ما هي طرق المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ؟

1. الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي: العنصر الرئيسي فيه هو الكروم، أو تُضاف إليه كمية قليلة من عناصر الفريت المستقرة مثل الألومنيوم والموليبدينوم، ويكون تركيبه فريتيًا. لا يتمتع هذا الفولاذ بقوة عالية، ولا يمكن تعديل خصائصه بالمعالجة الحرارية. يتميز بليونة معينة وهشاشة نسبية. يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل في الأوساط المؤكسدة (مثل حمض النيتريك) ومقاومة ضعيفة للتآكل في الأوساط المختزلة.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي: يحتوي على نسبة عالية من الكروم، تتجاوز عادةً 18%، ونسبة نيكل تبلغ حوالي 8%. يستخدم البعض المنغنيز بدلاً من النيكل. ولتحسين مقاومته للتآكل، يجب إضافة عناصر أخرى مثل الموليبدينوم والنحاس والسيليكون والتيتانيوم والنيوبيوم. لا يحدث أي تغيير في الطور أثناء التسخين والتبريد، ولا يمكن تقويته بالمعالجة الحرارية. يتميز بانخفاض قوته، وارتفاع لدونته، ومتانته. يتمتع بمقاومة عالية للتآكل في الأوساط المؤكسدة، ومقاومة جيدة للتآكل بين الحبيبات بعد إضافة التيتانيوم والنيوبيوم.

3. الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي: يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بشكل أساسي على 12-18% كروم، ويتم تعديل نسبة الكربون حسب الحاجة، وعادةً ما تتراوح بين 0.1-0.4%. في صناعة الأدوات، يمكن أن تصل نسبة الكربون إلى 0.8-1.0%. يُضاف إليه أحيانًا عناصر أخرى مثل الموليبدينوم والفاناديوم والنيوبيوم لتحسين استقراره بعد التصليد. بعد التسخين والتبريد بدرجة حرارة عالية وبسرعة معينة، يكون تركيبه في الأساس مارتنسيتيًا. اعتمادًا على اختلاف نسبة الكربون وعناصر السبائك، قد يحتوي بعضه على كمية ضئيلة من الفريت أو الأوستنيت المتبقي أو كربيد السبائك. يحدث تغير في الطور أثناء التسخين والتبريد، لذا يمكن تعديل التركيب والشكل ضمن نطاق واسع، مما يؤثر على الأداء. مقاومته للتآكل ليست بجودة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي والمزدوج. يتميز بمقاومة أفضل للتآكل في الأحماض العضوية، ومقاومة ضعيفة للتآكل في حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وغيرها من الوسائط.

4. الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور (الفريت-الأوستنيت): يحتوي عادةً على 17-30% كروم، و3-13% نيكل، بالإضافة إلى عناصر سبائكية مثل الموليبدينوم والنحاس والنيوبيوم والنيتروجين والتنغستن. ويُضبط محتوى الكربون عند مستوى منخفض جدًا. وبحسب نسب العناصر السبائكية، يتكون بعض الفولاذ من الفريت بشكل أساسي، بينما يتكون البعض الآخر من الأوستنيت بشكل أساسي، مما يُشكل فولاذًا مقاومًا للصدأ ثنائي الطور. ونظرًا لاحتوائه على الفريت وعناصر التقوية، فإن قوته بعد المعالجة الحرارية تكون أعلى قليلًا من قوة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، كما يتميز بليونة ومتانة جيدتين. وبشكل عام، لا يمكن تعديل خصائصه بالمعالجة الحرارية. يتميز هذا الفولاذ بمقاومة عالية للتآكل، خاصةً في البيئات المحتوية على الكلور ومياه البحر، كما يتمتع بمقاومة جيدة للتنقر والتآكل الشقوقي والتآكل الإجهادي.

5. الفولاذ المقاوم للصدأ المُقسّى بالترسيب: يتميز هذا النوع باحتوائه، بالإضافة إلى الكربون والكروم والنيكل وعناصر أخرى، على النحاس والألومنيوم والتيتانيوم وعناصر أخرى قادرة على الترسيب. يمكن تعديل خواصه الميكانيكية بالمعالجة الحرارية، إلا أن آلية تقويته تختلف عن آلية تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. وبما أنه يعتمد على تقوية طور الترسيب، يمكن التحكم بنسبة الكربون فيه بدقة عالية، مما يجعله أكثر مقاومة للتآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، ومكافئًا للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المحتوي على الكروم والنيكل.