1. مقدمة
الصلب المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ هل اثنان من أكثر المعادن المقاومة للتآكل المستخدمة على نطاق واسع عبر الصناعة الحديثة.
من الجسور والمباني الشاهقة إلى معدات المطبخ وخزانات كيميائية, تلعب هذه المواد دورًا رئيسيًا في ضمان المتانة, أمان, والسلامة الجمالية في البيئات الصعبة.
هدفهم المشترك - لحماية المعدن الأساسي من التآكل - يجعلهم مماثل في لمحة.
لكن, هُم التركيبات الكيميائية, آليات الحماية, الخصائص الميكانيكية, و هياكل التكلفة تختلف بشكل كبير.
تصبح هذه الاختلافات حاسمة عند اختيار المادة المناسبة للبناء, تصنيع, أو مشاريع البنية التحتية.
2. ما هو الصلب المجلفن
تعبير
يتكون الفولاذ المجلفن في المقام الأول من فولاذ كربوني أساسي, الذي يحتوي عادة على الحديد كعنصر رئيسي, جنبا إلى جنب مع كميات صغيرة من الكربون (عادة أقل من 2%).
العناصر النزرة الأخرى مثل المنغنيز, السيليكون, الكبريت, وقد يكون الفوسفور أيضًا موجودًا في قاعدة الصلب الكربوني.
الميزة المميزة للصلب المجلفن هي طلاء الزنك تنطبق على سطحه. يمكن أن يتراوح سماكة طلاء الزنك اعتمادًا على عملية الجلفنة ومتطلبات التطبيق.
عمليات التصنيع
الساخنة ديب جلفنة:
هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لجلفنة. في هذه العملية, يتم تنظيف الصلب الكربوني أولاً جيدًا لإزالة الأوساخ, زيت, والصدأ.
ثم يتم غمره في حمام من الزنك المنصهر في حوالي 450 درجة مئوية.
في هذه درجة الحرارة العالية, تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية, تشكيل طبقات متعددة من سبائك الحديد الزنك على سطح الصلب, مغطاة بطبقة من الزنك النقي.
يمكن أن يختلف سمك الطلاء, ولكن للتطبيقات الهيكلية, غالبا ما يتراوح من 85-100 ميكرومتر. يوفر الفولاذ المجلفن الساخن حماية ممتازة على المدى الطويل للتآكل.
الكهرو-غالفانج:
المعروف أيضا باسم الطلاء الكهربائي, أنه يتضمن تمرير تيار كهربائي من خلال محلول يحتوي على أيونات الزنك.
يعمل المكون الصلب ككاثود, بينما يتم وضع أنود الزنك في الحل.
كما يتدفق الحالي, يتم ترسيب أيونات الزنك على سطح الصلب, إنشاء طلاء رفيع وموحد, عادة بين 5-15 ميكرومتر سميكة.
يوفر الفولاذ الكهربائي الجالفاني تشطيب سطح أكثر سلاسة مقارنة مع الفولاذ المجلفن الساخن ولكن لديه مقاومة تآكل أقل بسبب الطلاء الأرق.
الحماية عن طريق السلوك الأنودي الأضحية للزنك
تعتمد حماية التآكل للصلب المجلفن على السلوك الأذني للزنك. الزنك أكثر نشاطًا كهروكيميائيًا من الحديد.
عندما يتعرض الصلب المجلفن للكهرباء, مثل الرطوبة في الهواء أو الماء, تآكل طلاء الزنك بشكل تفضيلي على الفولاذ الأساسي.
كما يتآكل الزنك, إنه يشكل طبقة من أكسيد الزنك وهيدروكسيد الزنك, التي تعمل كحاجز مادي, مزيد من حماية الصلب.
يستمر هذا الإجراء الذبيح حتى يتم استهلاك طلاء الزنك بالكامل.
