يشير صب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج إلى عملية تشكيل مكونات معقدة من سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة, التي تجمع بين الهياكل الأوستنيتي والحديدي.
الخصائص الفريدة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج تجعله مادة لا تقدر بثمن في التصنيع الحديث, خاصة في الصناعات التي تتطلب قوة عالية, مقاومة التآكل, والمتانة.
توفر بنيتها المجهرية ثنائية الطور توازنًا في الخصائص التي يصعب تحقيقها باستخدام مواد أخرى, مما يجعله الخيار المفضل لمجموعة واسعة من التطبيقات.
في هذه المدونة, سوف نستكشف تعقيدات صب الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين, خصائصه, عملية الصب, وكيفية تطبيقه في مختلف الصناعات.
1. ما هو دوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ?
هيكل ثنائي الطور
تم تسمية الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين بهيكله الفريد ثنائي الطور, الذي يجمع بين الحبوب الأوستنيتي والحديدي.
تُعرف مرحلة الأوستينيت بمقاومتها الممتازة للتآكل, بينما توفر مرحلة الفريت قوة معززة ومقاومة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي.
هذا الهيكل يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مناسبًا بشكل خاص للبيئات القاسية, حيث تعتبر كل من القوة ومقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية.
التركيبات الكيميائية النموذجية للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج
| درجة | رقم يو إن إس | الكربون (ج) | المنغنيز (من) | السيليكون (و) | الفوسفور (ص) | الكبريت (س) | الكروم (كر) | النيكل (في) | الموليبدينوم (شهر) | نتروجين (ن) | آحرون |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2205 | S31803/S32205 | ≥ 0.030 | ≥ 2.00 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 21.5 - 23.5 | 4.5 - 6.5 | 2.5 - 3.5 | 0.14 - 0.22 | - |
| 2507 | S32750 | ≥ 0.030 | ≥ 2.00 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 25 - 27 | 3.5 - 4.5 | 3.5 - 4.5 | 0.25 - 0.35 | - |
| 2304 | S32304 | ≥ 0.030 | ≥ 2.00 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 22 - 23 | 1.5 - 2.5 | 1.5 - 2.5 | 0.10 - 0.20 | - |
| 2101 | S32101 | ≥ 0.030 | ≥ 1.50 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 19 - 21 | 0.8 - 1.2 | 0.3 - 0.7 | 0.08 - 0.12 | - |
| 2707ح | S32707 | ≥ 0.030 | ≥ 2.00 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 26 - 28 | 4.0 - 5.0 | 3.5 - 4.5 | 0.25 - 0.35 | - |
| 2825 | S32825 | ≥ 0.030 | ≥ 2.00 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 24 - 26 | 4.0 - 5.0 | 3.0 - 4.0 | 0.20 - 0.30 | - |
| 32760 | S32760 | ≥ 0.030 | ≥ 2.00 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 24 - 26 | 6.0 - 7.0 | 3.5 - 4.5 | 0.20 - 0.30 | النحاس: 0.5 - 1.5% |
| 329J4L | S32948 | ≥ 0.020 | ≥ 2.00 | ≥ 1.00 | ≥ 0.030 | ≥ 0.020 | 22 - 24 | 3.0 - 4.5 | 3.0 - 4.0 | 0.20 - 0.30 | دبليو: 0.5 - 1.5% |
الدرجة المعادلة
الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج القياسي (على سبيل المثال, 2205)
- نحن: S31803 / S32205
- أستم/إيسي: 2205
- في: 1.4462
- هو: SUS329J3L
- أفنور: Z3 سي إن دي 22-05 ال
سوبر دوبلكس ستانلس ستيل (على سبيل المثال, 2507)
- نحن: S32750 / S32760
- أستم/إيسي: 2507
- في: 1.4410
- هو: SUS329J4L
- أفنور: Z3 CN 25-06 ال
2. عملية صب الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين
ما هو الصب?
الصب هو عملية تصنيع يتم فيها صب المعدن المنصهر في قالب وتركه ليصلب. وتشمل الخطوات الأساسية:
- ذوبان: يتم صهر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج في الفرن.
