الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقابل 316: اختيار الدرجة المناسبة لمشروعك

الفولاذ المقاوم للصدأ كان الفولاذ المقاوم للصدأ مادةً مهمةً في العديد من المشاريع منذ تصنيعه في القرن العشرين، وذلك بفضل متانته ومرونته وسهولة تشكيله ولحامه. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على مستويات مختلفة من العناصر المعدنية، ولذلك يُصنّع بدرجات مختلفة. هناك اختلافات بين أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المختلفة، والمقارنة بين 304 و316 قديمةٌ بقدم الفولاذ المقاوم للصدأ نفسه.

كلا الفولاذين، SS 304 وSS 316، من الأوستنيتيين ويُستخدمان بطرق مختلفة في النمذجة السريعة طرق مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وتصنيع الصفائح المعدنية. ولكن عند مقارنة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316، عليك مراعاة المشروع قيد التنفيذ وفهم خصائص كل منهما. لمساعدتك في اختيار النوع المناسب، توضح هذه المقالة ميزات وفوائد واستخدامات الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316. فيما يلي الفروق الكاملة بين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316.

مقدمة عن الفولاذ المقاوم للصدأ

قبل أن تتعلم عن أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأيجب أن تعرف بعض المعلومات عن المواد والطرق المستخدمة في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ. لكن أولاً، لنلقِ نظرة سريعة على مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ. علينا أن نفهم الصفات التي تجعله مادةً مفيدةً للغاية.

تُصنع جميع أنواع الفولاذ من خليط من الحديد والكربون ومعادن أخرى. تُضاف عناصر معينة إلى الفولاذ لمنحه خصائص أفضل من الفولاذ الكربوني العادي، المعروف باسم الفولاذ المقاوم للصدأ. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بالخصائص الفريدة التالية:

• مقاومة التآكل:الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر مقاومة للتآكل المعدني بواسطة الماء المالح والأحماض من الفولاذ الكربوني.
• القوة والصلابةالعديد من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ أقوى وأكثر متانة من المعادن الأخرى. كما أنها تتمتع بمقاومة شد أعلى.
• مقاومة درجة الحرارة:الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر مقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة من أنواع الفولاذ الأخرى.
• صيانة منخفضة:يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ صيانة أقل من العديد من المواد الأخرى.
• رائع المظهر:يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بلمعان لامع يجعله يبدو أنيقًا واحترافيًا في أي مكان تقريبًا.

الكروم هو أهم عنصر في الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب أن يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على نسبة كروم 10.5% على الأقل، ومعظم أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ تحتوي على نسبة أعلى. يُشكل الكروم طبقة أكسيد الكروم على السطح الخارجي للفولاذ المقاوم للصدأ، مما يساعد على منع الصدأ. هذه الطبقة تمنع الفولاذ من التآكل. بالإضافة إلى ذلك، يُعطي الكروم الفولاذ المقاوم للصدأ لمعانه المميز.

من ناحية أخرى، غالبًا ما يضيف مصنعو الفولاذ عناصر مثل النيكل والموليبدينوم إلى الفولاذ المقاوم للصدأ لزيادة متانته. حتى في الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316، يختلف تأثير إضافة هذه العناصر الإضافية اختلافًا كبيرًا.

الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 304

يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 304 الأكثر طلبًا في العالم. وهو فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي يحتوي على الكبريت والكربون والمنغنيز والسيليكون، بالإضافة إلى 8 إلى 10.5% من النيكل. كما يحتوي على 18 إلى 20% من الكروم. بفضل هذه المكونات، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بمقاومة عالية للحرارة والتآكل، ويمكن استخدامه في مختلف البيئات الصناعية والتجارية.

بفضل خصائصه ومميزاته، يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ SS 304 أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ شيوعًا. ويُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات. يعمل الفولاذ SS 304 بكفاءة في بيئات متنوعة، ويتميز بمظهر جميل بفضل مقاومته العالية للصدأ. كما أنه الخيار الأمثل لآلات CNC وإنتاج الصفائح المعدنية، إذ يُمكن تشكيله ولحامه. يُعجب الكثيرون بمظهره الرائع، ويتجلى ذلك في استخدامه في تصنيع أجزاء ناطحات السحاب والمباني الشاهقة.

الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316

الفولاذ المقاوم للصدأ 316، المعروف أيضًا باسم 316 SS، هو أيضًا فولاذ أوستنيتي. يحتوي على نسبة كربون لا تزيد عن 0.08%، ويحتوي على نيكل 10%، وكروم 16%، وموليبدينوم 2% إلى 3%. وبصفته فولاذًا أوستنيتيًا، فإنه يتحمل درجات حرارة عالية، ويمكن تشكيله أو لحامه، ويتميز بقوة شد عالية. كما أن الموليبدينوم 2% الإضافي يجعله أكثر مقاومة للتآكل في المياه المالحة والمياه الجوفية، التي تحتوي على مستويات عالية من الكلوريدات.