الدرجات المشتركة من الصلب المجلفن
الفولاذ المجلفن متاح في مجموعة متنوعة من الدرجات اعتمادًا على خصائص الفولاذ الأساسي وسمك طلاء الزنك. بعض من الأكثر استخداما تشمل:
| درجة | معيار | طريقة الطلاء | الخصائص الرئيسية | التطبيقات النموذجية |
| G90 | ASTM A653 | الساخنة ديب المجلفن | 0.90 أوز/قدم ² الزنك (~ 76 ميكرون المجموع); حماية جيدة للتآكل الخارجي | تسقيف, قناة HVAC, تأطير الأعضاء |
| G60 | ASTM A653 | الساخنة ديب المجلفن | 0.60 أوز/قدم ² الزنك (~ 51 ميكرون المجموع); مقاومة التآكل المعتدلة | مكونات السيارات, تأطير داخلي |
| Z275 | في 10346 | الساخنة ديب المجلفن | 275 ز/م² الزنك (~ 20 ميكرون/الجانب); يستخدم على نطاق واسع في أوروبا | الكسوة, الملامح الهيكلية, الدرابزين |
| على سبيل المثال | ASTM A879 / انه G3313 | الكهرو-غالفان | 5-25 ميكرون طلاء; الانتهاء السلس, متانة محدودة في الهواء الطلق | جثث السيارات, الأجهزة, حاويات الضوء |
ملحوظة: تعيين "G" (على سبيل المثال, G90) يشير إلى إجمالي وزن طلاء الزنك لكل قدم مربع, بينما تسميات "Z" (على سبيل المثال, Z275) تشير إلى غرام لكل متر مربع.
سمك الطلاء يؤثر بشكل مباشر على مقاومة التآكل والتكلفة.
3. ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ?
الفولاذ المقاوم للصدأ هي سبيكة قائمة على الحديد معروفة بمقاومتها الاستثنائية للتآكل, قوة عالية, والتنوع.
على عكس الصلب المجلفن, وهو ما يعتمد على طلاء الزنك الخارجي, الفولاذ المقاوم للصدأ يستمد مقاومة التآكل من عناصر السبائك الداخلية, وأبرزها الكروم (كر).
عندما تتعرض للأكسجين, يشكل الكروم فيلم أكسيد سلبي على السطح يعمل كحاجز وقائي لذاته.
التكوين الأساسي
بينما يجب أن يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على الأقل 10.5% الكروم,
تتضمن العديد من الدرجات أيضًا عناصر مثل النيكل (في), الموليبدينوم (شهر), المنغنيز (MN), السيليكون (و), و الكربون (ج) لتعزيز الميكانيكية, حراري, والخصائص المقاومة للتآكل.
فيما يلي التكوين النموذجي للمواد المستخدمة على نطاق واسع يكتب 304 الفولاذ المقاوم للصدأ:
| عنصر | المحتوى النموذجي (بالوزن ٪) | وظيفة |
| حديد (Fe) | توازن | مادة القاعدة الهيكلية |
| الكروم (كر) | 18.0-20.0 ٪ | يشكل فيلمًا سلبيًا لمقاومة التآكل |
| النيكل (في) | 8.0-10.5 ٪ | يعزز ليونة ومقاومة البيئات الحمضية |
| الكربون (ج) | ≤ 0.08% | يحسن القوة (يقتصر على منع تكوين كربيد) |
| المنغنيز (MN), السيليكون (و) | ≤ 2.0%, ≤ 1.0% | عوامل إزالة الأكسدة, تحسين المتانة والقوة |
درجات أخرى مثل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ, تشمل 2-3 ٪ الموليبدينوم, مزيد من تعزيز المقاومة للكلوريد والمواد الكيميائية القاسية.
عمليات تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ
إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ هو عملية متعددة الخطوات تتضمن تحولًا معدنيًا عالي الحرارة, تشكيل الدقة, والعلاجات السطحية. فيما يلي نظرة عامة:
الذوبان والسبائك
المواد الخام مثل خام الحديد, خردة الصلب, الكروم, ويذوب النيكل معا في فرن القوس الكهربائي (EAF) أو فرن الأكسجين الأساسي.
مرة واحدة المنصهر, يتم إجراء تعديلات كيميائية دقيقة لتحقيق تكوين السبائك المطلوبة.
صب
سبيكة المصهور يقذف في أشكال شبه منتصبة مثل ألواح, بليتس, أو تزهر. ثم تتم معالجتها أكثر اعتمادًا على متطلبات الاستخدام النهائي.
المتداول الساخن والبارد
- المتداول الساخن يتم تنفيذها فوق درجات حرارة إعادة التبلور لتقليل سمكها وصقل بنية الحبوب.
- المتداول البارد يتم في درجة حرارة الغرفة لتحسين الانتهاء من السطح, القوة الميكانيكية, و دقة الأبعاد.
