الخواص الميكانيكية للمرفقين الفولاذ المقاوم للصدأ: الجوانب الرئيسية ومقاييس الأداء

يمكن أن يؤدي ضبط تكوين المواد إلى تحسين أداء وقدرة على التكيف مع تجهيزات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ لتوريد مياه المباني.

تتكون مرفقين من تجهيزات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ لتوفير مياه البناء من بنية البلورة الأوستينيت ، حيث يكون محتوى الكروم (CR) أكثر من 12 ٪ ، ويتم إضافة عناصر معدنية أخرى حسب الحاجة. إضافة يمكن أن تؤدي النيكل (NI) إلى تحسين ليونة وصبدة المادة ، مما يجعل من السهل معالجته وتشكيله ، وسهلة الانحناء. يمكن أن يؤدي تقليل محتوى الكربون (C) إلى تحسين أداء اللحام للمادة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إضافة عناصر مثل الموليبدينوم (MO) أو المنغنيز (MN) زيادة مقاومة المادة للتآكل وتآكل الشقوق.

عند استخدام مرفقة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ، يتفاعل الكروم مع الأكسجين أو الأكسدة لتشكيل فيلم تخميل رفيع وصعب (CR2O3) على السطح. يبلغ سمك فيلم التخميل هذا حوالي 3 × 10-6 مم ، والذي يلعب دورًا وقائيًا ضد التآكل. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء المعالجة (مثل إزالة الشوائب ، والخلل ، والعلاج التخليدي) ، يمكن للمعالجة السطحية لمرفقي أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ أن تزيد من سماكة فيلم الحماية CR2O3 ويعزز كثافته وتوحيده. بعد التلميع والتشطيب ، لا يمكن القضاء على العيوب الصغيرة على السطح فحسب ، ولكن يمكن أيضًا جعل فيلم التخميل أكثر حساسية وعملية ، مما يقلل من إمكانية تآكل التآكل.

تتضمن الخواص الميكانيكية للمرفقين الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي الجوانب التالية:

1. القوة

(1) قوة الشد: يظهر كوع الفولاذ المقاوم للصدأ قوة شد عالية ، مما يتيح لهم الصمود قوى الشد الكبيرة. على سبيل المثال ، تصل قوة الشد من 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ عادة إلى حوالي 515 ميجا باسكال ، في حين أن 316 لتر من الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن تحقق ما يصل إلى 485 ميجا باسكال.

(2) قوة العائد: قوة العائد هي مقياس حاسم للإجهاد الذي تبدأ به المادة في التشوه بشكل بلوبي. تبلغ قوة العائد من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 حوالي 205 ميجا باسكال ، في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ، يبلغ حوالي 170 ميجا باسكال.

2. المتانة

المرفقات الفولاذ المقاوم للصدأ لها صلابة جيدة ، ويمكن أن تصمد أمام الاهتزاز والتأثير ، وليس عرضة للكسر الهش. على سبيل المثال ، في بيئة درجة حرارة منخفضة ، لا يزال بإمكان المرفقين الفولاذ المقاوم للصدأ الحفاظ على صلابة جيدة ولن يصبح هشًا.

3. صلابة

تختلف صلابة المرفقين من الفولاذ المقاوم للصدأ اعتمادًا على المواد والمعالجة. بشكل عام ، تتراوح صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (مثل 304 ، 316L) بين 200-300 HV. عادة ما يكون للمواد ذات الصلابة العالية مقاومة تآكل أفضل ومقاومة التشوه.

4. معامل مرن

المعامل المرن من الفولاذ المقاوم للصدأ هو عموما بين 190-210 GPA. يعكس المعامل المرن صلابة المادة. يعني المعامل المرن العالي أن المادة أكثر صعوبة في التشوه عند تعرضها للقوة.

5. مقاومة التآكل

تعد مقاومة التآكل من المرفقين الفولاذ المقاوم للصدأ واحدة من خصائصها المهمة. يمكن لعنصر الكروم على سطحه أن يشكل فيلم أكسيد كثيف (مثل cr₂o₃) ، والذي يمنع بشكل فعال التآكل بواسطة الوسائط المسببة للتآكل. على سبيل المثال ، 316L من الفولاذ المقاوم للصدأ لديه مقاومة أفضل للتآكل وتآكل الشق بسبب إضافة الموليبدينوم.

6. أداء التعب

سيتعرض المرفقون الفولاذ المقاوم للصدأ للإجهاد المتناوب أثناء الاستخدام طويل الأجل ، ويحدد أداء التعب عمره خدمة خدمتهم تحت الأحمال الدورية. يمكن استخدام اختبارات القوة الميكانيكية واختبارات التعب لتقييم متانة المرفقين في ظل ظروف العمل الفعلية.

7. مقاومة درجات الحرارة العالية

لا يزال بإمكان الفولاذ المقاوم للصدأ الحفاظ على خصائص ميكانيكية جيدة واستقرار كيميائي في بيئات درجات الحرارة العالية وهي مناسبة لأنظمة أنابيب درجة الحرارة العالية. على سبيل المثال ، لا تزال قوة العائد من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L عند 320 درجة مئوية تصل إلى 130 ميجا باسكال.

8. معالجة الأداء

يمكن تحويل الفولاذ المقاوم للصدأ إلى المرفقين من خلال مجموعة متنوعة من العمليات مثل التزوير واللحام والعمل البارد ، ولديه أداء معالجة جيد. ومع ذلك ، يمكن إدخال الإجهاد المتبقي أثناء المعالجة ، مما يؤثر على خصائصه الميكانيكية النهائية.

9. مقاومة التآكل الإجهاد

المرفقين الفولاذ المقاوم للصدأ عرضة لتكسير التآكل في بيئات معينة (مثل البيئات التي تحتوي على أيونات الكلوريد). من خلال تحسين تكوين المواد (مثل إضافة عناصر مثل التيتانيوم وموليبدينوم) والتحكم في تكنولوجيا المعالجة ، يمكن تحسين مقاومة التآكل الإجهاد.

باختصار ، يمتلك المرفقون الفولاذ المقاوم للصدأ خصائص ميكانيكية ممتازة ومناسبة لمجموعة متنوعة من ظروف العمل المعقدة ، ولكن أدائها يتأثر أيضًا بتكوين المواد وتكنولوجيا المعالجة والاستخدام.