الأرشيف لشهر: #!31 الخميس، 12 أغسطس 2021 09:00:38 +0000p3831#31 الخميس، 12 أغسطس 2021 09:00:38 +0000p-9+00:003131+00:00x31 12ص31ص-31 الخميس، 12 أغسطس 2021 09:0 0:38 +0000p9+ 00:003131+00:00x312021الخميس, 12 أغسطس 2021 09:00:38 +0000009008صالخميس=1192#!31الخميس, 12 أغسطس 2021 09:00:38 +0000p+00:008#f، ي#!31الخميس , 12 أغسطس 2021 09:00:38 +0000p3831#/31الخميس، 12 أغسطس 2021 09:00:38 +0000p-9+00:003131+00:00x31#!31الخميس، 12 أغسطس 2021 09:00:38 +0000p+00:008#

بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الصناعي، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي لديه متطلبات أكثر صرامة فيما يتعلق بالتركيب الكيميائي بسبب خصائصه الرئيسية المتمثلة في تقليل انحلال أيونات المعدن وتجنب التآكل المحلي مثل التآكل الحبيبي والتآكل الإجهادي. محتوى عناصر السبائك مثل Ni وCr أعلى من محتوى الفولاذ المقاوم للصدأ العادي (عادة الحد الأعلى للفولاذ المقاوم للصدأ العادي)، في حين أن محتوى عناصر الشوائب مثل S وP أقل من محتوى الفولاذ المقاوم للصدأ العادي. لسنوات عديدة، كان الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي هو المادة المفضلة للتطبيقات الجراحية، خاصة في حالات الرعاية الحرجة والجراحة. يتميز عنصر Ni وCr بمقاومة أعلى للتآكل، مما يسمح باستخدامه في الأغراض التي تتطلب زراعة العظام وتجويف الفم والأجهزة الطبية. الفولاذ المقاوم للصدأ، وهو نوع من سبائك Ni-Cr، يقدم مجموعة متنوعة من الفوائد عند مقارنته بالفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة العامة. يعد نوع السبيكة المستخدمة في الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي المستخدم في الأدوات الجراحية أمرًا بالغ الأهمية لقدرة الأداة على مقاومة التآكل والبقاء خالية من الأخطاء والثغرات الداخلية.

يمكن استخدام العديد من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ للأغراض الطبية، وأكثرها شيوعًا هو الأوستنيتي 316 (AISI 316L)، المعروف باسم "الفولاذ الجراحي". AISI 301 هو المعدن الأكثر استخدامًا في صناعة النوابض الطبية. تشمل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى شائعة الاستخدام للاستخدام الطبي 420 و440 و17-4PH. هذا الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي ليس مقاومًا للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 316، لكنه يتمتع بصلابة أعلى. لذلك، يتم استخدام مصانع الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي في أدوات القطع أو الأجهزة الأخرى غير المزروعة. يكتسب مرونة في العمل البارد ولكنه يفقد مقاومة التآكل. لقد حقق الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي شعبية واسعة النطاق بسبب متانته التي لا مثيل لها، ومقاومته للمعالجة الحرارية، ووظيفته الجراحية، ومقاومته للتآكل. يتم استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك إطارات مقاعد المستشفى، والحوامل، والألواح الطرفية، والقفازات الجراحية، والأعمدة الوريدية، والدبابيس. نظرًا لمرونته الشديدة والحاجة إلى استخدامه في التطبيقات المتخصصة، فمن الضروري أن يولي المصنعون الذين يستخدمون هذه الدرجة من الفولاذ المقاوم للصدأ اهتمامًا وثيقًا بمراقبة الجودة ومواصفات التصنيع. أشهر الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي المستخدم في صناعة الأدوات الجراحية هو 304 و 316. ومع ذلك، فإن أفضل السبائك تتميز بمحتوى منخفض من الكربون وMo المضافة مثل الفولاذ 316L و317L.