تشكيل وتصنيع
يمكن تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق الختم, رسم, الانحناء, أو البثق. تقدم الدرجات المختلفة مستويات متنوعة من القابلية للتشكيل - 304 معروفة بالوجود الممتاز, بينما 430 أكثر صلابة.
التشطيب السطح
ينتهي مثل 2ب (تدحرجت البرد, غير لامع), لا. 4 (تم تجاهله), و لا. 8 (مرآة) يتم تطبيقها اعتمادًا على المتطلبات الجمالية أو الوظيفية.
عمليات إضافية مثل التخميل يمكن أيضًا استخدامها لإزالة الملوثات وتعزيز طبقة أكسيد الكروم.
تصنيف ببنية بلورية
يتم تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع إلى:
- أوستنيتي (على سبيل المثال, 304, 316): غير مغناطيسية, مقاومة تآكل عالية, قابلية تشكيل ممتازة
- فيريتي (على سبيل المثال, 430): مغناطيسي, مقاومة التآكل المعتدلة, الموصلية الحرارية الجيدة
- martensitic (على سبيل المثال, 410): قابل للتصلب بالمعالجة الحرارية, انخفاض مقاومة التآكل
- دوبلكس (على سبيل المثال, 2205): يجمع بين ميزات الأوستينية والفيريتية, قوة ممتازة ومقاومة الكلوريد
4. مقاومة التآكل من الفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ
مقاومة التآكل هي سمة مميزة لكل من الفولاذ المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ, ومع ذلك ، فإنهم يحققون ذلك من خلال آليات مختلفة بشكل أساسي ويظهرون ملفات تعريف أداء متميزة في ظل ظروف بيئية مختلفة.
آليات حماية التآكل
| مادة | آلية حماية التآكل |
| الصلب المجلفن | الحماية الأنيقة الذبيحة: تآكل طلاء الزنك بشكل تفضيلي لحماية الفولاذ الأساسي. |
| الفولاذ المقاوم للصدأ | الحماية السلبية: يشكل الكروم مستقرًا, فيلم الأكسيد الذي يمنع ذاتيًا يمنع المزيد من الأكسدة. |
الأداء في بيئات مختلفة
الظروف الجوية
- حضري & ريفي:
كلا المادتين تؤدي بشكل كاف في مناطق القطع المنخفضة. لكن, متأخر , بعد فوات الوقت, الطلاء المجلفنة تتحلل بسبب التجوية, خاصة إذا تعرض للرطوبة و CO₂. - الأجواء الصناعية:
الفولاذ المقاوم للصدأ, خصوصًا 316 درجة, يتفوق في البيئات ذات المستويات العالية من SO₂, إيف, وغيرها من الملوثات الحمضية.
يتدهور الفولاذ المجلفن بسرعة بسبب الهجوم الحمضي على طبقة الزنك. - البيئات البحرية:
الهواء المحمّل بالملح يسارع تآكل الزنك. الصلب المجلفن عادة ما يدوم 5- 10 سنوات بالقرب من الساحل.
في المقابل, 316 الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن تتحمل 25-50+ سنوات في ظل نفس الظروف.
اختبار رذاذ الملح (ASTM B117)
اختبار التآكل المتسارع الموحد:
- الساخنة الصلب المجلفن: 500-1000 ساعة قبل ظهور الصدأ الأحمر
- 304 الفولاذ المقاوم للصدأ: >1,500 ساعات (لا صدأ)
- 316 الفولاذ المقاوم للصدأ: >2,000 ساعات (لا صدأ)
التعرض للماء
| بيئة | الصلب المجلفن | الفولاذ المقاوم للصدأ |
| المياه العذبة | مقاومة جيدة إذا كان الرقم الهيدروجيني محايدًا | مقاومة تآكل ممتازة |
| المياه الصلبة/القلوية | قد يتفاعل الزنك مع رواسب مقياس النموذج | الحد الأدنى من التأثير على الفولاذ المقاوم للصدأ |
| المياه المالحة / مياه البحر | تدهور الزنك السريع في غضون سنوات | 316 غير القابل للصدأ موصى به للاستخدام على المدى الطويل |
التعرض الكيميائي
- الصلب المجلفن: عرضة للأحماض (على سبيل المثال, هيدروكلوريك, الكبريتيك), ويمكن للبيئات القلوية إزالة طبقات الزنك.