- صب: يُسكب المعدن المنصهر في قالب مُجهز مسبقًا.
- التصلب: يبرد المعدن ويتصلب في القالب, أخذ شكل القالب.
- التشطيب: تتم إزالة الجزء المصبوب من القالب ويخضع لعمليات التشطيب مثل الطحن, بالقطع, والمعالجة الحرارية.
المتطلبات الخاصة لصب الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين
يمثل صب الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين تحديات فريدة من نوعها:
- الحفاظ على توازن المرحلة: يعد التحكم في معدل التبريد ودرجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على التوازن الصحيح بين المرحلتين الأوستنيتي والحديدي.
- تجنب فصل المرحلة: يمكن أن يؤدي التبريد السريع إلى تكوين مراحل غير مرغوب فيها, مثل مرحلة سيجما, والتي يمكن أن تقلل من الليونة والمتانة.
- السيطرة على البنية المجهرية: يعد التحكم الدقيق في معلمات الصب ضروريًا لتحقيق البنية المجهرية والخصائص الميكانيكية المطلوبة.
طرق الصب الشائعة
| طريقة | وصف | المزايا |
|---|---|---|
| صب الاستثمار | مثالية لإنتاج أجزاء معقدة ودقيقة ذات أسطح ناعمة. | دقة عالية, الانتهاء من سطح أملس, مناسبة للتصاميم المعقدة. |
| صب الرمل | مناسبة للأجزاء الأكبر والأشكال الهندسية الأكثر تعقيدًا, غالبا ما تستخدم للنماذج الأولية وعمليات الإنتاج الصغيرة. | فعالة من حيث التكلفة لعمليات الإنتاج الصغيرة والمتوسطة, المرونة في التصميم. |
| يموت الصب | أقل شيوعًا بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج ولكن يمكن استخدامه لإنتاج كميات كبيرة من الأصغر, أجزاء أبسط. | سرعة إنتاج عالية, جودة متسقة, فعالة من حيث التكلفة لكميات كبيرة. |
مميزات صب الدوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ
- الهندسات المعقدة: تتيح عملية الصب إنشاء أشكال معقدة ومفصلة, والتي غالبا ما تكون صعبة أو مستحيلة للآلة.
- فعالة من حيث التكلفة: لتشغيل الإنتاج الكبير, يقلل الصب من تكاليف التصنيع مع الحفاظ على الجودة المتسقة.
- دقة عالية: يسمح صب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بمكونات ذات أبعاد دقيقة, تقليل الحاجة إلى معالجة لاحقة واسعة النطاق.
3. الخصائص الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج
الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج هي عائلة مكونة من الفولاذ المقاوم للصدأ التي تجمع بين الميزات الهيكلية الدقيقة للفولاذ المقاوم للصدأ من الحديديك والأوستنيتي.
يوفر هذا المزيج الفريد توازنًا بين الخصائص التي تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مرغوبًا للغاية لمجموعة واسعة من التطبيقات,
وخاصة في البيئات حيث القوة العالية, مقاومة التآكل, والصلابة مطلوبة.
الخواص الكيميائية
مقاومة التآكل
- مقاومة التآكل والشقوق: يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مقاومة ممتازة للتآكل والشقوق, وهي مشاكل شائعة في البيئات التي تحتوي على الكلوريد.
ويرجع ذلك إلى محتواها العالي من الكروم والموليبدينوم مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسي. - تكسير التآكل الإجهاد (SCC) مقاومة: يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بمقاومة فائقة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي, وخاصة في بيئات الكلوريد.
هذه الخاصية مهمة جدًا في التطبيقات التي تتضمن hot, المحاليل الملحية, مثل تلك الموجودة في منصات النفط والغاز البحرية. - المقاومة العامة للتآكل: توفر البنية المجهرية المتوازنة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مقاومة جيدة للتآكل بشكل عام,
مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من الوسائط المسببة للتآكل, بما في ذلك الأحماض والمحاليل القلوية.
التآكل الحبيبي
- محتوى منخفض الكربون: عادةً ما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على محتوى منخفض الكربون, مما يقلل من خطر التآكل الحبيبي.
