هل درجة 304 الفولاذ المقاوم للصدأ الطبية؟

بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الصناعي ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي له متطلبات أكثر صرامة بشأن التركيب الكيميائي بسبب خصائصه الرئيسية لتقليل انحلال أيونات المعدن وتجنب التآكل المحلي مثل التآكل بين الخلايا الحبيبية والتآكل الناتج عن الإجهاد. محتوى عناصر السبائك مثل Ni و Cr أعلى من محتوى الفولاذ المقاوم للصدأ العادي (عادةً الحد الأعلى للفولاذ المقاوم للصدأ العادي) ، بينما محتوى عناصر الشوائب مثل S و P 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 العنصر Ni و Cr بمقاومة أعلى للتآكل ، مما يسمح باستخدامه للأغراض 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 السبائك المستخدم في الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي المستخدم في الأدوات الجراحية أمرًا بالغ الأهمية لقدرة الأداة على مقاومة التآكل والبقاء خالية من الأخطاء والفجوات الداخلية.

يمكن استخدام العديد من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ للأغراض الطبية ، وأكثرها شيوعًا هو الأوستنيتي 316 (AISI 316L) ، والمعروف باسم "الفولاذ الجراحي". AISI 301 هو المعدن الأكثر استخدامًا في صناعة النوابض الطبية. تشمل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى المستخدمة بشكل شائع للاستخدام الطبي 420 و 440 و 17-4PH. لا يعتبر الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ مقاومًا للتآكل مثل الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ 316 ، ولكنه يتمتع بصلابة أعلى. لذلك ، تُستخدم مصانع الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ في أدوات القطع أو غيرها من الأجهزة غير المزروعة. يكتسب المرونة في العمل البارد ولكنه يفقد مقاومة التآكل. حقق الفولاذ المقاوم للصدأ الطبي شعبية واسعة بسبب متانته التي لا مثيل لها ، ومقاومة المعالجة الحرارية ، والوظائف الجراحية ، ومقاومة التآكل. يتم استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك إطارات جلوس المستشفى ، والمهدات ، واللوحات الطرفية ، والقفازات الجراحية ، وأعمدة IV ، والدبابيس. نظرًا لمرونته الشديدة والحاجة إلى استخدامه في التطبيقات المتخصصة ، من الضروري أن يولي المصنعون الذين يستخدمون هذه الدرجة من الفولاذ المقاوم للصدأ اهتمامًا وثيقًا لمراقبة الجودة ومواصفات التصنيع. أكثر أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الطبية شيوعًا المستخدمة في تصنيع الأدوات الجراحية هي 304 و 316. ومع ذلك ، فإن أفضل السبائك تتميز بمحتوى أقل من الكربون وإضافة Mo مثل فولاذ 316L و 317L.

304 الفولاذ المقاوم للصدأ ، أي 18-8 الفولاذ المقاوم للصدأ ، والفولاذ المقاوم للصدأ 304 سلسلة تشمل أيضا الكربون المنخفض 304L304H لأغراض مقاومة الحرارة هناك سؤال هل يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 للأغراض الطبية؟ هناك حقيقة أنه في عام 1926,18 ، 8٪ من الفولاذ المقاوم للصدأ CR-XNUMX٪ (ايسي 304) تم استخدامه لأول مرة كمادة لزراعة العظام ولاحقًا في طب الأسنان. لم يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 1952 الذي يحتوي على 316 ٪ Mo في العيادة حتى عام 2 واستبدل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 تدريجياً. من أجل حل مشكلة التآكل بين الخلايا الحبيبية للفولاذ المقاوم للصدأ ، في الستينيات ، بدأ استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الكربون للغاية AISI 1960L و AISI 316L مع توافق حيوي جيد وخصائص ميكانيكية ومقاومة أفضل للتآكل في المجال الطبي. ومع ذلك ، فإن النيكل هو عامل تحسيس محتمل لجسم الإنسان. في السنوات الأخيرة ، حدت العديد من البلدان من محتوى النيكل في الضروريات اليومية والمواد المعدنية الطبية ، وأصبح الحد الأقصى المسموح به لمحتوى النيكل أقل وأقل. يشترط المعيار 317/94 / EC الصادر عن البرلمان الأوروبي الصادر في 27 أن محتوى النيكل في المواد المزروعة في جسم الإنسان (مواد الزرع ، أطقم الأسنان ، إلخ) يجب ألا يتجاوز 1994٪ ؛ بالنسبة للمواد المعدنية (المجوهرات ، والساعات ، والخواتم ، والأساور ، وما إلى ذلك) التي تتعرض لجلد الإنسان لفترة طويلة ، يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لكمية النيكل 0.105Lg / cm015 في الأسبوع. لا يزال 2 يستخدم حتى اليوم في تصنيع الأدوات الطبية الشائعة مثل المحاقن والمقصات الطبية والملاقط وسلسلة المبضع.

