ידע נפוץ על פלדת אל-חלד

ידע נפוץ על פלדת אל-חלד

פלדה היא מונח כללי לסגסוגות ברזל-פחמן עם תכולת פחמן בין 0.02% ל-2.11%. יותר מ-2.11% הוא ברזל.

ההרכב הכימי של פלדה יכול להשתנות מאוד. פלדה המכילה רק פחמן נקראת פלדת פחמן או פלדה רגילה. בתהליך ההתכה של פלדה ניתן להוסיף גם כרום, ניקל, מנגן, סיליקון, טיטניום, מוליבדן ויסודות סגסוגת אחרים כדי לשפר את תכונות הפלדה.

פלדת אל-חלד היא פלדה בעלת המאפיינים העיקריים של עמידות בפני חלודה ועמידות בפני קורוזיה, ותכולת הכרום בה היא לפחות 10.5%, ותכולת הפחמן בה אינה עולה על 1.2%.

   1. נירוסטה לא תחליד?

כאשר יש כתמי חלודה חומים (כתמים) על פני השטח של פלדת אל-חלד, אנשים מופתעים. הם חושבים שפלדת אל-חלד לא תחליד. חלודה אינה פלדת אל-חלד. ייתכן שזה נובע מבעיה של איכות הפלדה. למעשה, זוהי תפיסה חד-צדדית שגויה של חוסר הבנה של פלדת אל-חלד. פלדת אל-חלד תחליד בתנאים מסוימים. לפלדת אל-חלד יש את היכולת לעמוד בפני חמצון אטמוספרי - עמידות בפני חלודה, וגם יש לה את היכולת לעמוד בפני קורוזיה בתווך המכיל חומצה, בסיס ומלח, כלומר, עמידות בפני קורוזיה. עם זאת, עמידותה בפני קורוזיה משתנה בהתאם להרכב הכימי שלה, למצב ההדדי שלה, לתנאי השירות ולסוג המדיה הסביבתית. לדוגמה, לחומר 304 יש עמידות מצוינת בפני קורוזיה באווירה יבשה ונקייה, אך כאשר הוא מועבר לאזור החוף, הוא יחליד במהרה בערפל ים המכיל הרבה מלח. לכן, שום סוג של פלדת אל-חלד לא יכול לעמוד בפני קורוזיה וחלודה בכל עת. פלדת אל-חלד היא שכבת תחמוצת דקה, מוצקה ויציבה עשירה בכרום (שכבת מגן) שנוצרת על פני השטח שלה כדי למנוע מאטומי חמצן להמשיך לחדור ולהתחמצן, ובכך להשיג את היכולת לעמוד בפני קורוזיה. ברגע שמסיבה כלשהי, הסרט ניזוק כל הזמן, אטומי החמצן באוויר או בנוזל ימשיכו לחדור או שאטומי הברזל במתכת ימשיכו להיפרד, וליצור תחמוצת ברזל רופפת, וגם פני המתכת יהיו קורוזיביים כל הזמן.

2. איזה סוג של נירוסטה לא מחלידה בקלות?

ישנם שלושה גורמים עיקריים המשפיעים על קורוזיה של פלדת אל-חלד.

1) תכולת יסודות סגסוגת

באופן כללי, פלדה עם תכולת כרום של 10.5% אינה מחלידה בקלות. ככל שתכולת הכרום והניקל גבוהה יותר, כך עמידותה בפני קורוזיה טובה יותר. לדוגמה, תכולת הניקל בחומר 304 היא 8%~10%, ותכולת הכרום היא 18%~20%. פלדת אל-חלד כזו לא תחליד בנסיבות רגילות.

2) תהליך ההתכה של מפעלי ייצור

תהליך ההתכה של מפעל הייצור ישפיע גם על עמידות הקורוזיה של פלדת אל-חלד. מפעלי פלדת אל-חלד גדולים עם טכנולוגיית התכה טובה, ציוד מתקדם וטכנולוגיה מתקדמת יכולים להיות מובטחים מבחינת שליטה על יסודות סגסוגת, הסרת זיהומים ובקרת טמפרטורת קירור הבילטים. לכן, איכות המוצר יציבה ואמינה, האיכות הפנימית טובה, והוא אינו מחליד בקלות. להיפך, חלק ממפעלי הפלדה הקטנים מפגרים מבחינת ציוד וטכנולוגיה. במהלך תהליך ההתכה, לא ניתן להסיר זיהומים, והמוצרים המיוצרים יחלידו בהכרח.

3) סביבה חיצונית

סביבה עם אקלים יבש ואוורור טוב אינה מחלידה בקלות. עם זאת, אזורים עם לחות אוויר גבוהה, מזג אוויר גשום מתמשך, או חומציות ובסיסיות גבוהות באוויר נוטים לחלודה. נירוסטה 304 תחליד אם הסביבה הסובבת גרועה מדי.

 3. כיצד להתמודד עם כתמי חלודה על נירוסטה?

1) שיטות כימיות

השתמשו במשחת ניקוי חומצית או בתרסיס כדי לסייע לחלקים החלודים לעבור שוב פסיבציה וליצור שכבת כרום תחמוצת כדי לשקם את עמידותם בפני קורוזיה. לאחר ניקוי חומצי, על מנת להסיר את כל המזהמים ושאריות החומצה, חשוב מאוד לשטוף היטב במים נקיים. לאחר כל הטיפול, יש ללטש מחדש בעזרת ציוד ליטוש ולאטום עם שעוות ליטוש. עבור חלקים עם כתמי חלודה קלים, ניתן גם להשתמש בתערובת של בנזין ושמן מנוע ביחס של 1:1 כדי לנגב את כתמי החלודה בעזרת סמרטוטים נקיים.

