مضخة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316

أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ من أكثر المواد استخدامًا في تصنيع المضخات بفضل مقاومته الممتازة للتآكل وخواصه الميكانيكية. تُركز هذه المقالة على استخدامات العديد من مواد الفولاذ المقاوم للصدأ الشائعة في المضخات، وتُحلل اختلافات تركيبها الكيميائي، وخصائص أدائها الميكانيكي، وظروف عملها المُناسبة، وتُوفر مرجعًا للمستخدمين لاختيار الطرازات المُناسبة. 1. "الصديق الأكثر شهرة": الفولاذ المقاوم للصدأ 304 (06Cr19Ni10) التركيب الكيميائي والخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الأكثر استخدامًا، وتركيبه الكيميائي النموذجي هو: · الكروم (Cr): 18-20% · النيكل (Ni): 8-10.5% · الكربون (C): ≤0.08% · المنغنيز (Mn): ≤2.0% · السيليكون (Si): ≤1.0% · الفوسفور (P): ≤0.045% · الكبريت (S): ≤0.03% أ.الخصائص الميكانيكية ·قوة الشد: ≥515 ميجا باسكال ·قوة الخضوع: ≥205 ميجا باسكال · الاستطالة: ≥40% ·الصلابة: ≤201 HB b、ظروف العمل المعمول بها يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بمقاومة جيدة للتآكل وقابلية التشكيل، وهو مناسب لـ: ·المواد المسببة للتآكل العامة: مثل حمض النيتريك المخفف، والأحماض العضوية، وما إلى ذلك. · نطاق درجة الحرارة: من -196 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية (على المدى القصير) بسبب خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 304، فإنه يستخدم عادة في: أنظمة مياه الشرب، ومعالجة الأغذية، والصناعات الكيميائية لنقل الوسائط المسببة للتآكل بشكل ضعيف. ج. الفولاذ المقاوم للصدأ 304 له حدود في الاستخدام · غير مقاوم للتآكل بالكلوريد (مثل مياه البحر والمياه المالحة)   ·عرضة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في البيئات المحتوية على الكبريت ٢. "محاربٌ يرفض التآكل": فولاذ ٣١٦ المقاوم للصدأ (٠٦Cr١٧Ni١٢Mo٢) التركيب الكيميائي والخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ 316 هو نسخة مطورة من الفولاذ 304، مع إضافة الموليبدينوم: · الكروم (Cr): 16-18% · النيكل (Ni): 10-14% · الموليبدينوم (Mo): 2-3% · الكربون (C): ≤0.08% العناصر المتبقية تشبه 304، ومقاومتها للتآكل محسنة بشكل كبير. أ.الخصائص الميكانيكية ·قوة الشد: ≥515 ميجا باسكال ·قوة الخضوع: ≥205 ميجا باسكال · الاستطالة: ≥40% ·الصلابة: ≤217 HB ب- ظروف العمل المعمول بها بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ 304، يتمتع الفولاذ 316 بمقاومة أفضل للتآكل بسبب إضافة الموليبدينوم: · بيئة الكلوريد: أكثر مقاومة للتآكل بمياه البحر والمياه المالحة من 304 · بيئة حمضية قوية: مقاومة أفضل لحمض الكبريتيك وحمض الفوسفوريك وما إلى ذلك. · نطاق درجة الحرارة: من -196 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية (على المدى القصير) لذلك، يتم استخدامه بشكل شائع في: الوسائط المسببة للتآكل بشكل معتدل في تحلية مياه البحر والصناعات الدوائية والكيميائية ج. المزايا ·قيمة PREN المكافئة للتآكل الأعلى (حوالي 25، 304 تعادل حوالي 19) · أكثر مقاومة للتآكل الشقوقي والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي ٣. "القوات الخاصة المتخصصة في حل المشكلات الصعبة": ٣١٦ ل الفولاذ المقاوم للصدأ (022Cr17Ni12Mo2) التركيب الكيميائي والخصائص 316L هو نسخة منخفضة الكربون للغاية من 316: الكربون (C): ≤0.03% (أقل بكثير من 0.08% من 316) المكونات المتبقية هي في الأساس نفس 316 أ.