 

الفرق بين صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ 2B و 2D

أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ مادة معدنية مستخدمة على نطاق واسع لمقاومته الممتازة للتآكل ، وخصائصه الميكانيكية الجيدة وخصائص التشغيل الآلي. طرق المعالجة المختلفة والدرفلة على البارد بعد المعالجة ، يمكن أن يكون لسطح الفولاذ المقاوم للصدأ مستويات مختلفة من تشطيب السطح والحبوب واللون. المعالجة السطحية للوح الفولاذ المقاوم للصدأ المدلفن على البارد لها 2D ، 2B ، رقم 3 ، رقم 4 ، 240 ، 320 ، رقم 7 ، رقم 8 ، HL ، BA ، TR الحالة الصلبة ، درجة سطح منقوشة. يمكن تطبيقه أيضًا على الطلاء الكهربائي ، والتلميع الكهربائي ، وخط الشعر غير الموجه ، والحفر ، والتلوين ، والطلاء ، والأسطح الأخرى المعالجة العميقة القائمة على الفولاذ المقاوم للصدأ المدلفن على البارد. تستخدم الألواح المدرفلة على البارد من الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في البناء والديكور والأجهزة المنزلية والنقل بالسكك الحديدية والسيارات والمصاعد والحاويات والطاقة الشمسية والإلكترونيات الدقيقة وغيرها من المجالات ، بما في ذلك البناء والديكور والمصعد والحاويات وغيرها من المنتجات التي تستخدم مباشرة 2D ، 2B ، BA ، طحن وسطح آخر بعد معالجة الدرفلة على البارد ، والأجهزة المنزلية ، والنقل بالسكك الحديدية ، والسيارات ، والطاقة الشمسية ، والإلكترونيات الدقيقة وغيرها من الصناعات غالبًا ما تستخدم المعالجة المباشرة للوح الفولاذ المقاوم للصدأ المدلفن على البارد أو صقل وتلميع الفولاذ المقاوم للصدأ.

 

رقم 2D الفولاذ المقاوم للصدأ ورقة

رقم 2D هو نوع من الأسطح الباهتة المدلفنة على البارد بدون مقياس أكسيد. بعد الدرفلة على البارد ، يمر فقط بالمعالجة الحرارية والتخليل. يتم تحديد سطوع سطحه من خلال درجة تشوه الدرفلة على البارد وانتهاء سطح لفة العمل لتمرير المنتج النهائي ، كما أنه مرتبط بطريقة التخليل لإزالة الأكسدة. يشتمل السطح رقم 2D أيضًا على بكرة سطح خشن لتسوية الضوء على الأساس أعلاه. لفة السطح الخشن هي عملية خاصة لتغطية سطح البكرة ، أي عدد من الجسيمات الصلبة المتغيرة الطور تتشكل على سطح الأسطوانة ، ويتحقق هيكل السطح غير المستوي على سطح الصفيحة الفولاذية أثناء عملية التسوية. هذا النوع من السطح مناسب لعملية تشكيل السحب العميق ، ويمكن أن يحسن حالة الاحتكاك والتلامس بين الصفيحة الفولاذية والقالب ، ويساعد على تدفق المواد ، ويحسن جودة تشكيل قطعة العمل. يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ السطحي رقم 2D على نطاق واسع في بناء الجدران الستارية ، خاصة تلك الأجزاء من المبنى التي لا تتطلب انعكاسًا. تبلغ خشونة السطح Ra للسطح المقاسة بواسطة الجهاز حوالي 0.4 ~ 1.0 ميكرومتر.

 

رقم 2B ورقة الفولاذ المقاوم للصدأ

الاختلاف الأكبر بين السطح 2B والسطح ثنائي الأبعاد هو أن No 2B لديه عملية سلسة لفة التسوية ، يبدو أكثر إضاءة مقارنة بالسطح ثنائي الأبعاد ، الأداة التي تقيس خشونة السطح لقيمة Ra هي 2 ~ 2 ميكرون ، هي العملية الأكثر شيوعًا ولها التطبيق الأكثر شمولاً ، وهي مناسبة للصناعة الكيميائية وصناعة الورق والزيت والأغراض الطبية والأغراض العامة الأخرى ، وتستخدم أيضًا لبناء الجدار.