الفولاذ المقاوم للصدأ 304، أي الفولاذ المقاوم للصدأ 18-8، والفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 304 يشتمل أيضًا على نسبة منخفضة من الكربون 304 لتر، 304H للأغراض المقاومة للحرارة، هناك سؤال، هل يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 للأغراض الطبية؟ هناك حقيقة أنه في عام 1926،18% CR-8% Ni من الفولاذ المقاوم للصدأ (إيسي 304) تم استخدامه لأول مرة كمادة لزراعة العظام ولاحقًا في طب الأسنان. لم يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316 الذي يحتوي على 2%Mo حتى عام 1952 في العيادة وتم استبدال الفولاذ المقاوم للصدأ 304 تدريجيًا. من أجل حل مشكلة التآكل الحبيبي للفولاذ المقاوم للصدأ، في الستينيات، بدأ استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الكربون للغاية AISI 316L وAISI 317L مع توافق حيوي جيد وخصائص ميكانيكية ومقاومة أفضل للتآكل في المجال الطبي. ومع ذلك، ني هو عامل توعية محتمل لجسم الإنسان. في السنوات الأخيرة، قامت العديد من البلدان بتحديد محتوى النيكل في الضروريات اليومية والمواد المعدنية الطبية، وأصبح الحد الأقصى المسموح به لمحتوى النيكل أقل وأقل. يتطلب المعيار 94/27/EC للبرلمان الأوروبي الصادر في عام 1994 ألا يتجاوز محتوى النيكل في المواد المزروعة في جسم الإنسان (مواد الزرع، أطقم الأسنان التقويمية، إلخ) 0.105%؛ بالنسبة للمواد المعدنية (المجوهرات، الساعات، الخواتم، الأساور، إلخ) التي تتعرض لجلد الإنسان لفترة طويلة، يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لكمية النيكل 015 لتر/سم2 في الأسبوع. واليوم لا يزال 304 يستخدم في صناعة الأدوات الطبية الشائعة مثل المحاقن والمقص الطبي والملاقط وسلسلة المشرط.

 

نظرًا لمقاومته الفريدة للتآكل وأداء المعالجة الجيد والمظهر الرائع للسطح، فقد تم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل الفضاء والطاقة والجيش والبناء والبتروكيماويات وما إلى ذلك. التلميع جزء مهم من الفولاذ المقاوم للصدأ لوحة الصلب في صناعة الديكور، والغرض منه هو الحصول على المرآة النهائية (8K) الفولاذ المقاوم للصدأ. سطح 8K (رقم 8) هو السطح المصقول بالمرآة، والانعكاس العالي، وصورة الانعكاس الواضحة، عادةً مع الدقة ومعدل عيوب السطح لقياس جودة المرآة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والتقييم البصري العام: المستوى 1 هو السطح اللامع كمرآة. ‎يمكن رؤية ملامح الإنسان وحواجبه بوضوح؛ المستوى 2 هو السطح مشرق، ويمكن رؤية ملامح الإنسان والحواجب، ولكن جزء الحاجب غير واضح؛ المستوى 3 هو سطوع جيد للسطح، ويمكن رؤية ملامح وجه الشخص ومخططه، وجزء الحاجب غير واضح؛ المستوى 4 هو لمعان السطح، ولكن لا يمكن رؤية ملامح وجه الشخص؛ الصف الخامس هو سطح رمادي وممل.

 

يتم تلميع لوحة المرآة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال تلميع المرآة للسطح الأولي للوحة الفولاذ المقاوم للصدأ BA أو 2B أو رقم 1 لتصبح مشابهة لسطح المرآة (الاسم العلمي مرآة 8K أو رقم 8). اللوحة الفولاذية المرآة هي الركيزة لمعالجة الألوان اللاحقة أو الألواح المحفورة. تستخدم بشكل رئيسي في جميع أنواع الديكور أو المنتجات البصرية المعدنية. تعتمد مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ على تركيبة سبائكه (الكروم، والنيكل، والتيتانيوم، والسيليكون، والمنغنيز، وما إلى ذلك) والبنية الداخلية، التي تلعب دورًا حاسمًا في عنصر الكروم، ويمكن أن تشكل طبقة تخميل على سطح الفولاذ. الفولاذ والمعادن والعزلة عن العالم الخارجي لا تنتج أكسدة، وتعزز مقاومة التآكل لوحة الصلب. يشير الرقم "8" في 8K إلى نسبة محتوى السبيكة، ويشير الحرف "K" إلى مستوى الانعكاس الذي تم تحقيقه بعد التلميع (K هو مستوى انعكاس المرآة). مرآة 8K هي درجة مرآة من سبائك الصلب الكروم والنيكل.

