مقدمة شاملة للصلب المقناطيسي

1. ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي؟
التعريف: يشير الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يمكن أن ينجذب إلى المغناطيس في درجة حرارة الغرفة، وتأتي مغناطيسيته بشكل أساسي من هيكل الفريت أو المارتينسيت.
الفرق عن الفولاذ المقاوم للصدأ غير المغناطيسي: الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الشائع (مثل 304، 316) غير مغناطيسي عادةً (قد يصبح ضعيف المغناطيسية بعد التشغيل على البارد)، في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي هو بشكل أساسي من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتينسيتي أو الفريتي أو المقوى بالترسيب.

2. أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي
(1) الفولاذ المقاوم للصدأ المارتينسيتي: يحتوي عادةً على كمية عالية نسبيًا من الكربون والكروم، وله قوة وصلابة جيدة. غالبًا ما يستخدم في أدوات القطع والأدوات.
الخصائص: صلابة عالية، قوة عالية، مغناطيسية ملحوظة، مقاومة متوسطة للتآكل، يتطلب المعالجة الحرارية (التبريد + التقسية).
الدرجات النموذجية:
410 (12٪ Cr): يستخدم لأدوات القطع والصمامات.
420 (مع إضافة المزيد من الكربون): الأدوات الجراحية، المحامل.
440C (كربون عالي وكروم عالي): أدوات قطع ومحامل متطورة.
(2) الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي: يحتوي على نسبة عالية نسبيًا من الكروم، ونسبة منخفضة من الكربون، ومقاومة جيدة للتآكل. إنه مناسب لأدوات المطبخ والمعدات الصناعية.
الخصائص: مغناطيسي، مع مقاومة أفضل للتآكل من المارتينسيتي (خاصة مقاومة لتآكل الإجهاد)، ولكن لديه لدونة ضعيفة، ولا يمكن تقويته بالمعالجة الحرارية.
الدرجات النموذجية:
430 (16-18٪ Cr): الأجهزة المنزلية، الزخرفة المعمارية.
434 (مع إضافة الموليبدينوم): نظام عادم السيارات.
446 (كروم عالي ومقاوم لدرجة الحرارة العالية): مكون مقاوم للحرارة.
(3) الفولاذ المقاوم للصدأ المقوى بالترسيب (فولاذ PH
الخصائص: من خلال معالجة الشيخوخة، تترسب مرحلة مقواة، تتميز بقوة عالية وخصائص مغناطيسية.
الدرجات النموذجية:
17-4PH (ترسيب Cu/Nb): الفضاء الجوي، مكونات التوربينات.

3. خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي
المغناطيسية: نظرًا لمحتواه من الحديد، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي مغناطيسية واضحة في المجال المغناطيسي.
مقاومة التآكل: على الرغم من أنها ليست جيدة مثل الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ، إلا أن الفولاذ الفريتي والمارتينسيتي المقاوم للصدأ لا يزال يتمتع بدرجة معينة من مقاومة التآكل.
القوة والصلابة: عادةً ما يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ المارتينسيتي بقوة وصلابة عالية، مما يجعله مناسبًا لتصنيع المكونات التي يمكنها تحمل الضغط العالي.

4. تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي
السكاكين والأدوات: نظرًا لقوته وصلابته العالية، غالبًا ما يستخدم في صنع السكاكين والمقصات وأدوات القطع الأخرى.
السيارات والفضاء: تستخدم لتصنيع مكونات المحرك والأجزاء الهيكلية.
العمارة والديكور: تستخدم لإطارات وأبواب ونوافذ وعناصر زخرفية للمباني.

5. مزايا وعيوب الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي
المزايا
تكلفة أقل: بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ عالي السبائك، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ المغناطيسي عادة ما يكون أكثر اقتصادا.
خصائص ميكانيكية جيدة: مناسبة للاستخدام في بيئات ذات أحمال عالية.
العيوب
مقاومة ضعيفة للتآكل: في بعض البيئات، قد يصدأ بسهولة أكبر من الأنواع الأخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ.
صعوبة المعالجة: قد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ المارتينسيتي أكثر صعوبة في التعامل معه أثناء المعالجة.

6. المعالجة والمعالجة
المعالجة الحرارية: يحتاج الفولاذ المارتينسيتي إلى التبريد والتقسية. الفولاذ الفريتي غير قابل للمعالجة الحرارية.
اللحام: الفولاذ الفريتي عرضة لتخشين الحبوب، ويجب التحكم في إدخال الحرارة. يحتاج الفولاذ المارتينسيتي إلى التسخين المسبق لمنع التشقق.
المعالجة السطحية: تزيد التمرير من مقاومة التآكل، ويحسن الطلاء الموصلية الكهربائية (كما هو الحال في تطبيقات التدريع الكهرومغناطيسي).

7. اقتراحات الاختيار
مقاومة التآكل لها الأولوية: اختر الفولاذ الفريتي عالي الكروم أو الذي يحتوي على الموليبدينوم (مثل 434).
أولوية القوة: الفولاذ المارتينسيتي (مثل 420) أو 17-4PH.
حساس للتكلفة: 430 أو 409 (فريت منخفض الكروم).

8. أسئلة شائعة
هل ستختفي المغناطيسية؟ يتمتع الفولاذ المارتينسيتي بخصائص مغناطيسية مستقرة؛ يفقد الفولاذ الفريتي مغناطيسيته فوق درجة حرارة كوري (حوالي 750 درجة مئوية).
كيفية تحديد الهوية؟ اختبر بمغناطيس، ولكن لاحظ أن الفولاذ الأوستنيتي المشغول على البارد قد يظهر مغناطيسية ضعيفة.

9. السوق والتطوير
الاتجاه: تطوير الفولاذ الفريتي عالي المقاومة للتآكل (مثل الفريت الفائق 444) ليحل محل بعض الفولاذ الأوستنيتي.
حماية البيئة: الفولاذ الفريتي الخالي من النيكل يتماشى بشكل أكبر مع استدامة الموارد.