مظهر

 

المميزات اللون المعالجة: التطبيقات
رقم 2 د السطح متساوي وغير لامع أبيض فضي لامع

 

درفلة ساخنة + تلدين طلقة تخليل + درفلة باردة + تخليل صلب 2D مناسب لمتطلبات السطح غير الصارمة ، والأغراض العامة ، ومعالجة الختم العميق ، مثل مكونات السيارات ، وأنابيب المياه ، إلخ.
رقم 2 ب لمعان أكثر من NO.2D أبيض فضي مع لمعان وإنهاء أفضل من الأسطح ثنائية الأبعاد الدرفلة على الساخن + تخليل التخمير المتدرج + الدرفلة على البارد + التخليل بالتلدين + التبريد والتبريد المتداول. يتبع العلاج رقم 2D درفلة نهائية على البارد مع أسطوانة تلميع ، وهي أكثر أنواع تشطيبات السطح شيوعًا التطبيقات العامة مثل أدوات المائدة ومواد البناء وما إلى ذلك.

 

 

 

ما هي ورقة الفولاذ المقاوم للصدأ مرآة 8K؟

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 مرآة نهائية (8K) من الفولاذ المقاوم للصدأ. السطح 8K (رقم 8) هو السطح المصقول بالمرآة ، الانعكاس العالي ، صورة الانعكاس الواضحة ، عادةً مع الدقة ومعدل عيب السطح لقياس جودة الفولاذ المقاوم للصدأ المرآة ، التقييم البصري العام: المستوى 1 هو السطح الساطع كمرآة يمكن أن ترى بوضوح ملامح الإنسان والحواجب ؛ المستوى 2 هو السطح لامع ، يمكنه رؤية ملامح الإنسان والحواجب ، لكن جزء الحاجب غير واضح ؛ المستوى 3 هو سطوع سطح جيد ، ويمكن رؤية ملامح وجه الشخص ومخططه ، وجزء الحاجب غير واضح ؛ المستوى 4 هو لمعان السطح ، ولكن لا يمكن رؤية ملامح وجه الشخص ؛ الصف 5 رمادي وباهت السطح.

 

صفيحة المرآة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ تتم من خلال تلميع المرآة للسطح الأولي للوحة الفولاذ المقاوم للصدأ BA أو 2B أو رقم 1 لتلميع لتصبح مشابهة لسطح المرآة (الاسم العلمي مرآة 8K أو رقم 8). لوحة المرآة الفولاذية هي الركيزة لمعالجة اللون اللاحق أو الألواح المحفورة. تستخدم بشكل رئيسي في جميع أنواع الزخرفة أو المنتجات المعدنية البصرية. تعتمد مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ على تكوين 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 الصلب والمعدن والعالم الخارجي العزلة لا تنتج الأكسدة ، وتعزيز 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 والنيكل والكروم.

 

يشتمل الفولاذ المقاوم للصدأ المرآة الشائعة أيضًا على 6 كيلو ، 10 كيلو ، 12 كيلو ، وما إلى ذلك ، فكلما زاد الرقم ، كانت المرآة أكثر دقة أعلى أيضًا. يشير 6K إلى لوحة مرآة الطحن والتلميع الخشنة ، ويشير 10K إلى لوحة مرآة الطحن والتلميع الدقيقة ، أي ما يعادل المرآة العادية ؛ و 12 K تشير إلى لوحة مرآة التلميع فائقة الدقة ، والتي يمكن أن تلبي الأغراض البصرية. كلما زاد السطوع ، زادت الانعكاسية وقلت عيوب السطح. في بعض الغناء غير الصارم ، يمكن أن يشار إليها مجتمعة باسم 8K. تقنيات التلميع الرئيسية المستخدمة للحصول على الفولاذ المقاوم للصدأ المرآة عالي الجودة هي التلميع الكهربائي والتلميع الكيميائي والتلميع الميكانيكي.

 

تلميع كهربائيا

التلميع الإلكتروليتي هو النقع في المنحل بالكهرباء للحصول على فولاذ مقاوم للصدأ عالي الجودة على سطح عملية التلميع ، والفولاذ المقاوم للصدأ كأنود في هذه العملية ، بمساعدة تيار مباشر يتدفق عبر محلول محدد بالكهرباء إلى معدن ، سطح الأنود لتشكيل مقاومة عالية من الغشاء المخاطي السميك ، والغشاء المخاطي السميك في السطح المقعر الدقيق والمحدب لمنتجات الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك مختلف ، مما يؤدي إلى كثافة تيار سطح الأنود للتوزيع الجزئي ليست موحدة ، كثافة التيار في الانتفاخ ، تذوب بسرعة ، كثافة التيار المقعر 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 فيلم التخميل.

