مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ هو نوع دقيق من معادن الفولاذ المقاوم للصدأ، يتكون عادةً من الحديد والنيكل ونسبة لا تقل عن 10.5% من الكروم. يُضفي وجود الكروم خصائص استثنائية على هذا المسحوق، مثل مقاومة التآكل والتآكل. ونتيجةً لذلك، يُستخدم على نطاق واسع في تصنيع مكونات مختلفة في مختلف الصناعات، بدءًا من التصنيع الإضافي ومساحيق المعادن، وصولًا إلى تطبيقات السيارات والفضاء والطب.
المحتويات
طرق إنتاج مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ
فيما يلي طرق إنتاج مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الشائعة: ذرات الغاز، وذرات الماء، وذرات البلازما.
الانحلال الغازي
مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ المُرَذَّب بالغاز كروي للغاية، ويُصنّع ويُنتَج عن طريق ذرّ المعدن المنصهر بغاز خامل عالي الضغط. يتراوح حجم جسيمات المسحوق عادةً بين 15 و45 ميكرونًا، ويتمتع بالخصائص التالية:
- توزيع حجم الجسيمات بشكل محكم
- سيولة ممتازة
- قابلية انتشار فائقة
إن كل هذه الخصائص التي يتمتع بها المسحوق مجتمعة تجعله مثاليًا للاستخدام في التصنيع الإضافي، مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (SLM) والتصنيع المبني على الأدلة (EBM).
الانحلال بالماء
يُنتَج مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ هذا عن طريق رشّ الفولاذ المصهور بنفثات ماء عالية الضغط. يتميز مسحوق المعدن المُنتَج بهذه الطريقة بأشكال جسيمات غير منتظمة. في هذه الطريقة، يكون توزيع حجم الجسيمات أوسع عمومًا، حيث تصل أحجامها إلى 100 ميكرون. يُظهر مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ سيولةً وكثافةً أقل مقارنةً بالمسحوق المُنتَج في ماكينات الغاز. تُستخدم المساحيق المُرَذَّبة بالماء على نطاق واسع في تطبيقات الضغط والتلبيد لتصنيع مكونات صناعات السيارات والطيران.
ذرات البلازما
في عملية التذرية البلازمية، يُصهر سلك أو قضيب من الفولاذ المقاوم للصدأ بواسطة قوس بلازما، ويُحوّل إلى مسحوق. تُنتج هذه التقنية مسحوقًا معدنيًا يحتوي على:
- الجسيمات شديدة الكروية
- نطاق الحجم من 15 إلى 45 ميكرون
- سيولة استثنائية
- تمكن الكروية العالية
- كثافات التعبئة العالية
يُستخدم مسحوق البلازما المُبخّر لإنتاج قطع ذات خصائص دقيقة وتشطيبات أسطح أكثر نعومة. ويُستخدم عادةً في تقنيات التصنيع الإضافي المتطورة.
درجات مختلفة من مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ
مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي:
يتمتع مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بأكبر قدر من المقاومة للتآكل وقابلية اللحام الجيدة وغير المغناطيسية. مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 304 و 316 مناسبة للتطبيقات شديدة التآكل. مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 303 سهل المعالجة ويتم استخدام الدرجة 310 كمادة مقاومة للحرارة.
تتضمن هذه الفئة عادةً درجات مثل 3.3L و304L و316L.
تكوين مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي
| الصف | كر (%) | ني (%) | مو (٪) | من (%) | سي (%) | س(%) | ص (%) | ج(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 303L | 17 - 19 | 8 - 13 | - | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0.15 - 0.3 | 0 - 0.20 | 0 - 0.03 |
| مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 304L | 18 - 20 | 8 - 12 | - | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L | 16 - 18 | 10 - 14 | 2 - 3 | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي
يُعرف الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي بمقاومته المغناطيسية العالية للتآكل والتشقق تحت الضغط. تُستخدم مساحيق هذه المعادن، بما في ذلك 404 و410L و434L، بشكل رئيسي في تصنيع مكونات السيارات والمعدات الصناعية.
تكوين مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي:
| الصف | كر (%) | مو (٪) | من (%) | سي (%) | س(%) | ص (%) | ج(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الفولاذ المقاوم للصدأ 410L | 11.5 - 13.5 | - | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 430L | 16.0 - 18.0 | - | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| 434L / CB الفولاذ المقاوم للصدأ | 16.0 - 18.0 | 0.75 - 1.25 | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس
يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج خصائص كلٍّ من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي. وبفضل مقاومته الممتازة للتآكل وقوته العالية وأدائه المتفوق، يُعتبر مثاليًا للبيئات القاسية. تُستخدم هذه المساحيق في صناعة النفط والغاز، والتطبيقات البحرية، ومعدات المعالجة الكيميائية.
خصائص مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ
يُظهر مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ خصائص ممتازة مقارنةً بالفولاذ الكربوني التقليدي، وذلك بفضل وجود النيكل والكروم. إليكم خصائصه المميزة:
خصائص مقاومة التآكل:
خصائص مقاومة التآكل والتآكل لمسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ
مقاومة التنقر
تتميز مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة قوية للتآكل النقطي، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات حيث يمكن أن تؤدي العيوب السطحية الصغيرة إلى فشل سريع للمواد.
مقاومة الشقوق
كما تظهر المساحيق مقاومة جيدة للتآكل في الشقوق، مما يسمح للمكونات بأداء جيد حتى في المناطق الضيقة الراكدة حيث قد يكون الأكسجين محدودًا.
مقاومة تكسير الإجهاد
تتميز مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن الإجهاد التآكلي (SCC). وهذا أمر بالغ الأهمية للأجزاء الهيكلية والأجزاء التي تتحمل الضغط.