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 316 ببعض المزايا مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ 304. فبفضل احتوائه على كمية أكبر من النيكل وموليبدينوم 2%، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمقاومة أكبر للتآكل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304. كما أنه يتحمل البيئات الحمضية والقلوية والكلوريدية. كما أنه مرن وقابل للتشكيل واللحام، مما يجعله مادة ممتازة للنماذج الأولية السريعة. ويُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بكثرة في المجال الطبي نظرًا لصلابته التي تمنع البكتيريا من الالتصاق به وبقائه على قيد الحياة.

الفرق بين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316

يختلف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 في خصائصهما. لاختيار الدرجة المناسبة من الفولاذ المقاوم للصدأ، عليك فهم الفروقات بينهما. لاختيار الفولاذ المقاوم للصدأ المناسب لمشروعك، لاحظ الفروقات السبعة الرئيسية التالية.

الاختلافات في التركيب الكيميائي

الفرق الرئيسي بين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 هو تركيبهما الكيميائي. فيما يلي الاختلافات في التركيب الكيميائي لهذين النوعين من الفولاذ المقاوم للصدأ.

• يتكون الفولاذ المقاوم للصدأ 304 من الكروم 18% والنيكل 8%.
• يتكون الفولاذ المقاوم للصدأ 316 من الكروم 16% والنيكل 10% والموليبدينوم 2%.

مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ 304، يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 316 على نسبة أقل من الكروم ونسبة أعلى من النيكل في تركيبه الكيميائي. وعلى عكس الفولاذ المقاوم للصدأ 304، يحتوي أيضًا على الموليبدينوم 2%. ونتيجةً لهذه الاختلافات، يختلف كلا النوعين في خصائصهما، ويمكن استخدامهما في تطبيقات مختلفة.

الاختلافات في الخصائص الميكانيكية

عند اختيار نوع الفولاذ المقاوم للصدأ المُستخدم، يجب مراعاة قوة الشد، وقوة الخضوع، وقوة الضغط، ومعامل القص. فيما يلي بعض الطرق لمقارنة الفولاذين المقاومين للصدأ 304 و316 بناءً على اختلاف نوعياتهما.

قوة الشد

قوة الشد هي القوة اللازمة لفصل قطعة من مادة عن الأخرى. كما أنها تُظهر مدة تمدد المادة قبل أن تنكسر.

إذا كان سمك الفولاذ المقاوم للصدأ 304 8 مم، فإن قوة الشد تتراوح بين 520 و720 ميجا باسكال. وإذا كان عرضه يتراوح بين 8 و75 مم، فإن قوة الشد تتراوح بين 540 و750 ميجا باسكال. أما إذا كان سمك الفولاذ المقاوم للصدأ 160 مم، فإن قوة الشد تتراوح بين 500 و700 ميجا باسكال.

إذا كان سمك الفولاذ المقاوم للصدأ 316 8 مم، فإنه يتحمل قوة شد تتراوح بين 530 و680 ميجا باسكال. وإذا كان سمكه يتراوح بين 8 و75 مم، فإنه يتحمل قوة شد تتراوح بين 520 و670 ميجا باسكال. وأخيرًا، إذا كان سمكه 160 مم، فإنه يتحمل قوة شد تتراوح بين 500 و700 ميجا باسكال.

قوة الخضوع

تُشير مقاومة خضوع المعدن إلى مقدار القوة التي يُمكن تطبيقها قبل أن يتغير شكله بشكل دائم. تبلغ مقاومة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 290 ميجا باسكال، بينما تبلغ مقاومة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 215 ميجا باسكال. لذلك، فإن مقاومة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أقوى من مقاومة خضوع الفولاذ المقاوم للصدأ 304. هذا يعني أن الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أنسب من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 لتصنيع المنتجات التي تتعرض لإجهاد أكبر.

صلابة

تعتمد مقاومة المادة للانحناء والتآكل والاختراق والانبعاج على صلابتها. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بصلابة تبلغ 79 صلابة روكويل B، بينما يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بصلابة تبلغ 70 صلابة روكويل B. وعلى الرغم من أن الفرق ليس كبيرًا، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أكثر ملاءمة للعناصر ذات الاحتكاك العالي.

معامل المرونة

يظهر معامل المرونة العلاقة بين الإجهاد والانفعال عندما يتشوه المعدن. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمعامل مرونة يبلغ 164 جيجا باسكال بينما يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بمعامل مرونة يبلغ 193-200 جيجا باسكال. هذا يثبت أن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 يمكنه التعامل مع التشوه بشكل أفضل.