 

تلميع كيميائي

يتشابه مبدأ التلميع الكيميائي والتلميع الإلكتروليتي ، ويتم وضع الفولاذ المقاوم للصدأ في تركيبة معينة من المحلول ، ويكون سطح الجزء الصغير المرتفع من معدل الذوبان أكبر من الجزء المقعر الدقيق لمعدل الذوبان ، و سطح الفولاذ المقاوم للصدأ أملس وسلس. يمكن ملاحظة أن مبدأ طريقة التلميع الكيميائي وطريقة التلميع الإلكتروليتي هو نفسه في الأساس ، لكن التلميع الإلكتروليتي بالإضافة إلى التحليل الكهربائي للجهد تحت الإجراء القسري لتسريع تفكك الجزء المرتفع ، وطريقة التلميع الكيميائي هي تعتمد تمامًا على قدرة المحلول على التآكل الذاتي لتنعيم سطح الفولاذ المقاوم للصدأ.

 

تلميع ميكانيكي

يشير التلميع الميكانيكي إلى عجلة التلميع الدوارة عالية السرعة مع عجينة التلميع للتخلص ميكانيكيًا من السطح غير المستوي للفولاذ المقاوم للصدأ والحصول على معالجة سطح لامع. يتم استخدام عجلة التلميع لتمييز مستوى الحبيبات وفقًا لأنواع القماش المختلفة التي تصنعها ، وأشكال الهيكل الرئيسية هي من النوع المُخاط ، والنوع القابل للطي ، وما إلى ذلك. معجون التلميع وفقًا لاحتياجات التلميع من خلال قدرة التلميع لأكسيد الكروم والموثق المكون من معجون تلميع أخضر ، وهناك أيضًا معجون جلخ عضوي وإضافات مكونة من شمع التلميع. ينقسم التلميع الميكانيكي عمومًا إلى تلميع خشن ، تلميع ناعم ، أو تلميع في نفس الوقت باستخدام عجينة تلميع مختلفة وعجلة تلميع ، تحت تأثير الدوران الميكانيكي ، صورة الانعكاس النهائية للفولاذ المقاوم للصدأ المرآة الشفافة. عندما يختار المستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ BA لعملية تلميع المرآة ، لا يلزم إجراء عملية تلميع خشنة.

درجات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ لحقل النفط والغاز

بشكل عام ، يمكن لبعض أنواع الفولاذ منخفض السبائك تلبية متطلبات بيئة النفط والغاز المسببة للتآكل التي تحتوي على H2S ، ولكن البيئة المسببة للتآكل التي تحتوي على CO2 أو H2S أو CO2 أو Cl - تتعايش حيث يحتاج الفولاذ المقاوم للصدأ Martensitic أو الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أو حتى سبائك النيكل . أضاف إصدار 1988 من API 5CT درجات فولاذية مقاومة للتآكل ، حددت درجة الفولاذ C75 مع درجات الفولاذ المقاوم للصدأ Martensitic من 9Cr و 13Cr

 

خرسانة مقاومة عالية Mأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المرتنزية لبئر النفط

 في البيئة الرطبة حيث يكون ثاني أكسيد الكربون هو الغاز الرئيسي ، غالبًا ما يحدث ضرر تآكل موضعي لأنبوب آبار النفط ، مثل تأليب التآكل والتآكل بين الخلايا الحبيبية ، إلخ. إذا كان الكلور موجودًا ، فسيزداد التآكل المحلي. يعتبر بشكل عام أنه يمكن تجاهل التآكل عندما يكون ضغط ثاني أكسيد الكربون أقل من 2 ميجا باسكال ، وسيحدث التآكل عندما يصل ضغط ثاني أكسيد الكربون إلى 0.021 ميجا باسكال. عندما يكون pCO0.021 أعلى من 2MPa ، يجب اتخاذ تدابير مناسبة لمكافحة التآكل. بشكل عام ، لا يوجد أي ضرر ناتج عن التنقر عندما يكون جزء ثاني أكسيد الكربون أقل من 0.021 ميجا باسكال.

لقد ثبت أن تأثير استخدام عامل إطلاق مستدام لمنع تآكل ثاني أكسيد الكربون محدود ، وتأثير استخدام فولاذ عالي الكروم مثل 2٪ -9٪ Cr فولاذ أفضل. منذ السبعينيات ، استخدمت بعض آبار الغاز الطبيعي 13٪ كروم و 1970 كر٪ أنابيب فولاذية مقاومة للصدأ لمنع تآكل ثاني أكسيد الكربون. يوصي معهد البترول الأمريكي (API) باستخدام أنابيب فولاذية مقاومة للصدأ مارتينسيتي 9Cr و 13Cr (API L2-9Cr و L13-80Cr) للاستخدام القياسي. يتمتع الفولاذ 9Cr بمقاومة أفضل لتآكل ثاني أكسيد الكربون ، بينما يتمتع الفولاذ 80Cr-13Mo بمقاومة أفضل للتكسير الناتج عن إجهاد H13S. من حيث المبدأ ، لا يكون أي من الفولاذ مناسبًا إذا كان H2S موجودًا في جو ثاني أكسيد الكربون. عندما يوجد H9S في بئر نفط ثاني أكسيد الكربون ، يجب تحسين مقاومة SSCC لأنبوب آبار النفط بقدر الإمكان ، ويجب اعتماد المعالجة الحرارية للتبريد والتلطيف للحصول على مارتينسيت موحد ويجب التحكم في الصلابة أقل من HRC1 قدر الإمكان .