ويتم تحقيق ذلك من خلال التحكم في محتوى الكربون إلى مستويات أقل 0.03%, مما يساعد على منع تكوين كربيدات الكروم عند حدود الحبوب.
قابلية اللحام
- خصائص اللحام: على الرغم من قوتهم العالية, يمكن لحام الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج باستخدام التقنيات التقليدية.
لكن, يجب توخي الحذر للتحكم في مدخلات الحرارة ومعدل التبريد لتجنب تكوين مراحل غير مرغوب فيها,
مثل مرحلة سيجما, والتي يمكن أن تقلل من الليونة والمتانة.
الاستقرار البيئي
- بيئات الكلوريد: يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مناسبًا بشكل خاص للبيئات الغنية بالكلوريد,
مثل مياه البحر والمحلول الملحي, حيث أنها توفر مقاومة ممتازة للتآكل الناجم عن الكلوريد.
الخصائص الفيزيائية
كثافة
- قيمة: تقريبًا 7.8 جم/سم3
- دلالة: كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج تشبه كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ الآخر, مما يجعلها مناسبة للتطبيقات حيث الوزن ليس عاملا حاسما.
لكن, لا تزال نسبة القوة إلى الوزن العالية توفر مزايا في بعض التطبيقات.
الخواص الميكانيكية
- قوة العائد: يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بقوة إنتاج تبلغ عادةً ضعف قوة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
على سبيل المثال, قوة العائد من 2205 يمكن أن يتراوح الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج من 450 ل 750 MPa. - قوة الشد: قوة الشد للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أعلى أيضًا من قوة الشد للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, تتراوح في كثير من الأحيان من 550 ل 850 MPa.
- استطالة: على الرغم من قوتهم العالية, يحافظ الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على استطالة معقولة, عادة حولها 25-30%, مما يوفر ليونة جيدة وقابلية للتشكيل.
- صلابة التأثير: يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج صلابة تأثير ممتازة, حتى في درجات الحرارة المنخفضة, مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المبردة.
الخصائص الحرارية
- الموصلية الحرارية: يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بموصلية حرارية أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, والتي يمكن أن تتراوح من 15 ل 30 ث / م · ك.
هذه الخاصية مفيدة في التطبيقات التي تتطلب نقل الحرارة بكفاءة. - التمدد الحراري: معامل التمدد الحراري للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أقل من معامل التمدد الحراري للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, عادة حولها 10.5 ل 12.5 ميكرومتر / م · درجة مئوية.
تعمل هذه الخاصية على تقليل الضغوط الحرارية والتشوه في تطبيقات درجات الحرارة العالية.
الخصائص الكهربائية
- المقاومة الكهربائية: المقاومة الكهربائية للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج أعلى من الفولاذ الكربوني ولكنها أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
وعادة ما تتراوح من 70 ل 80 Ω·سم, مما يؤثر على مدى ملاءمتها للتطبيقات الكهربائية.
الخصائص المغناطيسية
- السلوك المغناطيسي الحديدي: على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مغنطيسيًا بسبب مرحلته الحديدية.
يمكن أن تكون هذه الخاصية مفيدة في بعض التطبيقات, مثل عمليات الفصل المغناطيسي, ولكن ربما يكون عيبًا في الآخرين حيث تكون المواد غير المغناطيسية مطلوبة.
| ملكية | القيمة النموذجية | الوصف وفوائد التطبيق |
|---|---|---|
| قوة العائد | 450-550 MPa | ما يقرب من ضعف قوة الخضوع للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مثل 304 و 316, جعل الفولاذ المزدوج مثاليًا للتطبيقات الهيكلية والحاملة. |
| كثافة | ~7.8 جم/سم3 | على غرار الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى, مناسبة للمكونات التي تتطلب نسبة قوة إلى وزن عالية. |
| معامل مرن | 190-210 المعدل التراكمي | يقدم الصلابة, وهو مفيد في التطبيقات التي تتطلب السلامة الهيكلية تحت الحمل. |
| الموصلية الحرارية | ~25 وات/م·ك | أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, مفيد لتطبيقات نقل الحرارة في الصناعات الكيميائية وصناعات الطاقة. |
| التمدد الحراري | 13.5 × 10⁻⁶ / درجة مئوية | انخفاض معدل التمدد الحراري من الدرجات الأوستنيتي, مما يجعلها مناسبة تمامًا للتطبيقات التي تعاني من تقلبات درجات الحرارة لتقليل مخاطر الإجهاد الحراري والتشوه. |
4. تطبيقات مسبوكات الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين
صناعة النفط والغاز
- المنصات البحرية: الصمامات, خطوط الأنابيب, وأوعية الضغط التي تتطلب مقاومة ممتازة للتآكل في مياه البحر والمواد الكيميائية القاسية.
- المرافق البرية: مكونات محطات التكرير والمعالجة, مثل المبادلات الحرارية وصهاريج التخزين.
التطبيقات البحرية
- بناء السفن: مكونات هال, مراوح, والأجزاء الأخرى المعرضة لمياه البحر.
- محطات تحلية المياه: معدات عمليات معالجة وتحلية المياه, حيث تكون مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية.
المعالجة الكيميائية واللب & صناعة الورق
- المفاعلات والمبادلات الحرارية: المكونات التي تتعامل مع المواد الكيميائية العدوانية والضغوط العالية.
- صهاريج التخزين: أوعية لتخزين ونقل المواد المسببة للتآكل.
توليد الطاقة
- أنظمة الضغط العالي: مكونات التوربينات البخارية, غلايات, والمبادلات الحرارية.
- محطات الطاقة النووية: الأجزاء التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل في البيئات المشعة.
صناعة الأغذية والمشروبات
- معدات المعالجة: مضخات, الصمامات, وأجزاء الآلات التي تحتاج إلى مقاومة التآكل الناتج عن مواد التنظيف الكيميائية والمواد الغذائية.
- صهاريج التخزين: حاويات لتخزين ونقل المواد الغذائية والمشروبات.
5. مزايا مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة
مقاومة فائقة للتآكل
- البيئات الجوية وتحت الماء: مزيج من المراحل الأوستنيتي والحديدي يعزز مقاومة المادة للتآكل في كل من البيئات الجوية وتحت الماء.
- البيئات الغنية بالكلوريد: مقاومة ممتازة للتآكل والشقوق في البيئات الغنية بالكلوريد, مثل مياه البحر والمحلول الملحي.
نسبة القوة إلى الوزن أعلى
- قوة ميكانيكية عالية: توفر المسبوكات المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ قوة شد عالية وقوة إنتاجية, مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي يكون فيها تقليل الوزن أمرًا بالغ الأهمية.
- تصميم خفيف الوزن: تسمح نسبة القوة إلى الوزن العالية بتصميم مكونات أخف وزنًا وأكثر كفاءة.
فعالة من حيث التكلفة لعمليات الإنتاج الكبيرة
- إنتاج فعال: تتيح عمليات الصب الإنتاج الفعال لكميات كبيرة من الأجزاء ذات الأشكال المعقدة بتكلفة أقل مقارنة بطرق التصنيع الأخرى.
- تقليل الآلات: إن القدرة على إنتاج أشكال قريبة من الشبكة تقلل من الحاجة إلى عمليات تصنيع واسعة النطاق, توفير الوقت والمواد.
تعزيز المتانة
- أداء طويل الأمد: بسبب قوتها العالية ومقاومتها للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي, يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مثاليًا للحرجة, تطبيقات طويلة الأمد في البيئات القاسية.
6. التحديات في صب الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين
عيوب الصب
- المسامية والانكماش: هذه العيوب يمكن أن تؤثر على جودة وسلامة المسبوكات.
- الادراج: يمكن للجسيمات أو الشوائب الأجنبية أن تضعف المادة وتقلل من أدائها.
قضايا اللحام والتصنيع
- الإجراءات الخاصة: قد يتطلب لحام الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين إجراءات خاصة ومواد حشو لتجنب المساس بمقاومته للتآكل وخواصه الميكانيكية.
- المعالجة الحرارية: قد تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام ضرورية لتحسين البنية المجهرية وخصائص الوصلات الملحومة.
