ثنائية الكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ

يُعد الكربون أحد العناصر الرئيسية في الفولاذ الصناعي. ويتحدد أداء الفولاذ وبنيته بشكل كبير من خلال محتواه وتوزيعه. ويتجلى تأثير الكربون بشكل خاص في الفولاذ المقاوم للصدأ. ويتجلى تأثير الكربون على بنية الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل رئيسي في جانبين. من ناحية، يُعد الكربون عنصرًا يُثبّت الأوستينيت، وتأثيره كبير (حوالي 30 ضعف تأثير النيكل). ومن ناحية أخرى، يُعزى ذلك إلى التقارب الكبير بين الكربون والكروم. الكروم - وهو سلسلة معقدة من الكربيدات - كبير. لذلك، يتناقض دور الكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ من حيث المتانة ومقاومة التآكل.

وبمعرفة قانون هذا التأثير، يمكننا اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ بمحتوى كربون مختلف بناءً على متطلبات الاستخدام المختلفة.
على سبيل المثال، يُحدد محتوى الكروم القياسي لخمس درجات من الفولاذ، من 0Crl3 إلى 4Cr13، وهو الأكثر استخدامًا في الصناعة والأقل استخدامًا، بنسبة تتراوح بين 12% و14%، أي أنه يُؤخذ في الاعتبار العوامل التي تُشكل كربيد الكروم من الكربون والكروم. والهدف الحاسم هو ألا يقل محتوى الكروم في المحلول الصلب، بعد دمج الكربون والكروم في كربيد الكروم، عن الحد الأدنى لمحتوى الكروم وهو 11.7%.

فيما يتعلق بهذه الدرجات الخمس من الفولاذ، تختلف قوتها ومقاومتها للتآكل بسبب اختلاف نسبة الكربون. يتميز فولاذ 0Cr13~2Crl3 بمقاومة تآكل أفضل، لكن قوته أقل من فولاذ 3Crl3 و4Cr13. ويُستخدم هذا الفولاذ غالبًا في تصنيع الأجزاء الهيكلية.
بفضل محتواها العالي من الكربون، يمكن لصنفي الفولاذ تحقيق قوة عالية، ويُستخدمان غالبًا في تصنيع النوابض والسكاكين والأجزاء الأخرى التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل. على سبيل المثال، للتغلب على التآكل بين حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوع من الكروم والنيكل 18-8، يمكن تقليل محتوى الكربون في الفولاذ إلى أقل من 0.03%، أو إضافة عنصر (التيتانيوم أو النيوبيوم) ذي ألفة أكبر من الكروم والكربون لمنعه من تكوين الكربيد. الكروم، على سبيل المثال، عندما تكون الصلابة العالية ومقاومة التآكل هي المتطلبات الرئيسية، يمكننا زيادة محتوى الكربون في الفولاذ مع زيادة محتوى الكروم بشكل مناسب، وذلك لتلبية متطلبات الصلابة ومقاومة التآكل، مع مراعاة مقاومة التآكل المحددة، والاستخدام الصناعي كمحامل وأدوات قياس وشفرات مع الفولاذ المقاوم للصدأ 9Cr18 و9Cr17MoVCo، على الرغم من أن محتوى الكربون يصل إلى 0.85 ~ 0.95٪، لأن محتوى الكروم يزداد أيضًا وفقًا لذلك، لذلك لا يزال يضمن مقاومة التآكل. مطلوب.

بشكل عام، يُعد محتوى الكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم حاليًا في الصناعة منخفضًا نسبيًا. تتراوح نسبة الكربون في معظم أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ بين 0.1% و0.4%، بينما تتراوح نسبة الكربون في الفولاذ المقاوم للأحماض بين 0.1% و0.2%. لا تُشكل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ التي يزيد محتوى الكربون فيها عن 0.4% سوى نسبة ضئيلة من إجمالي عدد الدرجات، نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ، في معظم ظروف الاستخدام، يتميز بمقاومة التآكل كهدف أساسي. بالإضافة إلى ذلك، يُعزى انخفاض محتوى الكربون أيضًا إلى بعض متطلبات العمليات، مثل سهولة اللحام والتشوه البارد.