درجة الفولاذ المقاوم للصدأ لبئر الزيت

درجة C Mo Cr Ni Cu
9Cr ≤ 0.15 0.9-1.1 8.0-10.0 ≤ 0.5 /
13Cr 0.15-0.22 / 12.0-14.0 ≤ 0.5 /
SUP9Cr ≤ 0.03 1.5-2.5 12.0-13.5 4.0-6.0 /
SUP13Cr ≤ 0.03 1.5-2.5 14.0-16.0 5.0-7.0 0.5-1.5

ومع ذلك ، فإن الأنابيب الفولاذية API 13Cr قللت بشكل كبير من مقاومة ثاني أكسيد الكربون وقصر عمر الخدمة عندما تصل درجة حرارة بئر الزيت إلى 2 ℃ أو أعلى. من أجل تحسين مقاومة التآكل لأنابيب الصلب API 150Cr إلى CO13 و SSC (تكسير إجهاد الكبريتيد) ، تم تطوير أنابيب فولاذية SUP2Cr منخفضة الكربون مع إضافة Ni و Mo. يمكن استخدام الأنبوب الفولاذي في البيئات الرطبة ذات درجات الحرارة المرتفعة وتركيزات عالية من ثاني أكسيد الكربون وكمية صغيرة من كبريتيد الهيدروجين. هيكل هذه الأنابيب هو مارتينسيت مقسى وأقل من 13٪ من الفريت. يمكن تحسين مقاومة التآكل لثاني أكسيد الكربون عن طريق تقليل الكربون أو إضافة الكروم والنيكل ، ويمكن تحسين مقاومة التآكل للتنقر عن طريق إضافة Mo. بالمقارنة مع الأنابيب الفولاذية API 2Cr ، تم تحسين مقاومة التآكل لـ CO5 و SSC بشكل كبير. على سبيل المثال ، في نفس البيئة المسببة للتآكل ، يكون معدل التآكل لأنابيب الصلب API 2Cr أكثر من 13 مم / أ ، بينما يتم تقليل معدل التآكل لأنابيب الصلب SUP2Cr إلى 13 مم / أ. مع تطوير الآبار العميقة والعميقة للغاية ، تستمر درجة حرارة آبار النفط في الارتفاع. إذا تم زيادة درجة حرارة بئر الزيت إلى أكثر من 1 درجة مئوية ، فإن مقاومة التآكل لأنبوب آبار النفط SUP13Cr تبدأ أيضًا في الانخفاض ، وهو ما لا يمكن أن يلبي متطلبات الاستخدام على المدى الطويل. وفقًا لمبدأ اختيار المواد التقليدي ، يجب اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أو سبائك النيكل الأساسية.

 

Mالفولاذ المقاوم للصدأ ارتينسيتي أنبوب لخط أنابيب النفط

يتطلب أنبوب خط الأنابيب الذي ينقل النفط والغاز المسببين للتآكل نفس المواد المقاومة للتآكل مثل أنبوب آبار النفط. في السابق ، كان يتم حقن الأنبوب عادةً بعوامل إطلاق مستدامة أو مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور. الأول غير مستقر في التأثير المضاد للتآكل عند درجة حرارة عالية وقد يسبب تلوثًا بيئيًا. على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ مزدوج الطور يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ، إلا أن التكلفة مرتفعة ، ومن الصعب التحكم في مدخلات حرارة اللحام ، كما أن التسخين المسبق للحام والمعالجة الحرارية بعد اللحام لبناء الموقع يجلب صعوبات. يتم استخدام أنبوب martensitic 11Cr لبيئة CO2 وأنابيب martensitic 12Cr لبيئة CO2 + تتبع H2S. يتمتع العمود بقدرة جيدة على اللحام ، بدون التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام ، ويمكن أن تكون خصائصه الميكانيكية مساوية لدرجة الفولاذ X80 ، ومقاومته للتآكل أفضل من تلك الموجودة في خط الأنابيب مع عامل تحرير مؤخر أو أنبوب فولاذي مقاوم للصدأ مزدوج الطور.

أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ لخط الأنابيب

درجة C Cr Ni Mo
11Cr ≤ 0.03 11 1.5 /
12Cr ≤ 0.03 12 5.0 2.0

 

أنبوب مزدوج من الفولاذ المقاوم للصدأ للصناعة البترولية

لا يمكن أن يفي الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ SUP 15Cr بمتطلبات مقاومة التآكل عندما تتجاوز درجة حرارة بئر الزيت (الغاز) المحتوي على ثاني أكسيد الكربون 2 درجة مئوية ، ويكون الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مع مقاومة جيدة لثاني أكسيد الكربون وشقوق تآكل الإجهاد الكلوري. حاليا، 22Cr والفولاذ المقاوم للصدأ 25 كرون مزدوج (الأوستنيتي والفريت) مناسب لآبار ثاني أكسيد الكربون التي تزيد عن 2 درجة مئوية ، بينما يقوم المصنعون بضبط محتوى الكروم والنيكل لضبط مقاومة التآكل. يتكون الفولاذ المزدوج من الفريت بالإضافة إلى الطور الأوستنيتي. إلى جانب Cr و Ni ، يمكن إضافة Mo و N لتحسين مقاومة التآكل. بالإضافة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين ، يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل في درجات الحرارة العالية ، مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي ، فهو يتمتع بمقاومة أفضل للتآكل الناتج عن الإجهاد H200S ، في درجة حرارة الغرفة NACE TM 2-A اختبار ، في حل ، 0177 ٪ بيئة تحميل SMYS ، يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ مارتينسيت اجتياز اختبار الضغط الجزئي 85kPa H10S فقط ، ويمكن للفولاذ المقاوم للصدأ Duplex 2Cr اجتياز اختبار الضغط الجزئي 25kPa H100S.

 

بشكل عام ، في التعايش بين بيئات CO2 و H2S ، أو الضغط الجزئي H2S لا يصل إلى درجة حرجة ولكن Cl- مرتفع للغاية ، 13Cr الصلب (بما في ذلك الفولاذ 13Cr الفائق) لا يمكن أن يفي بالمتطلبات ، 22Cr الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين (ASF 2205) أو الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج الفائق 25Cr ، حتى الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الكروم والنيكل والسبائك القائمة على الحديد والنيكل مثل G3 ، السبيكة 825 التي تحتوي على أكثر من 20٪ Cr ، Ni30٪ مطلوبة.

كيف يؤثر عنصر السبائك على الفولاذ المقاوم للصدأ؟

التركيب الكيميائي له تأثير كبير على البنية المجهرية ، الخواص الميكانيكية ، الخواص الفيزيائية ومقاومة الفولاذ للتآكل. يمكن أن يحل الكروم والموليبدينوم والنيكل وعناصر السبائك الأخرى محل الزاوية الرأسية لشبكة الأوستينيت ومركز الجوانب الستة للحديد المكعب والكربون والنيتروجين في الفجوة بين ذرات الشبكة (موضع الفجوة) بسبب الحجم الصغير ، تنتج إجهادًا كبيرًا في الشبكة ، لذا تصبح عناصر تصلب فعالة. عناصر صناعة السبائك المختلفة لها تأثيرات مختلفة على خصائص الفولاذ ، وأحيانًا تكون مفيدة وأحيانًا ضارة. العناصر الرئيسية لسبائك الفولاذ الأوستنيتي لها التأثيرات التالية:

 

Cr

الكروم عنصر في صناعة السبائك يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ "خاليًا من الصدأ". مطلوب ما لا يقل عن 10.5٪ من الكروم لتشكيل خاصية فيلم التخميل السطحي للفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن لفيلم التخميل أن يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ يقاوم بشكل فعال المياه المسببة للتآكل ، ومجموعة متنوعة من المحاليل الحمضية وحتى الأكسدة القوية لتآكل الغاز بدرجة الحرارة العالية. عندما يتجاوز محتوى الكروم 10.5٪ ، يتم تحسين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ. محتوى الكروم من 304 تبلغ نسبة الفولاذ المقاوم للصدأ 18٪ ، وبعض أنواع الفولاذ الأوستنيتي عالي الجودة يحتوي على نسبة عالية من الكروم تصل إلى 20٪ إلى 28٪.

 

Ni

يمكن للنيكل تكوين واستقرار المرحلة الأوستنية. 8٪ ني يجعل 304 الفولاذ المقاوم للصدأمما يمنحها الخصائص الميكانيكية والقوة والمتانة التي يتطلبها الأوستينيت. يحتوي الفولاذ الأوستنيتي عالي الأداء على تركيزات عالية من الكروم والموليبدينوم ، ويضاف 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 كسر التآكل الناتج عن الإجهاد للفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير.