 

يشمل الفولاذ المقاوم للصدأ المرآة الشائعة أيضًا 6K، 10K، 12K، وما إلى ذلك، كلما زاد العدد، كانت المرآة أدق أيضًا. يشير 6K إلى لوحة مرآة الطحن والتلميع الخشنة، ويشير 10K إلى لوحة مرآة الطحن والتلميع الدقيقة، أي ما يعادل المرآة العادية؛ ويشير 12K إلى لوحة مرآة تلميع الطحن فائقة الدقة، والتي يمكن أن تلبي الأغراض البصرية. كلما زاد السطوع، زادت الانعكاسية وقلت عيوب السطح. في بعض الغناء غير الصارم، يمكن الإشارة إليهم بشكل جماعي باسم 8K. تقنيات التلميع الرئيسية المستخدمة للحصول على الفولاذ المقاوم للصدأ المرآة عالي الجودة هي التلميع الكهربائي والتلميع الكيميائي والتلميع الميكانيكي.

 

تلميع كهربائيا

التلميع الكهربائي هو نقع المنحل بالكهرباء للحصول على الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة على سطح عملية التلميع، والفولاذ المقاوم للصدأ بمثابة أنود في هذه العملية، بمساعدة تيار مباشر يتدفق عبر محلول محدد بالكهرباء إلى المعدن، سطح الأنود لتشكيل مقاومة عالية للغشاء المخاطي السميك، والغشاء المخاطي السميك في المقعر الصغير والسطح المحدب لمنتجات الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة مختلفة، يؤدي إلى أن كثافة تيار سطح الأنود للتوزيع الجزئي ليست موحدة، كثافة التيار في الانتفاخ، تذوب بسرعة، كثافة التيار المقعرة صغيرة، تذوب ببطء، وذلك لتقليل خشونة سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، وتحسين المستوى والسطوع، وتشكيل طبقة تخميل بدون عيوب. يجب أن يحتوي محلول التلميع الإلكتروليتي على مؤكسد كافٍ ولا يمكن لأي أيونات نشطة أن تدمر طبقة التخميل.

 

تلميع كيميائي

مبدأ التلميع الكيميائي والتلميع الكهربائي متشابهان، حيث يتم وضع الفولاذ المقاوم للصدأ في تركيبة معينة من المحلول، ويكون سطح الجزء المرتفع الصغير من معدل الذوبان أكبر من الجزء المقعر الصغير من معدل الذوبان، و سطح الفولاذ المقاوم للصدأ أملس وسلس. يمكن ملاحظة أن مبدأ طريقة التلميع الكيميائي وطريقة التلميع الكهربائي هو نفسه في الأساس، ولكن التلميع الكهربائي مع إضافة التحليل الكهربائي للجهد تحت الإجراء القسري لتسريع ذوبان الجزء المرتفع، وطريقة التلميع الكيميائي هي يعتمد بشكل كامل على قدرة المحلول على التآكل الذاتي لتنعيم سطح الفولاذ المقاوم للصدأ.

 

تلميع ميكانيكي

يشير التلميع الميكانيكي إلى عجلة التلميع الدوارة عالية السرعة مع معجون التلميع لإزالة السطح غير المستوي للفولاذ المقاوم للصدأ ميكانيكيًا والحصول على معالجة سطحية لامعة. يتم استخدام عجلة التلميع لتمييز مستوى الحبيبات وفقًا لأنواع القماش المختلفة التي تصنعها، وأشكال الهيكل الرئيسية هي النوع المخيط والنوع القابل للطي وما إلى ذلك. معجون تلميع حسب احتياجات التلميع من خلال قدرة التلميع لأكسيد الكروم والمواد الرابطة المكونة من معجون تلميع أخضر، وهناك أيضًا معجون عضوي كاشط ومضافات مكونة من شمع التلميع. ينقسم التلميع الميكانيكي عمومًا إلى تلميع خشن، أو تلميع ناعم، أو في نفس الوقت تلميع بمعجون تلميع مختلف وعجلة تلميع، تحت تأثير الدوران الميكانيكي، صورة الانعكاس النهائية للفولاذ المقاوم للصدأ المرآة الشفافة. عندما يختار المستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ BA لعملية تلميع المرآة، فلا حاجة إلى عملية تلميع خشنة.