الاختلافات في مقاومة التآكل

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمقاومة تآكل أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ 304. وكما هو الحال مع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 لا يصدأ. من ناحية أخرى، فإن الموليبدينوم 2% الموجود في الفولاذ المقاوم للصدأ 316 يجعله أكثر مقاومة للكلور والأحماض والقلويات.

نتيجةً لذلك، يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أكثر ملاءمةً للمنتجات المستخدمة في المياه المالحة أو غيرها من البيئات المعرضة للصدأ. وبالطبع، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بمقاومة عالية للتآكل.

الاختلافات في مقاومة درجات الحرارة

تُعد مقاومة الحرارة سمة مهمة يجب مراعاتها عند استخدام المنتجات في المناطق ذات درجات الحرارة العالية. يتفوق الفولاذ المقاوم للصدأ 304 على الفولاذ المقاوم للصدأ 316 من حيث مقاومة الحرارة. درجة انصهاره أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بما يتراوح بين 50 و100 درجة فهرنهايت.

يمكن لـSS 304 أن يتحمل درجات الحرارة العالية بشكل جيد، ولكن قد يصدأ إذا تم استخدامه بشكل مستمر في درجات حرارة تتراوح من 425 إلى 860 درجة مئوية (797 إلى 1580 درجة فهرنهايت).

فوق 843 درجة مئوية (1550 درجة فهرنهايت) وأقل من 454 درجة مئوية (850 درجة فهرنهايت)، يعتبر SS 316 معدنًا يتمتع بمقاومة جيدة للحرارة.

متانة

تشير المتانة إلى قوة المادة وقدرتها على تحمل التلف الناتج عن التآكل والإجهاد والتشوه والحرارة. يتميز الفولاذان 316 و304 بالمتانة، مما يعني إمكانية استخدامهما في هياكل الإنتاج الصارمة. مع ذلك، يتميز الفولاذ 316 بميزة طفيفة، نظرًا لمقاومته الأفضل للتآكل.

قابلية اللحام والتشكيل

تعتمد قابلية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ على كمية الكربون فيه. فكلما زادت نسبة الكربون، قلت قابليته للحام، ولذلك يحتوي كلٌّ من الفولاذ المقاوم للصدأ SS 304 والفولاذ المقاوم للصدأ SS 316 على نسبة كربون تبلغ 0.08%، إلا أن بعض مكوناتهما الأخرى تختلف اختلافًا طفيفًا. ولأنهما مادتان مختلفتان، تختلف قابليتهما للحام اختلافًا طفيفًا. ومع ذلك، يُمكن لحام كلا النوعين من الفولاذ المقاوم للصدأ بسهولة باستخدام اللحام القوسي.

فروق الأسعار

من حيث السعر، يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ SS304 أرخص من الفولاذ المقاوم للصدأ SS316. ويُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ SS316 أغلى من الفولاذ المقاوم للصدأ SS304 بنسبة 75% لاحتوائه على عناصر معدنية إضافية. هذا يُعقّد عملية إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ 316. كما أن هذه المكونات الإضافية تجعله أكثر مقاومة للصدأ والتآكل، مما يزيد من قيمته.

التطبيقات الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316

يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في العديد من التطبيقات نظرًا لقدرته على مقاومة التآكل. من ناحية أخرى، يمكن لدرجات مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ أن تزيد من مقاومته للتآكل أو تُحسّن خصائص أخرى مثل المتانة، وقوة الشد، وعمر الخدمة. ونظرًا لاختلاف نوعي الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316، يمكن استخدامهما لأغراض متعددة. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة للفولاذ المقاوم للصدأ.

صناعة الطيران والفضاء

العديد من الأجزاء المستخدمة في صناعة الطيران والفضاء تُصنع من الفولاذ المقاوم للصدأ. على سبيل المثال، يُمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) لتصنيع قطع غيار الطائرات. ويرجع ذلك إلى خفة وزن الفولاذ المقاوم للصدأ، وقوة شده العالية، ومقاومته للصدأ، وعمره الافتراضي الطويل. بفضل هذه الخصائص، يُمكن استخدام الفولاذين المقاومين SS 304 و316 في تصنيع قطع غيار الطائرات، مثل المحركات، وأدوات التثبيت، وقطع غيار معدات الهبوط، وغيرها.

المعدات الطبية

المعدات الطبية يجب أن يكون مقاومًا للصدأ والتآكل، وسهل التنظيف والتعقيم. يتمتع كلا الفولاذين المقاوم للصدأ بهذه الخصائص. ولذلك، كلاهما مناسب لصنع الأدوات والمعدات الطبية مثل المشارط والغرسات.