التعقيد في الإنتاج
- التحكم الدقيق: تتطلب إدارة التوازن بين مرحلتي الحديدي والأوستنيتي أثناء الصب تحكمًا دقيقًا في معلمات الصب مثل درجة الحرارة ومعدل التبريد.
- ضمان الجودة: تعتبر إجراءات مراقبة الجودة الصارمة ضرورية للتأكد من أن المنتج النهائي يلبي المواصفات ومعايير الأداء المطلوبة.
7. دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل سوبر دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ
دوبلكس ستانلس ستيل و سوبر دوبلكس ستانلس ستيل هي سبائك مختلفة, على الرغم من أنهم يشتركون في بعض أوجه التشابه.
تم تصميم كلاهما ببنية مجهرية ثنائية الطور, يتكون من مزيج من الأوستنيتي و الحديدي مراحل, مما يمنحها خصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة عالية للتآكل.
لكن, أنها تختلف في تكوينها, أداء, والتطبيقات المناسبة.
| ميزة | دوبلكس ستانلس ستيل | سوبر دوبلكس ستانلس ستيل |
|---|---|---|
| تكوين المرحلة | تقريبا 50% الأوستينيت و 50% الفريت | تقريبًا 40-50% الأوستينيت و 50-60% الفريت |
| عناصر صناعة السبائك | يحتوي على كمية أقل من الموليبدينوم والكروم مقارنة بالسوبر دوبلكس | مستويات أعلى من الكروم, الموليبدينوم, والنيتروجين |
| مقاومة التآكل | مقاومة جيدة للتآكل والشقوق, وخاصة في بيئات الكلوريد | مقاومة متفوقة للحفر, تآكل الشق, والتآكل الناتج عن الإجهاد في البيئات الأكثر عدوانية |
| قوة الشد | بشكل عام أقل من السوبر دوبلكس | قوة شد أعلى بسبب إضافة المزيد من عناصر صناعة السبائك |
| قوة العائد | حول 450 MPa | حول 550-720 MPa, قوة العائد أعلى |
| التطبيقات | مناسبة للبحرية, كيميائية, والصناعات الغذائية | تستخدم في بيئات أكثر عدوانية مثل منصات النفط والغاز البحرية, محطات تحلية المياه, والمعالجة الكيميائية |
| يكلف | أقل تكلفة مقارنة بالسوبر دوبلكس | أكثر تكلفة بسبب ارتفاع محتوى السبائك |
سوبر دوبلكس ستانلس ستيل
سوبر دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ, مثل درجة 2507, يحتوي على مستويات أعلى من الكروم, الموليبدينوم, و نتروجين مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج.
تعمل هذه العناصر الإضافية على تحسين مقاومتها للبيئات القاسية, وخاصة في التطبيقات شديدة التآكل والضغط العالي.
عرض الفولاذ المزدوج الفائق مقاومة فائقة للتآكل, وخاصة في البيئات التي تحتوي على الكلوريد والمواد الحمضية.
يتم استخدامها في الصناعات الأكثر تطلبًا مثل منصات النفط والغاز البحرية, محطات تحلية المياه, والمفاعلات الكيميائية, حيث تتطلب الظروف القاسية أقوى, المزيد من المواد المقاومة للتآكل.
8. خاتمة
دوبلكس صب الفولاذ المقاوم للصدأ يوفر حلاً قويًا للصناعات التي تتطلب مواد ذات خصائص ميكانيكية فائقة, مقاومة عالية للتآكل, والمتانة.
يوفر مزيجها الفريد من المراحل الأوستنيتي والحديدي العديد من المزايا, بما في ذلك تعزيز القوة والمقاومة للتآكل الناتج عن الإجهاد.
فهم عملية الصب, المزايا, وستساعد تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على ضمان اختيار المادة المناسبة لمشروعك القادم, تعظيم كل من الأداء وفعالية التكلفة.
إذا كان لديك أي احتياجات معالجة دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ, لا تتردد في ذلك اتصل بنا.
محتوى إضافي
عناصر صناعة السبائك الرئيسية في الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج
الكروم
لتشكيل طبقة سلبية مستقرة من أكسيد الكروم تحمي من التآكل الجوي, يجب أن يحتوي على الصلب على الأقل 10.5% الكروم. زيادة محتوى الكروم يعزز مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ.
يعزز الكروم تكوين المكعبات المتمحورة حول الجسم (نسخة مخفية الوجهة) الفريت, عنصر تشكيل الفريت. تتطلب مستويات الكروم الأعلى المزيد من النيكل لتحقيق الأوستينيت أو الطباعة المزدوجة (الفريت الأوستينيت) الهياكل.
يشجع المحتوى العالي من الكروم أيضًا على تكوين المراحل المعدنية. عادةً ما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي على الأقل 16% الكروم, في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج لديه على الأقل 20%.
يعمل الكروم أيضًا على تحسين مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية, ضروري لتشكيل وإزالة قشور الأكسيد أو الألوان المزاجية بعد المعالجة الحرارية أو اللحام.
يعد التخليل وإزالة الألوان المزاجية أكثر صعوبة بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
الموليبدينوم
الموليبدينوم يعزز بشكل كبير مقاومة التآكل والشقوق في الفولاذ المقاوم للصدأ. في البيئات الكلوريدية, يكون الموليبدينوم أكثر فعالية بثلاث مرات من الكروم عندما يحتوي الفولاذ على الأقل 18% الكروم.
الموليبدينوم, عنصر تشكيل الفريت, يزيد أيضًا من الميل إلى تكوين مراحل بين المعادن.
لذلك, عادة ما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي على أقل من 7.5% الموليبدينوم, بينما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على أقل من 4%.
نتروجين
يعزز النيتروجين مقاومة التآكل والشقوق للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والمزدوج ويزيد من قوتها بشكل ملحوظ.
إنه عنصر تقوية الحل الصلب الأكثر فعالية وعنصر صناعة السبائك منخفض التكلفة.
تنتج المتانة المحسنة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج المحتوي على النيتروجين من ارتفاع محتوى الأوستينيت وتقليل تكوين الطور بين المعادن.
على الرغم من أن النيتروجين لا يمنع هطول الأمطار في المرحلة المعدنية, فإنه يؤخر ذلك, إتاحة الوقت الكافي للمعالجة والتصنيع.
تتم إضافة النيتروجين إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والمزدوج عالي المقاومة للتآكل مع نسبة عالية من الكروم والموليبدينوم لمواجهة الميل إلى تكوين الطور σ.
نتروجين, عنصر قوي لتشكيل الأوستينيت, يمكن أن يحل محل بعض النيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
إنه يقلل من تكديس طاقة الصدع ويزيد من معدل تصلب الأوستينيت.
كما أنه يعزز قوة الأوستينيت من خلال تقوية المحاليل الصلبة.
عادةً ما يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على النيتروجين ويتم تعديل محتواه من النيكل لتحقيق توازن الطور المناسب.
موازنة العناصر المكونة للفريت (الكروم والموليبدينوم) مع العناصر المكونة للأوستينيت (النيكل والنيتروجين) ضروري لتحقيق هيكل مزدوج.
النيكل
النيكل يستقر الأوستينيت, تعزيز تحول البنية البلورية من مكعب محوره الجسم (نسخة مخفية الوجهة) الفريت إلى مكعب محوره الوجه (لجنة الاتصالات الفيدرالية) الأوستينيت.
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي على القليل من النيكل أو لا يحتوي عليه على الإطلاق, في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج يحتوي على نسبة منخفضة إلى متوسطة من النيكل, عادة 1.5% ل 7%.
الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ في 300 تحتوي السلسلة على الأقل 6% النيكل.
تؤدي إضافة النيكل إلى تأخير تكوين المراحل المعدنية الضارة في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, على الرغم من أن هذا التأثير أقل أهمية في الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مقارنة بالنيتروجين.
مكعب محوره الوجه (لجنة الاتصالات الفيدرالية) يمنح الهيكل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي صلابة ممتازة.
بما أن ما يقرب من نصف الهيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج هو الأوستينيت, الفولاذ المزدوج أقوى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديديك.