2) שיטה מכנית

ניקוי בהתזה, התזת ירייה עם חלקיקי זכוכית או קרמיקה, השמדה, הברשה וליטוש. ניתן להסיר את הזיהום הנגרם מחומרים שהוסרו בעבר, חומרי ליטוש או חומרים שהושמדו בשיטות מכניות. כל סוגי הזיהום, במיוחד חלקיקי ברזל זרים, עלולים להפוך למקור לקורוזיה, במיוחד בסביבה לחה. לכן, יש לנקות את המשטח שעבר ניקוי מכני באופן יסודי בתנאים יבשים. השימוש בשיטה מכנית יכול לנקות רק את פני השטח שלו ואינו יכול לשנות את עמידות הקורוזיה של החומר עצמו. לכן, מומלץ ללטש מחדש עם ציוד ליטוש לאחר הניקוי המכני, ולאטום עם שעוות ליטוש.

4. האם ניתן לשפוט נירוסטה באמצעות מגנט?

אנשים רבים הולכים לקנות נירוסטה או מוצרים מנירוסטה ומביאים איתם מגנט קטן. כשהם מסתכלים על הסחורה, הם חושבים שפלדת אל-חלד טובה היא כזו שלא נספגת. בלי מגנטיות, לא תהיה חלודה. למעשה, זוהי הבנה שגויה.

רצועת פלדת אל-חלד הלא מגנטית נקבעת על ידי המבנה. במהלך תהליך ההתמצקות של פלדה מותכת, עקב טמפרטורות ההתמצקות השונות, היא תיצור פלדת אל-חלד עם מבנים שונים כגון "פריט", "אוסטניט" ו"מרטנזיט", שביניהן פלדות אל-חלד "פריט" ו"מרטנזיט" הן מגנטיות. לפלדת אל-חלד "אוסטניטית" יש תכונות מכניות מקיפות טובות ויכולת ריתוך, אך פלדת אל-חלד "פריטית" עם מגנטיות חזקה יותר מפלדת אל-חלד "אוסטניטית" רק מבחינת עמידות בפני קורוזיה.

כיום, פלדות אל-חלד מסדרות 200 ו-300, בעלות תכולת מנגן גבוהה ותכולת ניקל נמוכה, הנמצאות בשוק אינן בעלות מגנטיות, אך ביצועיהן רחוקים מאלה של פלדת אל-חלד 304 בעלת תכולת ניקל גבוהה. להיפך, גם לפלדת אל-חלד 304 תהיה מיקרו-מגנטיות לאחר מתיחה, חישול, ליטוש, יציקה ותהליכים אחרים. לכן, זוהי אי הבנה ולא מדעית לשפוט את היתרונות והחסרונות של פלדת אל-חלד באמצעות פלדת אל-חלד ללא מגנטיות.

5. מהם המותגים הנפוצים של פלדת אל-חלד?

201: מנגן משמש במקום פלדת אל-חלד ניקל, בעלת עמידות מסוימת לחומצות ובסיסים, צפיפות גבוהה, ליטוש ואינו מכיל בועות. הוא משמש למארזי שעונים, צינורות דקורטיביים, צינורות תעשייתיים ומוצרים אחרים בעלי משיכה שטחית.

202: שייך לפלדת אל-חלד דלת ניקל וגבוהה במנגן, עם תכולת ניקל ומנגן של כ-8%. בתנאי קורוזיה חלשים, ניתן להחליף פלדת אל-חלד 304, עם ביצועי עלות גבוהים. הוא משמש בעיקר לקישוט מבנים, מעקות בטיחות לכבישים מהירים, הנדסה עירונית, מעקות זכוכית, מתקני כבישים מהירים וכו'.

304: פלדת אל-חלד כללית, בעלת עמידות טובה בפני קורוזיה, עמידות בחום, חוזק ותכונות מכניות בטמפרטורה נמוכה וקשיחות גבוהה, משמשת בתעשיית המזון, התעשייה הרפואית, התעשייה, התעשייה הכימית ותעשיית עיצוב הבית.

304L: פלדת אל-חלד 304 דלת פחמן, המשמשת לחלקי ציוד בעלי עמידות בפני קורוזיה ויכולת עיצוב.

316: עם תוספת של מונזיום, יש לו עמידות מצוינת בפני קורוזיה בטמפרטורה גבוהה והוא מיושם בתחומי ציוד מי ים, כימיה, תעשיית המזון וייצור נייר.

321: יש לו ביצועים מצוינים של שבירת מתח בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני זחילה בטמפרטורה גבוהה.

430: עמידות בחום בפני עייפות, מקדם ההתפשטות התרמית קטן יותר מזה של אוסטניט, והוא מיושם על מכשירי חשמל ביתיים ועיצוב אדריכלי.

410: בעל קשיות גבוהה, קשיחות, עמידות טובה בפני קורוזיה, מוליכות תרמית גדולה, מקדם התפשטות קטן ועמידות טובה בפני חמצון. הוא משמש לייצור חלקים קורוזיביים אטמוספריים, אדי מים, מים וחומצות מחמצנות.

להלן טבלת התוכן של "יסודות סגסוגת" של דרגות פלדה שונות של נירוסטה נפוצה לעיון בלבד: