الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 321 مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 347

تتشابه خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 321 والفولاذ المقاوم للصدأ 347 في معظم الحالات، فالفولاذ المقاوم للصدأ 321 هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18/8 (304) المثبت بالتيتانيوم، حيث أن كمية صغيرة من التيتانيوم تجعله في نطاق درجة حرارة ترسيب الكربيد، أي 425-850 درجة مئوية، لا يظهر تآكلًا بين الحبيبات بعد التسخين، مع قوة جيدة ومقاومة للتقشر التأكسدي ومقاومة للتآكل المائي.

الفولاذ 321H هو نسخة عالية الكربون من الفولاذ 321، يتميز بقوة أعلى عند درجات الحرارة المرتفعة، ويُستخدم بشكل أساسي في التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة تصل إلى 900 درجة مئوية. من عيوب الفولاذ 321 ضعف انتقال قوس اللحام عند استخدام التيتانيوم، مما يجعله غير مناسب للحام. أما الفولاذ 347، الذي يحتوي على النيوبيوم، فيؤدي دوراً هاماً في تثبيت الكربيدات، ويمكن نقله أيضاً عبر قوس اللحام. يُعد الفولاذ 347 مادة اللحام القياسية للفولاذ المقاوم للصدأ 321، ويُستخدم أحياناً كمعدن أساسي. فيما يلي مقارنة بين خصائصهما الكيميائية والميكانيكية:

مقارنة التركيب الكيميائي

يتضح أن الفرق بينهما يكمن في إضافة التيتانيوم والنيوبيوم. فبفضل إضافة عنصر التيتانيوم المُثبِّت، يُقاوم الفولاذ 321 تكوّن كربيد الكروم عند درجات حرارة تتراوح بين 426 و815 درجة مئوية، مما يمنحه مقاومة ممتازة للتآكل بين الحبيبات وأداءً عاليًا في درجات الحرارة المرتفعة، بالإضافة إلى خصائص زحف وكسر إجهادي أفضل من الفولاذين 304 و304L. علاوة على ذلك، يتميز الفولاذ 321 أيضًا بمتانة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة، وقابلية تشكيل ولحام ممتازة، دون الحاجة إلى التلدين بعد اللحام.

الفولاذ المقاوم للصدأ 347 هو فولاذ أوستنيتي يحتوي على النيوبيوم، و347H هو نسخته عالية الكربون. يمكن اعتبار 347 نسخة محسّنة من 304 بإضافة النيوبيوم. يتميز النيوبيوم، وهو عنصر من العناصر الأرضية النادرة، بتأثير مشابه للتيتانيوم في تحسين بنية الحبيبات، ومقاومة التآكل بين الحبيبات، وتعزيز التصلب بالتقادم.

مقارنة الخصائص الفيزيائية

التطبيقات النموذجية

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 347 و347H بأداء أفضل في درجات الحرارة العالية مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ 304 و321. ويستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والبتروكيماويات والأغذية وصناعة الورق وغيرها، مثل أنابيب العادم وأنابيب التفرع لمحرك الطائرة، وأنابيب الغاز الساخن لضاغط التوربينات، والأجزاء التي تعمل تحت حمل منخفض ودرجة حرارة لا تتجاوز 850 درجة مئوية.

تُضفي إضافة التيتانيوم إلى الفولاذ 321 مزيدًا من الملاءمة للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للحرارة والتآكل. وهو مناسب لتطبيقات الفولاذ 304 المُحسّس والفولاذ 304L التي تفتقر إلى قوة كافية عند درجات الحرارة العالية. تشمل التطبيقات النموذجية وصلات التمدد الحراري، والمفاصل المرنة، ومكونات أنظمة عادم الطائرات، وأكمام عناصر التسخين، ومكونات الأفران، والمبادلات الحرارية.