الفولاذ المقاوم للصدأ 201 مقابل 304 - المقارنة العملية والاستخدامات وكيفية الاختيار

1. التركيب الكيميائي والبنية المجهرية

درجات الفولاذ المقاوم للصدأ 201 و304 كلاهما من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مما يعني أنهما يحتويان على بنية مجهرية مكعبة مركزية الوجه في درجة حرارة الغرفة مما يوفر قابلية تشكيل وصلابة جيدة. الفرق العملي الرئيسي هو محتوى النيكل (Ni): 304 هو معيار "18/8" غير قابل للصدأ (حوالي 18-20% كروم و8-10.5% نيكل)، بينما 201 يخفض محتوى النيكل ويزيد من المنغنيز (Mn) والنيتروجين (N) للحفاظ على البنية الأوستنيتية (النطاقات النموذجية: ~16-18% كروم، ~3.5-5.5%) ني، ~5.5-7.5% من). نظرًا لأن 201 يحتوي على كمية أقل من النيكل والمزيد من المنغنيز، فهو عادة ما يكون أرخص ولكن تآكله وسلوكه الميكانيكي الدقيق يختلف عن 304 في ظروف العالم الحقيقي.

2. مقاومة التآكل والمتانة في العالم الحقيقي

يتمتع 304 بمقاومة أفضل للتآكل بشكل ملحوظ من 201 في معظم البيئات الشائعة نظرًا لأن محتوى النيكل العالي والكروم الأعلى قليلاً يعملان على تثبيت طبقة الأكسيد السلبي التي تحمي الفولاذ المقاوم للصدأ. في البيئات الداخلية أو الجافة أو الرطبة بشكل معتدل (المطابخ والأجهزة الداخلية والأثاث)، يمكن أن يؤدي 201 أداءً مقبولاً. ومع ذلك، في البيئات العدوانية - المواقع الساحلية، والمياه المكلورة، والتعرض للمواد الكيميائية، وخطوط تجهيز الأغذية - 304 هو الخيار الأكثر أمانًا لتجنب الحفر، أو التلطيخ، أو الصدأ السطحي المبكر.

التوجيه العملي

• استخدم 304 للتطبيقات الخارجية أو البحرية أو الملامسة للأغذية حيث تتطلب مقاومة التآكل على المدى الطويل.
• 201 مقبول للأجزاء الزخرفية الداخلية، أو الأجهزة ذات الميزانية المحدودة، أو التطبيقات التي يتم التخطيط فيها للصيانة العرضية (التنظيف).

3. الخصائص المغناطيسية وسلوك التشكيل

نظرًا لأن 201 يحتوي على منغنيز أعلى ونيكل أقل، فهو أكثر عرضة للاستجابة المغناطيسية الجزئية بعد العمل البارد مقارنة بـ 304، والذي عادة ما يكون غير مغناطيسي في الحالة الملدنة وقد يصبح مغناطيسيًا قليلاً بعد التشكيل الثقيل. بالنسبة للتطبيقات التي تكون فيها المغناطيسية مهمة (على سبيل المثال، أجهزة الاستشعار المغناطيسية والأجهزة غير المغناطيسية الزخرفية)، اختبر عينة بعد عملية التشكيل المقصودة.

4. الخواص الميكانيكية والصلابة والتشكيل/اللحام

يوفر 304 بشكل عام ليونة وصلابة أفضل قليلاً من 201؛ كلاهما يمكن تشكيله على البارد بسهولة وقابل للرسم. يمكن تقوية 201 إلى صلابة أعلى بسبب توازن السبائك. يعتبر اللحام واضحًا لكلا الصفين مع إجراءات اللحام الأوستنيتي غير القابل للصدأ القياسية، ولكن اختيار الحشو مهم: عند اللحام 201، ضع في اعتبارك معادن الحشو التي تحافظ على مقاومة التآكل (غالبًا ما يوصى بحشو 308L لـ 304 اللحامات؛ راجع مواصفات اللحام إذا كان اللحام المختلف مطلوبًا).

اللحام ونصائح ما بعد اللحام

• تنظيف الأسطح وإزالة الملوثات قبل اللحام لتقليل ترسيب الكربيد وتلطيخه.
• بالنسبة لمقاومة التآكل الحرجة بعد اللحام، فكر في التخميل أو التخليل عندما يتطلب التطبيق ذلك.

5. التكلفة والتوفر والتطبيقات الشائعة

201 عادة ما يكون أقل تكلفة بسبب انخفاض محتوى النيكل ويستخدم على نطاق واسع عندما تكون حساسية التكلفة مهمة وتكون متطلبات التآكل معتدلة. 304 يكلف أكثر ولكنه أكثر تنوعًا للخدمة الصعبة. الاستخدامات النموذجية:

• 201: معدات المطابخ الداخلية، والديكورات الزخرفية، والمغاسل منخفضة التكلفة، والأجهزة الاقتصادية، وإطارات الأثاث، وبعض الديكورات الداخلية للمطاعم (حيث يتم إجراء التنظيف المنتظم).
• 304: معدات تجهيز الأغذية، خزانات الكيماويات، الأجهزة الطبية، الواجهات المعمارية، الدرابزين الخارجي، والتجهيزات البحرية المجاورة.

6. جدول مقارنة سريع جنبًا إلى جنب

7. كيفية الاختيار: قائمة مرجعية عملية

• تقييم البيئة: إذا كان من المحتمل التعرض للملح أو الكلوريدات أو المواد الكيميائية القاسية، فاختر 304.
• الميزانية مقابل دورة الحياة: إذا كانت التكلفة الأولية حرجة وكان التعرض مدى الحياة خفيفًا، فيمكن أن يكون 201 اقتصاديًا؛ لصيانة أقل وعمر أطول، اختر 304.
• المظهر واللمسة النهائية: كلاهما مصقول جيدًا، لكن 304 يحافظ على مظهر أنظف وخالي من الصدأ مع صيانة أقل.
• اللحام والتصنيع: بالنسبة لمفاصل اللحام الحرجة في الخدمة المسببة للتآكل، يفضل 304 ومعادن الحشو المتوافقة.
• الاختبار عندما لا تكون متأكدًا: إذا أمكن، احصل على عينات صغيرة، وقم بتعريضها للظروف المتوقعة، وقم بفحصها بعد أسابيع/أشهر بحثًا عن علامات التآكل المبكرة.

8. الصيانة والتنظيف وإطالة عمر الخدمة

يعمل التنظيف المنتظم على إطالة عمر كلا الصنفين. إزالة الملوثات (الملح، البقايا الحمضية، جزيئات الحديد) على الفور. استخدم منظفات خالية من الكلوريد، وافرك بلطف بفرشاة ناعمة، وقم بالتخميل في بعض الأحيان إذا كانت الخدمة الصناعية تتطلب ذلك. بالنسبة للتركيبات الخارجية، يؤدي الفحص الدوري وتنظيف البقع إلى تقليل فرصة ظهور البقع أو التآكل الموضعي - وهذا مهم بشكل خاص بالنسبة لـ 201.

9. التوصيات النهائية

اختر 304 عندما تكون مقاومة التآكل والنظافة وانخفاض الصيانة من الأولويات. اختر 201 عندما تهيمن قيود الميزانية ويكون التطبيق في الداخل أو محميًا بالصيانة المخطط لها. بالنسبة لأي تطبيق بالغ الأهمية للسلامة أو النظافة (غذاء أو طبي أو كيميائي)، فاختر القيمة الافتراضية 304 أو استشر مهندس المواد للحصول على الدرجة الدقيقة والمعالجة الحرارية.