- الفولاذ المقاوم للصدأ: يوفر مقاومة كيميائية أوسع. يكتب 304 يقاوم الأحماض العضوية والمواد الكيميائية الخفيفة, بينما 316 يقاوم الأحماض القوية, القلويات, والكلوريد.
معدل التآكل في بيئات التعرض الكيميائي (تقريبي, مم/سنة)
| الوسط الكيميائي | الصلب المجلفن | 304 الفولاذ المقاوم للصدأ | 316 الفولاذ المقاوم للصدأ |
| 1% حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك) | > 0.50 | ~ 0.05 | ~ 0.01 |
| 10% حمض الخليك | ~ 0.10 | < 0.01 | < 0.005 |
| 3.5% كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) | 0.15 - 0.30 | ~ 0.01 | < 0.005 |
| 10% هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) | التآكل المعتدل | مقاومة جيدة | مقاومة ممتازة |
| ثاني أكسيد الكبريت (سو) أَجواء | تدهور كبير | الحد الأدنى من التأثير | مقاومة ممتازة |
المتانة مع مرور الوقت
- مجلفن عمر الصلب:
-
- الظروف الجافة الداخلية: 50+ سنين
- التعرض المعتدل في الهواء الطلق: 15-25 سنة
- المناطق الساحلية/الصناعية: <10 سنين بدون صيانة
- عمر الفولاذ المقاوم للصدأ:
-
- 304 SS: 50+ سنين في البيئات العامة
- 316 SS: 75+ سنين في المناطق البحرية والصناعية
مخاطر التآكل المترجمة
| شكل من التآكل | الصلب المجلفن | الفولاذ المقاوم للصدأ |
| الحفر | معتدلة في الكلوريد | شديدة ل 304, منخفض ل 316 |
| تآكل شق | مخاطر عالية في الشقوق الرطبة | مخاطر منخفضة ل 316 |
| تصدع الإجهاد | نادر | خطر في الكلوريد + توتر |
| التآكل الحبيبي | لا | يمكن الوقاية منها مع درجات منخفضة C |
5. الخواص الميكانيكية من الفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ
تلعب الخواص الميكانيكية دورًا محوريًا في تحديد مدى ملاءمة المادة لإحباط الحمل, مقاومة التأثير, والنزاهة الهيكلية طويلة الأجل.
جدول المقارنة: الخصائص الميكانيكية
| ملكية | الصلب المجلفن(قاعدة الصلب الطري) | 304 الفولاذ المقاوم للصدأ | 316 الفولاذ المقاوم للصدأ |
| قوة الشد | 270-500 ميجا باسكال | 515-750 ميجا باسكال | 520-770 ميجا باسكال |
| قوة العائد | 180-350 ميجا باسكال | ~ 205 ميجا باسكال | ~ 215 ميجا باسكال |
| استطالة عند الاستراحة | 20-30 ٪ | 40-45 ٪ | 40-50 ٪ |
| صلابة (برينيل) | ~ 120 HB | ~ 201 Hb | ~ 217 HB |
| مقاومة التأثير | معتدل | عالي | عالي |
| قوة التعب | أدنى (ليست مثالية للأحمال الدورية) | مقاومة التعب الممتازة | مقاومة التعب الفائقة |
6. التصنيع, الآلات & قابلية لحام الصلب المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ
الصلب المجلفن
التصنيع والآلات
- سهولة الآلات: من السهل نسبيًا من الفولاذ المجلفن باستخدام الأدوات التقليدية لأن قاعدتها عادة ما تكون معتدلًا أو فولاذ كربوني.
لكن, يضيف طلاء الزنك التعقيد:
-
- طبقة الزنك أكثر ليونة ويمكن أن تشوه أو رقاقة, تتطلب تعديلات في معلمات القطع.
- أبخرة الزنك الناتجة أثناء القطع أو الطحن تشكل المخاطر الصحية والبيئية, استلزم معدات التهوية والحماية الكافية.
- تحضير السطح: قبل العمليات الثانوية مثل الرسم أو اللحام, تنظيف السطح ضروري لإزالة أكاسيد الزنك والملوثات.
التنظيف الميكانيكي أو الكيميائي يحسن التصاق وجودة اللحام.