التركيب الكيميائي له تأثير كبير على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية والخواص الفيزيائية ومقاومة التآكل للصلب. يمكن للكروم والموليبدينوم والنيكل وعناصر صناعة السبائك الأخرى أن تحل محل الزاوية الرأسية لشبكة الأوستينيت ومركز الجوانب الستة للمكعب، حيث يوجد الحديد والكربون والنيتروجين في الفجوة بين ذرات الشبكة (موضع الفجوة) بسبب صغر حجمها. ، تنتج إجهادًا كبيرًا في الشبكة، وبالتالي تصبح عناصر تصلب فعالة. تختلف تأثيرات عناصر صناعة السبائك المختلفة على خصائص الفولاذ، فهي مفيدة أحيانًا وضارة أحيانًا أخرى. عناصر السبائك الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي لها التأثيرات التالية:

 

سجل تجاري

الكروم هو عنصر صناعة السبائك الذي يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ "خاليًا من الصدأ". مطلوب ما لا يقل عن 10.5% من الكروم لتشكيل طبقة التخميل السطحية المميزة للفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن لفيلم التخميل أن يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ يقاوم بشكل فعال الماء المتآكل ومجموعة متنوعة من المحاليل الحمضية وحتى الأكسدة القوية للتآكل الغازي بدرجة الحرارة العالية. عندما يتجاوز محتوى الكروم 10.5%، يتم تعزيز مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ. محتوى الكروم 304 الفولاذ المقاوم للصدأ هو 18%، وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الجودة يحتوي على محتوى كروم يصل إلى 20% إلى 28%.

 

ني

يمكن للنيكل تشكيل واستقرار المرحلة الأوستنيتية. 8%Ni يجعل 304 الفولاذ المقاوم للصدأمما يمنحه الخصائص الميكانيكية والقوة والمتانة التي يتطلبها الأوستينيت. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء على تركيزات عالية من الكروم والموليبدينوم، ويتم إضافة النيكل للحفاظ على الهيكل الأوستنيتي عند إضافة المزيد من الكروم أو عناصر تشكيل الفريت الأخرى إلى الفولاذ. يمكن ضمان هيكل الأوستينيت بحوالي 20% من محتوى النيكل، ويمكن تحسين مقاومة الكسر الناتج عن الإجهاد للفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير.

يمكن للنيكل أيضًا أن يقلل من معدل تصلب العمل أثناء التشوه البارد، وبالتالي فإن السبائك المستخدمة في السحب العميق والغزل والتوجيه البارد تحتوي عمومًا على نسبة عالية من النيكل.

 

شهر

يعمل الموليبدينوم على تحسين مقاومة التآكل والشقوق للفولاذ المقاوم للصدأ في بيئة الكلوريد. مزيج الموليبدينوم والكروم، وخاصة النيتروجين، يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء يتمتع بمقاومة قوية للتآكل والشقوق. يمكن لـ Mo أيضًا تحسين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات المختزلة مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك المخفف. الحد الأدنى لمحتوى الموليبدينوم من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هو حوالي 2%، مثل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء مع أعلى محتوى من السبائك على ما يصل إلى 7.5% من الموليبدينوم. يساهم الموليبدينوم في تكوين مرحلة الفريت ويؤثر على توازن المرحلة. ويشارك في تكوين العديد من المراحل الثانوية الضارة وسيشكل أكاسيد غير مستقرة عند درجات الحرارة العالية، ويكون له تأثير سلبي على مقاومة الأكسدة عند درجات الحرارة المرتفعة، ويجب مراعاة استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على الموليبدينوم.

 

ج

الكربون يستقر ويقوي المرحلة الأوستنيتي. يعد الكربون عنصرًا مفيدًا للفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة مثل أنابيب الغلايات، ولكن في بعض الحالات يمكن أن يكون له تأثير ضار على مقاومة التآكل. عادةً ما يقتصر محتوى الكربون في معظم الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي على أدنى مستوى ممكن عمليًا. محتوى الكربون من درجات اللحام (304 لتر، 201L و 316L) يقتصر على 0.030%. يقتصر محتوى الكربون في بعض الدرجات عالية الأداء من السبائك العالية على 0.020%.