الخصائص الميكانيكية ·قوة الشد: ≥485 ميجا باسكال ·قوة الخضوع: ≥170 ميجا باسكال · الاستطالة: ≥40% ·الصلابة: ≤217 HB ب- ظروف العمل المعمول بها إن محتوى الكربون المنخفض يجعله أكثر ملاءمة لـ: ·تطبيقات اللحام: تقليل ترسب الكربيد في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة ·بيئة التآكل ذات درجة الحرارة العالية: أكثر مقاومة للتآكل بين الحبيبات في نطاق 450-850 درجة مئوية ·الوسائط شديدة التآكل: مثل حمض النيتريك المركز، والأحماض العضوية، وما إلى ذلك. ج. التطبيقات الشائعة الصناعة النووية، والمواد الكيميائية الدقيقة، وبيئة التآكل ذات درجات الحرارة العالية د. المزايا الخاصة ·لا يتطلب التلدين بعد اللحام · أكثر استقرارًا في بيئة ذات درجة حرارة عالية على المدى الطويل ٤. "السيدة الاجتماعية الناعمة": فولاذ مقاوم للصدأ مزدوج ٢٢٠٥ (٠٢٢Cr٢٣Ni٥Mo٣N) التركيب الكيميائي والخصائص يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على هياكل أوستينيت وفريت: · الكروم (Cr): 22-23% · النيكل (Ni): 4.5-6.5% · الموليبدينوم (Mo): 3.0-3.5% · النيتروجين (N): 0.14-0.20% · الكربون (C): ≤0.03% أ.الخصائص الميكانيكية · قوة الشد: ≥620 ميجا باسكال · قوة الخضوع: ≥450 ميجا باسكال (أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي) · الاستطالة: ≥25% · الصلابة: ≤290 HB ب- ظروف العمل المعمول بها يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 مناسبًا بشكل خاص لـ: ·بيئة الكلوريد العالية: محاليل الكلوريد عالية التركيز مثل مياه البحر والمحلول الملحي ·بيئة عالية الضغط: التطبيقات التي تتطلب قوة عالية ·البيئة التي يتواجد فيها التآكل والتآكل معًا: مثل الوسائط التي تحتوي على جزيئات صلبة · نطاق درجة الحرارة: من -50 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية ·التطبيقات الشائعة: منصات النفط البحرية، مضخات العمليات الكيميائيةأنظمة إزالة الكبريت ج. الميزات المتميزة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 ·قيمة PREN تصل إلى 35-40 ·مقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي ·مقاومة جيدة للتآكل وقوة التعب ٥. "مُتحدٍّ في البيئات القاسية": فولاذ مقاوم للصدأ فائق الأوستنيتي ٩٠٤L (٠١٥Cr٢١Ni٢٦Mo٥Cu٢) التركيب الكيميائي والخصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق الأوستنيتي مع نسبة عالية من السبائك: · الكروم (Cr): 19-23% · النيكل (Ni): 23-28% · الموليبدينوم (Mo): 4-5% · النحاس (Cu): 1-2% · الكربون (C): ≤0.02% أ.الخصائص الميكانيكية · قوة الشد: ≥490 ميجا باسكال · قوة الخضوع: ≥216 ميجا باسكال · الاستطالة: ≥35% · الصلابة: ≤220 HB ب-904L ظروف العمل المعمول بها 904L مناسب للبيئات شديدة التآكل: 1. بيئة حمضية قوية: حمض الكبريتيك المركز، وحمض الفوسفوريك، وما إلى ذلك. 2. الوسائط المختلطة المعقدة: الوسائط التي تحتوي على مكونات تآكلية متعددة 3. بيئة تآكلية ذات درجة حرارة عالية: تصل إلى 400 درجة مئوية بسبب هذه الخصائص، يتم استخدام 904L بشكل شائع في: نقل الوسائط المسببة للتآكل القوية في الصناعة الكيميائية، ونظام إزالة الكبريت من غاز المداخن، وصناعة الأدوية، وما إلى ذلك. ج. المزايا الخاصة · مقاومة جيدة للتآكل لكل من الوسائط المختزلة والمؤكسدة ·مقاومة ممتازة للتآكل الحفري والشقوق 6. اعتبارات الشراء 1. خصائص الوسط: قيمة الرقم الهيدروجيني، محتوى أيونات الكلوريد، خصائص الأكسدة/الاختزال 2. نطاق درجة الحرارة: درجة حرارة التشغيل ونطاق التقلب 3. المتطلبات الميكانيكية: الضغط، معدل التدفق، ما إذا كان يحتوي على جزيئات صلبة 4. الكفاءة الاقتصادية: التوازن بين التكلفة الأولية وعمر الخدمة يمكن للمشترين استشارة الشركة المصنعة أو الاستفسار بناءً على هذه المعلومات. 7. نطاق التطبيق وتوصية التطبيق 8.الخاتمة يتطلب اختيار مواد الفولاذ المقاوم للصدأ للمضخات دراسة شاملة لخصائص الوسائط وبيئة العمل والعوامل الاقتصادية. سلسلة 304/316 مناسبة لمعظم البيئات التآكلية، بينما يناسب الفولاذ المقاوم للصدأ المثبت بالتيتانيوم تطبيقات درجات الحرارة العالية، بينما يناسب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج والفولاذ المقاوم للصدأ فائق الأوستنيتي ظروف العمل الأكثر تطلبًا. لا يقتصر اختيار المادة المناسبة على إطالة عمر المضخة فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الصيانة ويضمن تشغيلًا آمنًا ومستقرًا للنظام. يُنصح المستخدمون باستشارة فنيين متخصصين عند الاختيار واتخاذ القرار بعد تحليل دقيق لظروف العمل.