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

 

Mo

يعمل الموليبدينوم على تحسين مقاومة التنقر والتآكل الشقوق للفولاذ المقاوم للصدأ في بيئة الكلوريد. إن الجمع بين الموليبدينوم والكروم ، وخاصة النيتروجين ، يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء يتمتع بمقاومة قوية للتنقر والتآكل الشقوق. يمكن لـ Mo أيضًا تحسين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات المختزلة مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك المخفف. يبلغ الحد الأدنى لمحتوى الموليبدينوم من الفولاذ الأوستنيتي حوالي 2٪ ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316. يحتوي الفولاذ الأوستنيتي عالي الأداء الذي يحتوي على أعلى محتوى من السبائك على ما يصل إلى 7.5٪ من الموليبدينوم. يساهم الموليبدينوم في تكوين طور الفريت ويؤثر على توازن الطور. تشارك في تكوين عدة مراحل ثانوية ضارة وستشكل أكاسيد غير مستقرة ذات درجة حرارة عالية ، ولها تأثير سلبي على مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية ، ويجب أن يؤخذ استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على الموليبدينوم في الاعتبار.

 

C

يستقر الكربون ويقوي الطور الأوستنيتي. يعتبر الكربون عنصرًا مفيدًا للفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في بيئات 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 في درجات اللحام (304L، 201 لتر و 316 لتر) بنسبة 0.030٪. يقتصر محتوى الكربون لبعض درجات الأداء العالي للسبائك على 0.020٪.

 

N

يعمل النيتروجين على استقرار وتقوية مرحلة الأوستينيت ، ويبطئ حساسية الكربيد وتكوين الطور الثانوي. يحتوي كل من الفولاذ الأوستنيتي القياسي والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء على النيتروجين. في درجة الكربون المنخفضة (L) ، يمكن أن تعوض كمية صغيرة من النيتروجين (تصل إلى 0.1٪) فقدان القوة بسبب محتوى الكربون المنخفض. يساعد النيتروجين أيضًا في تحسين مقاومة تنقر الكلوريد وتآكل الشقوق ، لذا فإن بعض أفضل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الأداء والمقاوم للتآكل يحتوي على نسبة عالية من النيتروجين تصل إلى 0.5٪.

 

Mn

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

 

Cu

يمكن للنحاس أن يحسن مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ في تقليل الأحماض ، مثل بعض المحاليل المختلطة من حامض الكبريتيك وحمض الفوسفوريك.

 

Si

بشكل عام ، يعتبر السيليكون عنصرًا مفيدًا في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي لأنه يمكن أن يحسن مقاومة التآكل للفولاذ في الأحماض المركزة وبيئات الأكسدة العالية. يُذكر أن UNS S30600 وأنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الخاصة عالية السيليكون الأخرى تتمتع بمقاومة عالية للتآكل. يمكن أيضًا استخدام السيليكون ، مثل المنغنيز ، لإزالة أكسدة الفولاذ المصهور ، لذلك تظل شوائب الأكسيد الصغيرة التي تحتوي على السيليكون والمنغنيز وعناصر إزالة الأكسدة الأخرى دائمًا في الفولاذ. لكن الكثير من الادراج ستؤثر على جودة سطح المنتج.

 

ملحوظة و Ti

هذان العنصران عبارة عن عناصر قوية لتشكيل الكربيد ويمكن استخدامهما بدلاً من الدرجات منخفضة الكربون لتخفيف الحساسية. يمكن لكربيد النيوبيوم وكربيد التيتانيوم تحسين قوة درجات الحرارة العالية. 347 و 321 من الفولاذ المقاوم للصدأ التي تحتوي على Nb و Ti يشيع استخدامها في الغلايات ومعدات التكرير لتلبية متطلبات مقاومة درجات الحرارة العالية وقابلية اللحام. كما أنها تستخدم في بعض عمليات إزالة الأكسدة كعناصر متبقية في فولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ عالي الأداء.

 

S و P

الكبريت جيد وسيئ للفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن أن يحسن أداء الآلات ، والضرر هو تقليل قابلية التشغيل الحراري ، وزيادة عدد إدراج كبريتيد المنغنيز ، مما يؤدي إلى تقليل مقاومة التآكل في تأليب الفولاذ المقاوم للصدأ. ليس من السهل تسخين الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ عالي الجودة ، لذلك يجب التحكم في محتوى الكبريت عند أدنى مستوى ممكن ، حوالي 0.001٪. لا يضاف الكبريت عادة كعنصر خلائط إلى فولاذ أوستنيتي عالي الأداء غير قابل للصدأ. ومع ذلك ، غالبًا ما يكون محتوى الكبريت في الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة القياسية 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 الساخن للتزوير والدرفلة على الساخن. في عملية التبريد بعد اللحام ، ستعمل أيضًا على تعزيز حدوث التكسير الحراري. لذلك ، يجب التحكم في محتوى الفوسفور عند الحد الأدنى.