 

ن

يعمل النيتروجين على استقرار وتقوية الطور الأوستينيت، ويبطئ حساسية الكربيد وتكوين الطور الثانوي. يحتوي كل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسي والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء على النيتروجين. في الدرجة منخفضة الكربون (L)، يمكن لكمية صغيرة من النيتروجين (تصل إلى 0.1%) أن تعوض فقدان القوة بسبب انخفاض محتوى الكربون. يساعد النيتروجين أيضًا على تحسين مقاومة تآكل الكلوريد وتآكل الشقوق، لذا فإن بعض أفضل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء المقاوم للتآكل تحتوي على محتوى نيتروجين يصل إلى 0.5%.

 

من

تستخدم مصانع الصلب المنغنيز لإزالة الأكسدة من الفولاذ المنصهر، لذلك تبقى كمية صغيرة من المنغنيز في جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن للمنغنيز أيضًا تثبيت الطور الأوستنيتي وتحسين قابلية ذوبان النيتروجين في الفولاذ المقاوم للصدأ. ولذلك، في الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 200، يمكن استخدام المنغنيز لاستبدال جزء من النيكل لزيادة محتوى النيتروجين، وتحسين القوة ومقاومة التآكل. يضاف المنغنيز إلى بعض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء لتحقيق نفس التأثير.

 

النحاس

يمكن للنحاس تحسين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق تقليل الأحماض، مثل بعض المحاليل المختلطة من حمض الكبريتيك والفوسفوريك.

 

سي

بشكل عام، يعد السيليكون عنصرًا مفيدًا في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي لأنه يمكن أن يحسن مقاومة التآكل للصلب في البيئات الحمضية المركزة والأكسدة العالية. يُذكر أن UNS S30600 وغيره من الفولاذ المقاوم للصدأ الخاص عالي السيليكون يتمتع بمقاومة عالية للتآكل. يمكن أيضًا استخدام السيليكون، مثل المنغنيز، لإزالة الأكسدة من الفولاذ المنصهر، لذلك تبقى دائمًا شوائب الأكسيد الصغيرة التي تحتوي على السيليكون والمنغنيز وعناصر إزالة الأكسدة الأخرى في الفولاذ. لكن وجود الكثير من الشوائب سيؤثر على جودة سطح المنتج.

 

ملحوظة و تي

يعتبر هذان العنصران من العناصر القوية المكونة للكربيد ويمكن استخدامهما بدلاً من الدرجات منخفضة الكربون لتخفيف التحسس. يمكن لكربيد النيوبيوم وكربيد التيتانيوم تحسين قوة درجات الحرارة العالية. 347 ويشيع استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 321 الذي يحتوي على Nb وTi في الغلايات ومعدات التكرير لتلبية متطلبات القوة وقابلية اللحام في درجات الحرارة العالية. كما أنها تستخدم في بعض عمليات إزالة الأكسدة كعناصر متبقية في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء.

 

س و ب

الكبريت جيد وسيئ على حد سواء بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن أن يحسن أداء المعالجة، والضرر هو تقليل قابلية التشغيل الحراري، وزيادة عدد إدراج كبريتيد المنغنيز، مما يؤدي إلى تقليل مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الجودة ليس من السهل تسخينه، لذلك يجب التحكم في محتوى الكبريت عند أدنى مستوى ممكن، حوالي 0.001%. لا يتم إضافة الكبريت عادة كعنصر صناعة السبائك إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء. ومع ذلك، فإن محتوى الكبريت في الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة القياسية غالبًا ما يكون مرتفعًا (0.005% ~ 0.017%)، من أجل تحسين عمق اختراق اللحام للحام الانصهار الذاتي، وتحسين أداء القطع.

يعد الفوسفور عنصرًا ضارًا ويمكن أن يؤثر سلبًا على خصائص العمل الساخنة للطرق والدرفلة على الساخن. في عملية التبريد بعد اللحام، سيتم أيضًا تعزيز حدوث التكسير الحراري. لذلك، يجب التحكم في محتوى الفوسفور عند الحد الأدنى.