قابلية اللحام
- طرق اللحام المشتركة: يمكن لحام الصلب المجلفن باستخدام ميج, تيغ, أو عصا اللحام. لكن, يتطلب اللحام المغطى بالزنك احتياطات محددة:
-
- تبخير الزنك: يتبخر طلاء الزنك عند حوالي 907 درجة مئوية, إطلاق أبخرة سامة يمكن أن تسبب حمى الدخان المعدنية إذا تم استنشاقها.
- جودة اللحام: يمكن أن يسبب الزنك عيوب المسامية واللحام إذا لم تتم إزالتها بشكل صحيح من منطقة اللحام.
- ما قبل اليرداد التحضير: يوصى بإزالة طلاء الزنك في منطقة اللحام عن طريق الطحن أو التجريد الكيميائي لضمان اللحامات النظيفة وتقليل مخاطر الإبادة.
الفولاذ المقاوم للصدأ
التصنيع والآلات
- تحديات الآلات: الفولاذ المقاوم للصدأ, درجات خاصة مثل 304 و 316, أصعب وأكثر جلخًا من الفولاذ الطري, يؤدي إلى:
-
- زيادة تآكل الأدوات بسبب ميلها إلى تصلب العمل.
- يتطلب تراكم الحرارة بسبب انخفاض الموصلية الحرارية سرعات آلات أبطأ واستخدام سوائل القطع.
- الأدوات الموصى بها: أدوات كربيد مع الطلاء مثل نيتريد التيتانيوم (القصدير) أو التيتانيوم الكربون (تيكن) تمديد عمر الأداة وتحسين جودة القطع.
قابلية اللحام
- عمليات اللحام: الفولاذ المقاوم للصدأ متوافق مع طرق اللحام المتعددة - tig, أنا, و smaw تستخدم على نطاق واسع.
-
- لحام TIG مفضل للأقسام الرقيقة والتطبيقات الهامة التي تتطلب جودة لحام عالية وعلم الجمال.
- أنا لحام يدعم أسرع, العمليات الآلية, مناسبة للأقسام الأكثر سمكا.
- تحديات اللحام:
-
- خطر التوعية: يمكن أن يقلل تكوين كروم الكروم أثناء اللحام مقاومة التآكل في المنطقة المتأثرة بالحرارة (هاز).
- استخدام المتغيرات منخفضة الكربون (على سبيل المثال, 304ل) أو درجات مستقرة (304ل) يخفف من هطول الأمطار كربيد.
- التحكم السليم في مدخلات الحرارة, لحام متعدد التمرير, ويحسن حل الحلول بعد الالتحاق سلامة اللحام ومقاومة التآكل.
- علاجات ما بعد اللحام: يتم تطبيق التخميل والتخلل بشكل شائع بعد اللحام لاستعادة الطبقة السلبية لأكسيد الكروم وتعزيز مقاومة التآكل.
7. الجماليات والتشطيب السطحي للفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ
| الانتهاء من نوع | الصلب المجلفن | الفولاذ المقاوم للصدأ |
| المظهر الخام | رمادي باهت, في بعض الأحيان Spangled | فضي, ينظف, حديث |
| نَسِيج | خشن, بلوري | سلس (2ب), تم تجاهله, أو مصقول المرآة |
| الاستخدام المعماري | محدود | يفضل الواجهات الراقية & التصميمات الداخلية |
| طلاء المتانة | الطلاء قد الطقس أو الطباشير | لا يزال الانتهاء مستقرًا بمرور الوقت |
8. تطبيقات الصلب المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ
تطبيقات الصلب المجلفن:
- الخزانات الكهربائية في الهواء الطلق
- درابزين الطريق السريع
- أقطاب إضاءة الشوارع
- المبارزة والبوابات
- HVACWARKWORK
- مكونات هيكل السيارة
تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ:
- المطابخ التجارية ومناطق الإعدادية الغذائية
- الأجهزة البحرية وهالس القوارب
- الأدوات الطبية والصواني الجراحية
- الدبابات الصيدلانية وغرفة التنظيف
- الواجهات الزخرفية والسور الداخلي
- خطوط أنابيب المعالجة الكيميائية
9. إيجابيات وسلبيات الصلب المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ
الصلب المجلفن
إيجابيات:
- حماية فعالة من حيث التكلفة: يضيف الجلفان طلاء زنك غير مكلف نسبيًا يعزز بشكل كبير مقاومة التآكل مقارنةً بالصلب العاري.
