات، وتسمى هذه الظاهرة الاستحساس ، ويبدوالتآكل كشريط ضيق أوصف من النقر يحيط بالحبيبات.

والاستحساس من عيوب الأنواع القديمة من الأصلاب الفريتية المقاومة للصدأ مثل أصلاب AISI 446 و430 و434. ولكن مع استحداث أسلوب إزالة الكربنة بالأرجون والأكسجين أثناء صناعة الصلب فقد أصبح إنتاج أصلاب تحتوى على نسب ضئيلة من الكربون والنيتروجين أمراً يسيراً، ومع إمكانية خفض تفاعلية الكربون والنيتروجين بإضافة عناصر مُوَازِنَة شديدة التفاعلية مثل التيتانيوم والنيوبيوم، لتتحد مع الكربون والنيتروجين بعيداً عن الكروم، فقد قلت احتمالية التآكل بين الحبيبات. وقد ساعد هذان الأمران على تطوير جيل حديث من السبائك الفريتية المقاومة للصدأ مثل الصلب AISI 444، يتميز باستقرار عالى ومقاومة تآكل وقابلية لحام أفضل.

العيب الآخر الملازم لهذه الأصلاب هوقابليتها للتحول من السلوك المطيل إلى السلوك القصيف - وينطق له اختصاراً التحول من مطيل إلى قصيف - عند درجات حرارة منخفضة تسمى درجة حرارة التحول من مطيل إلى قصيف ، وهى ظاهرة معروفة في الفلزات ذات البنية البلورية المكعبية مركزية الجسم، وهذا يحد من استخدام هذه الأصلاب في درجات الحرارة المنخفضة. ومن العيوب الأخرى للأصلاب الفريتية انخفاض المتانة، مما يحد من استخدامها في المكونات والأجزاء قليلة الثخانة والألواح الرقيقة.

وتنقسم الأصلاب الفريتية المقاومة للصدأ إلى عدة أجيال:

(1) الجيل الأول: وتُمَثِّلْه السبائك 429 و430 و434 و436 و442 و446.

(2) الجيل الثانى: وتمثله السبائك 405 و409 و441 و439 و406، وسبائك أخرى غير قياسية مثل 11Cr-Cb وAL433 و12SR.

(3) الجيل الثالث: وتسمى الأصلاب الفريتية المقاومة للصدأ الفائقة وتنقسم هذه المجموعة إلى مجموعتين فرعيتين: الأولى سبائك متوسطة النقاوة ومنها 26-1 Ti وAISI 444 وSea-Cure وMonit وAl29-4C، والثانية سبائك فائقة النقاوة ومنها AL29-4.2 وAL29-4 وSHOMAC 30-2 وYUS I90L.

شكل 1 العلاقات بين الأصلاب في عائلة الأصلاب الفريتية المقاومة للصدأ.

التاريخ

An announcement, as it appeared in the 1915 New York Times, of the development of stainless steel.

الاستخدامات

The pinnacle of New York's مبنى كرايسلر is clad with type 302 stainless steel.

An art deco sculpture on the Niagara-Mohawk Power building in Syracuse, New York

Pipes and fittings made of stainless steel

انظر أيضاً

أصلاب مقاومة للصدأ
أصلاب كربونية
أصلاب سبائكية
أصلاب منخفضة السبائكية عالية المقاومة
أصلاب العدد
أصلاب تقسى بتعتيق المرتنزيت
أصلاب المنجنيز الأوستنيتية

المصطلحات

موازن أومُقِرّ للفريت = ferrite stabilizer، الاستحساس = sensitization، إزالة الكربنة بالأرجون والأكسجين = Argon-Oxygen decarburization، درجة حرارة التحول من مطيل إلى قصيف = ductile-to-brittle transition temperature، الأصلاب المقاومة للصدأ الفريتية الفائقة = super ferritic stainless steels

المصادر

1) J.R. Davis (Editor), “Alloying: Understanding the Basics”, ASM International, 2003.

الهامش

^ "A non-rusting steel". New York Times. 31 January 1915.
^ "What is Stainless Steel?". Nickel Institute. Retrieved 2007-08-13.

وصلات خارجية

Glossary of Stainless Steel Related Terms by Specialty Steel Supply
Articles About Stainless Steel by International Stainless Steel Forum
Stainless Steel Properties and Corrosion Resistance
Comprehensive Information About Stainless Steel by The Stainless Steel Information Center
Technical Library on Stainless Steel by BSSA
Comprehensive Information About Metallurgy of Stainless Steel by Cambridge University
Converter for Stainless Steel Standards
Stainless Steel Composition
Super Duplex Imperial Properties
Super Duplex Metric Properties
Comparison of foreign standards in stainless steel specifications