مقاومة التآكل/التآكل
بفضل صلابتها العالية وبنيتها الدقيقة المتينة، تتميز مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومتها للتآكل والتآكل. هذه الخاصية تجعلها مثالية للتطبيقات التي تنطوي على التآكل، أو الصدمات، أو تدفق السوائل عالية السرعة.
مقاومة الأكسدة
تتمتع مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ عالية الجودة بالقدرة على تحمل ظروف الأكسدة في درجات حرارة مرتفعة تصل إلى حوالي 900 درجة مئوية.
خصائص الميكانيكية
| الممتلكات | الممتلكات | ||
|---|---|---|---|
| قوة الغلة | 100–350 ميجا باسكال | صلابة (برينل) | 160-240 |
| اللدونة (الاستطالة) | 10-50٪ | كسر صلابة | 20–200 ميجا باسكال |
| المقاومة تأثير | الخير | السلوك المغناطيسي | الدرجات غير المغناطيسية المتاحة |
الخصائص الحرارية
| الممتلكات | الممتلكات | ||
|---|---|---|---|
| اضغط على الكثافة | 5.0 g / cm³ | التوصيل الحراري | 12–30 وات/م·ك |
| ذوبان نقطة | 1300–1500 درجة مئوية | كوري درجة الحرارة | من -150 درجة مئوية إلى 315 درجة مئوية |
مورد مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ
هوغاناس
تُعرف شركة هوجاناس عالميًا كواحدة من أفضل موردي مسحوق المعادن في العالم، حيث تضم قاعدة عملاء تزيد عن 3000 عميل في 75 دولة منذ عام 1797، وقد دأبت على تقديم منتجات عالية الجودة. توفر هوجاناس مجموعة واسعة من مساحيق المعادن، بما في ذلك مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ عالية الأداء. يُستخدم مسحوق ميتا الخاص بها في تطبيقات التصنيع الإضافي، وطلاء الأسطح، وصناعات مسحوق المعادن التقليدية.
مساحيق ريو تينتو المعدنية
تأسست شركة كيبيك ميتال باودر عام ١٩٦٨، وتطورت لتصبح رائدة عالميًا في إنتاج مساحيق الحديد النقية وعالية الجودة. تستخدم الشركة حديدًا عالي النقاء من شركة ريو تينتو للحديد والتيتانيوم (RTIT) لإنتاج مساحيق أحادية المصدر. تُعد هذه المساحيق مثالية لتطبيقات الضغط والتلبيد، والتصنيع الإضافي، وتخزين الطاقة.
العوامل المؤثرة على تكلفة مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ
تكاليف المواد الخام
يؤثر عنصر السبائك الأساسي على سعر مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ. ويُعدّ وجود النيكل عاملًا رئيسيًا في التكلفة.
أسلوب الإنتاج
تؤثر الطريقة المستخدمة في إنتاج المسحوق بشكل كبير على التكلفة، على سبيل المثال، يكون مسحوق الغاز الذري أكثر تكلفة بشكل عام من مسحوق الماء الذري.
حجم الجسيمات والتوزيع
تتكلف المساحيق الأكثر دقة ذات التوزيعات الضيقة للحجم أكثر بسبب عمليات التصنيف والغربلة ومراقبة الجودة الإضافية.
الحجم وحجم الدفعة
عادةً ما يؤدي الإنتاج على دفعات صغيرة إلى ارتفاع التكاليف لكل كيلوغرام، في حين يؤدي الشراء بالجملة عمومًا إلى تقليل سعر الوحدة بسبب اقتصاديات الحجم.
تقلبات العرض والطلب في السوق
يمكن أن تتسبب ديناميكيات سلسلة التوريد العالمية والطلب من الصناعات مثل قطاع الطيران والسيارات والطاقة والعوامل الجيوسياسية في تقلبات في سعر مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ.
استخدامات مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ
مسحوق المعادن (PM)
في خانة رمز الخصم، أدخل TABBYDAY. مسحوق المعادن في الصناعة، يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا مادة خام شائعة نظرًا لمقاومته الجيدة للتآكل ودرجات الحرارة العالية. أجزاء من الفولاذ المقاوم للصدأ المتكلس هي: الشفاه، أدلة الصمامات، بطانات السلسلة، الأقفال، تجهيزات السباكة، التروس، الكامات، قضبان التوصيل
حقن صب المعادن (MIM)
يُستخدم مسحوق معدن الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا في عملية حقن المعادن. هنا، يُخلط مسحوق المعدن مع رابط بوليمري لإنتاج مكونات عالية الدقة.
الطباعة 3D
تُعد مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ أساسيةً لتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الليزر (SLM) والطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الليزر (DMLS) ونفث المواد الرابطة. تُمكّن هذه المساحيق من إنتاج أشكال هندسية معقدة للغاية وهياكل خفيفة الوزن.
طلاء الأسطح والرش الحراري
يتم استخدام مسحوق الطلاء المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الناعم في الطلاء بالرش الحراري لتوفير الأسطح المقاومة للتآكل.
الأسئلة الشائعة
1. كيفية اختيار مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ؟
قم بالاختيار بناءً على متطلبات تطبيقك، والخصائص الميكانيكية المطلوبة، وحجم الجسيمات المطلوب، والشكل، والنقاء، وطريقة الإنتاج.
2. ما هي مرحلة المعالجة اللاحقة المطلوبة بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 3L؟
بعد الطباعة، تُجرى عادةً المعالجة الحرارية لتقليل الإجهاد الداخلي. كما تُحسّن هذه المعالجة استقرار الهيكل. ولا يقتصر الأمر على ذلك، بل تُجرى أيضًا عملية الضغط المتساوي الحرارة (Isostatic) لبعض الوقت، وذلك حسب الكثافة والقوة الميكانيكية المطلوبة.