لماذا تصنع أدوات طب الأسنان من الفولاذ المقاوم للصدأ؟

تُستخدم أنواع كثيرة من الأدوات لتنظيف الأسنان والعناية بها ، بما في ذلك المجسات والمرايا والكاشطات وملمعات الأسنان وأجهزة الضغط. تساعد المرايا في فحص فم المريض ، وتكشط الكاشطات لإزالة البلاك والجير. يعطي الملمع لمسة نهائية للحشو ، ويمنع الخدوش التي خلفتها الأدوات الأخرى. يستخدم المسبار للعثور على منطقة التجويف والضغط في السن بحيث يمكن وضع المادة التصالحية. لديهم مجموعة متنوعة من الزوايا والأشكال المدببة ، لذلك يمكن لطبيب الأسنان الوصول بحرية إلى جميع جوانب الأسنان. تتوفر مجموعة متنوعة من المواد لتصنيع أدوات طب الأسنان ، بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني والتيتانيوم والبلاستيك. تشمل العوامل المهمة التي يجب مراعاتها عند اختيار الأداة قوة ومتانة المادة والوزن والتوازن والقدرة على الحفاظ على الحواف الحادة ومقاومة التآكل.

يجب أن تتمتع أدوات طب الأسنان بالقوة والمتانة الكافية لمنع كسرها وتجنب حوادث الطعن. يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ أنسب الخصائص لكل فئة من الأدوات. تعمل الصلابة العالية للفولاذ المقاوم للصدأ الجراحي على زيادة عمر الطرف وتقليل وقت الصيانة. تتميز أطراف الفولاذ المقاوم للصدأ بصلابة ممتازة ، وتتطلب الكاشطات والمسبار حوافًا حادة لتقليل الضغط الذي يمارسه طبيب الأسنان ، وبالتالي تجنب الإضرار بأسنان المريض أو الأداة نفسها. يصعب استخدام الأدوات غير الحادة ، مما يقلل من جودة ودقة العملية ويستغرق وقتًا أطول لأطباء الأسنان.

كما هو الحال مع جميع الممارسات الطبية ، تعتبر النظافة عاملاً رئيسيًا لسلامة ونجاح ممارسات طب الأسنان. يجب تطهير أجهزة طب الأسنان بعد كل استخدام ، عادة عن طريق التطهير بالبخار بدرجة حرارة عالية في الأوتوكلاف باستخدام التعقيم الحراري الجاف أو التعقيم بالبخار الكيميائي. الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للتآكل أثناء أي من هذه المعالجات المعقمة ويمكن تنظيف وتطهير أسطحه الخاملة بسهولة. تستخدم الكاشطات لإزالة البلاك المتصلب من على سطح الأسنان.

الصف المستخدم على نطاق واسع هو AISI 440A ، وهو فولاذ مقاوم للصدأ عالي الكربون ، 0.75٪ من الموليبدينوم. تستخدم إحدى الشركات المصنعة في كاليفورنيا الموديل 440A لتصنيع أدوات طب الأسنان والجراحة عالية الجودة. وفقًا لتجربة خبراء المعادن في الشركة ، توفر هذه الدرجة أفضل صلابة ومتانة ومقاومة للتآكل من أي فولاذ مقاوم للصدأ. يستخدم مصنع آخر للأدوات في الولايات المتحدة الفولاذ المقاوم للصدأ 440A لصنع أدوات متينة وموثوقة وعالية الجودة تمكن أطباء الأسنان والفنيين من تحقيق أفضل الممارسات الطبية ورعاية المرضى.

تقوم شركة ألمانية لتصنيع أدوات طب الأسنان بتصنيع المجسات باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ مزدوج الاتجاه الذي يحتوي على 3٪ من الموليبدينوم. يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ ذو الوجهين الفائق بقوة عالية وصلابة جيدة ومقاومة تآكل ممتازة ، مما يضمن بقاء طرف الجهاز حادًا لفترة طويلة. قدمت Sandvik ، الشركة المصنعة للفولاذ المقاوم للصدأ ، مجموعة من الدرجات المحتوية على الموليبدينوم للأدوات الطبية وأدوات طب الأسنان - درجة تصلب الترسيب التي تحتوي على 4٪ من الموليبدينوم (PH). يمكن تشكيله بصلابة منخفضة ، ثم معالجته بالحرارة للوصول إلى الصلابة النهائية في خطوة واحدة ، وله صلابة أفضل من درجة مارتينسيت الصلبة ، والتي تتطلب المزيد من خطوات المعالجة الحرارية.