- حماية التضحية ممتازة: يعمل الزنك كأنود قمع, حماية الفولاذ حتى لو تم خدش الطلاء أو التالف.
- توافر واسع: يتم إنتاج الفولاذ المجلفن على نطاق واسع ويتوفر بسهولة بأشكال وأحجام مختلفة.
- سهولة التصنيع: أسهل في الآلة واللحام مع المعدات القياسية مقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ.
- جيد للتطبيقات الخارجية: يؤدي أداءً جيدًا في الظروف الجوية مثل البيئات الحضرية والريفية, مما يجعلها مثالية للسياج, تسقيف, والدرابزين.
سلبيات:
- مقاومة التآكل المحدودة في البيئات القاسية: يمكن أن يتحلل طلاء الزنك بسرعة في البيئات البحرية أو الحميمة العالية.
- احتياجات الصيانة: متأخر , بعد فوات الوقت, قد تتطلب الطلاء المجلفن إعادة الطلاء أو اللمس للحفاظ على الحماية.
- المخاطر الصحية: اللحام أو قطع الصلب المجلفن يطلق أبخرة الزنك السامة, تتطلب تدابير وقائية.
- مظهر: طلاء الزنك يمكن أن يتطور باهت, الانتهاء غير اللامع الذي قد يكون أقل جاذبية للاستخدامات المعمارية.
- قيود سمك: طبقة الزنك الواقية رفيعة نسبيًا ويمكن أن تتعرض للخطر عن طريق التآكل أو التأثير.
الفولاذ المقاوم للصدأ
إيجابيات:
- مقاومة تآكل متفوقة: تشكل سبيكة الصلب الغنية بالكروم من الفولاذ المقاوم للصدأ طبقة أكسيد سلبية ذات شفاء ذاتي تحمل المواد الكيميائية القاسية, البحرية, والبيئات الصناعية.
- متانة: يعرض قوة ميكانيكية ممتازة, صلابة, ومقاومة التعب على الاستخدام المطول.
- صيانة منخفضة: يتطلب الحد الأدنى من الصيانة ويحتفظ بجاذبية جمالية بسبب مقاومة تلطيخ وتغير اللون.
- براعة جمالية: متوفر في مختلف التشطيبات (على سبيل المثال, المرآة البولندية, تم تجاهله, غير لامع) مناسبة للتطبيقات الزخرفية والمعمارية.
- التوافق الحيوي: يفضل في الطبي, معالجة الأغذية, والصناعات الصيدلانية بسبب الخصائص الصحية.
سلبيات:
- التكلفة الأولية الأعلى: نفقات المواد والتصنيع أعلى بكثير من الصلب المجلفن.
- تحديات الآلات واللحام: يتطلب أدوات وتقنيات متخصصة بسبب تصلب العمل والحساسية الحرارية.
- قابلية بعض أنواع التآكل: بينما عموما مقاومة للتآكل, درجات مثل 304 يمكن أن يكون غير القابل للصدأ عرضة لتكسير التآكل الناجم عن الكلوريد أو تكسير الإجهاد في البيئات العدوانية.
- وزن أثقل: عادة أكثر كثافة من الصلب المجلفن, التي قد تؤثر على تكاليف التصميم والنقل.