أدوات منزلية

يمكن استخدام كلا النوعين من الفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة أدوات المطبخ كالسكاكين والشوك. يتميزان بخصائص ميكانيكية ممتازة، ومتانة، ومقاومة للحرارة، وجمالية.

المأكولات والمشروبات

الفولاذ المقاوم للصدأ SS 304 و316 قوي ومتين، ويمكن استخدامه في صناعة أوعية الطعام والشراب. علاوة على ذلك، فهو لا يصدأ لعدم تفاعله مع الأحماض والقلويات. ونتيجة لذلك، فهو مناسب لمختلف أنواع الأطعمة، سواءً كانت تحتوي على ملح خفيف أم لا. يتميز بسطح أملس سهل التنظيف، ولا يأوي البكتيريا.

أيهما أفضل لمشروعك؟

بعد التعرف على إيجابيات وسلبيات واستخدامات نوعي الفولاذ المقاوم للصدأ، 304 و316، قد تتساءل أيهما أفضل. وكما قد تظن، لا توجد إجابة واحدة. مع ذلك، سنجيب على بعض الأسئلة أدناه لمساعدتك في اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ الأنسب لعملك.

أين سيتم استخدام المنتج؟

يمكن استخدام أيٍّ من نوعي الفولاذ المقاوم للصدأ في الأماكن التي يُشكّل فيها التآكل مشكلة. مع ذلك، يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أفضل في الأماكن الحمضية أو المالحة أو المليئة بالكلوريدات، وذلك لاحتوائه على الموليبدينوم 2%، الذي يُوفّر مقاومة عالية للصدأ.

ما هي درجة حرارة التشغيل؟

تُسبب درجة الحرارة تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ. لذلك، يعمل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بشكل أفضل عندما تتراوح درجة الحرارة عند التشغيل بين 454 و843 درجة فهرنهايت.

ما هي ميزانيتك؟

إذا لم تكن الخصائص المذكورة أعلاه مطلوبة، فمن الأفضل اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ 304 بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ 316. تكلفة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أقل بحوالي 25% من الفولاذ المقاوم للصدأ 316.

خاتمة

الجدل بين الفولاذ المقاوم للصدأ SS304 وSS316 طويل. لاختيار المنتج المناسب، عليك فهم خصائصه وفوائده واستخداماته. تساعدك هذه المقالة، التي تتناول الاختلافات بين هذين النوعين من الفولاذ المقاوم للصدأ، في اختيار نوع الفولاذ المقاوم للصدأ المناسب لك.

إذا كنت لا تزال مترددًا في اختيار المنتج المناسب، فمن الأفضل الاستعانة بشركة موثوقة متخصصة في خدمات النماذج الأولية السريعة لمساعدتك في اختيار المادة المناسبة. وهنا يأتي دور Yonglihao Machinery.

Yonglihao Machinery هي واحدة من أفضل شركات خدمات النماذج الأولية السريعة وأكثرها احترافية. نقدم مجموعة واسعة من الخدمات، بما في ذلك خدمات CNCتصنيع الصفائح المعدنية، وقولبة الحقن، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، نقدم خدمات متخصصة في الفولاذ المقاوم للصدأ، ونساعدكم في تصنيع منتجات فولاذية عالية الجودة لمجموعة واسعة من المجالات، مثل الفضاء، والأجهزة الطبية، وغيرها.

يمكننا أيضًا تزويدك بعروض أسعار فورية لتحسين عملية التصنيع. هل أنت محتار في اختيار المادة المناسبة؟ يمكننا مساعدتك إذا اتصلت بنا.

التعليمات

هل يجب أن أستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316؟

ليس من السهل الإجابة على هذا السؤال. هناك أنواع عديدة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكل منها استخدامات محددة. لذلك، ليس من الضروري أن يكون نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أفضل من غيره. يعتمد اختيار نوع الفولاذ المقاوم للصدأ المناسب لك على مشروعك والخصائص الميكانيكية والكيميائية وغيرها التي تحتاجها.

هل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 يصدأ؟

لأن الفولاذ المقاوم للصدأ 316 يحتوي على النيكل والموليبدينوم والكروم، فهو مقاوم للصدأ والتآكل. ولذلك، يُمكن استخدامه في المناطق التي يكثر فيها الصدأ والعوامل الجوية.

ما هو الفرق في التكلفة بين الفولاذ المقاوم للصدأ 316 و 304؟

يعود فرق السعر بين الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 إلى تركيبهما الكيميائي. تكلفة شراء الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أعلى من 304. إضافة الموليبدينوم 2% والمزيد من النيكل تزيد من تكلفة تصنيع المنتج. هذا يزيد من قيمة هذا النوع لأنه أقل عرضة للصدأ.