10. جدول ملخص من الفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ
| الممتلكات/الجانب | الصلب المجلفن | الفولاذ المقاوم للصدأ |
| تعبير | الصلب الكربون المطلي بالزنك | سبيكة من الحديد, الكروم (≥10.5 ٪), النيكل, آحرون |
| حماية التآكل | طلاء الزنك التضحية; يحمي العمل الجلفاني | طبقة أكسيد الكروم السلبي; الشفاء الذاتي |
| سمك الطلاء النموذجي | 5-25 ميكرون (يختلف مع العملية والاستخدام) | لا طلاء; مقاومة التآكل جزء لا يتجزأ من سبيكة |
| مقاومة التآكل | جيد في بيئات معتدلة; محدودة في البحرية/الحمضية | ممتاز في معظم البيئات, بما في ذلك البحرية, كيميائية |
| قوة الشد | ~ 370-550 ميجا باسكال | ~ 500–750 ميجا باسكال (يعتمد على الصف, على سبيل المثال, 304: ~ 515 ميجا باسكال) |
| قوة العائد | ~ 230-350 ميجا باسكال | ~ 205-310 ميجا باسكال |
| استطالة | ~ 15-30 ٪ | ~ 40-50 ٪ |
| صلابة | عادة 100-150 بنيت | عادة 70-90 HRB |
| وزن/كثافة | ~ 7.85 جم/سم | ~ 7.9 جم/سم |
التصنيع & الآلات |
أسهل في الآلة واللحام; أبخرة الزنك أثناء اللحام | أصعب على الجهاز; يتطلب أدوات متخصصة; قابل لحام مع الرعاية |
| صيانة | قد تتطلب التكرار بمرور الوقت | صيانة منخفضة; مقاومة للتآكل |
| يكلف | عموما 30-50 ٪ التكلفة الأولية أقل | ارتفاع تكاليف المواد والتصنيع |
| المظهر الجمالي | الانتهاء من الرمادي غير اللامع أو الرمادي | مجموعة واسعة: مرآة, تم تجاهله, الساتان ينتهي |
| التطبيقات | الهيكلية, سياج, HVAC, السيارات, أعمدة كهربائية | معالجة الأغذية, طبي, بنيان, البحرية, المعالجة الكيميائية |
| التأثير البيئي | إمكانات الجريان السطحي الزنك; قلب الصلب القابل لإعادة التدوير | قابلة لإعادة التدوير للغاية; عمر أطول يقلل من النفايات |
11. خاتمة
عندما يتعلق الأمر بالاختيار بين الفولاذ المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ, السياق هو كل شيء.
- ل منخفضة التكلفة, تطبيقات قصيرة إلى متوسطة في البيئات غير العدوانية, يقدم الفولاذ المجلفن عمليًا, الحل الاقتصادي.
- ل عالي الأداء, طويل الأمد, والمشاريع المكررة بصريًا, الفولاذ المقاوم للصدأ يبرر تكلفته الأعلى مع الأداء الذي لا مثيل له.
عن طريق وزن بيئة تآكل, الإجهاد الميكانيكي, جدول الصيانة, و الأهداف الجمالية, يمكن لمهندسي المواد أن يجعلوا الأنسب, فعالة من حيث التكلفة, واختيار المواد الآمنة.
الأسئلة الشائعة
وهو أكثر مقاومة للتآكل-الفولاذ المقاوم المقاوم للصدأ أو الفولاذ المقاوم للصدأ?
الفولاذ المقاوم للصدأ - خاصة الدرجات مثل 304 أو 316 - مقاومة تآكل متفوقة بسبب محتوى الكروم والنيكل العالي, تشكيل طبقة سلبية الشفاء الذاتي.
يعتمد الصلب المجلفن على طلاء الزنك للحماية, والتي يمكن أن ترتدي في النهاية, خاصة في البيئات القاسية أو المالحة.
هل الفولاذ المجلفن أرخص من الفولاذ المقاوم للصدأ?
نعم. الفولاذ المجلفن أكثر تكلفة بكثير من حيث التكلفة الأولية - غالبًا 2 ل 3 مرات أرخص من الفولاذ المقاوم للصدأ.
لكن, قد يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ قيمة أفضل على المدى الطويل بسبب انخفاض الصيانة وعمر الخدمة الأطول.
يمكن لحام كل من الفولاذ المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ?
نعم, ولكن مع الاعتبارات. يمكن للصلب المجلفن إطلاق أبخرة الزنك السامة عند اللحام, تتطلب تهوية مناسبة و PPE.
الفولاذ المقاوم للصدأ قابل لحام ولكنه قد يتطلب معدات متخصصة وعلاجات ما بعد اليرداد للحفاظ على مقاومة التآكل.
أيهما أفضل للاستخدام في الهواء الطلق?
ذلك يعتمد على البيئة. في إعدادات تآكل معتدل (على سبيل المثال, جاف أو داخلي), غالبًا ما يكون الفولاذ المجلفن كافيًا.
في بيئات تآكل شديدة (على سبيل المثال, ساحلية, صناعي), الفولاذ المقاوم للصدأ أداء أفضل مع مرور الوقت.
يمكن أن يحلفن الصدأ الصلب?
نعم. بمجرد تعرض طلاء الزنك للخطر أو ارتداؤه, يصبح الفولاذ الأساسي عرضة للصدأ والتآكل.
