يُستخدم الفولاذ كمادة هندسية في تطبيقات متنوعة. يتكون الفولاذ بشكل أساسي من الحديد والكربون. ورغم أن الفولاذ يشمل طيفًا واسعًا من سبائك المعادن الحديدية، إلا أن معظم الناس يصنفونه إلى فئتين رئيسيتين: الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ. في هذه المقالة، سنستعرض الفروقات الرئيسية بين هاتين الفئتين، أي الفولاذ الكربوني مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ.
كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل كثافة الفولاذ الكربوني
تبلغ كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ النموذجي 8.0 جم/سم3 (فولاذ 304).
تبلغ كثافة الفولاذ النموذجي 8.05 جم/سم3.
تُعرَّف الكثافة بأنها الكتلة لكل وحدة حجم. وهي خاصية مكثفة، تُعرَّف رياضياً بأنها الكتلة مقسومة على الحجم.
ρ = m/V
ببساطة، كثافة المادة (ρ) هي كتلة المادة الكلية (m) مقسومة على حجمها الكلي (V). وحدة قياسها في النظام الدولي للوحدات هي كيلوغرام لكل متر مكعب (kg/m³). أما في النظام الإنجليزي فهي رطل لكل قدم مكعب (lbm/ft³).
قوة الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل الفولاذ الكربوني
الفولاذ الكربوني
يتمتع الفولاذ منخفض الكربون بقوة شد تتراوح من 60000 إلى 80000 رطل لكل بوصة مربعة.
تبلغ قوة الشد للفولاذ الكربوني المتوسط من 100000 إلى 120000 رطل لكل بوصة مربعة.
يتمتع الفولاذ السبائكي بقوة شد تزيد عن 150000 رطل لكل بوصة مربعة.
الفولاذ المقاوم للصدأ
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بقوة شد تتراوح من 72000 إلى 115000 رطل لكل بوصة مربعة.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع مارتنسيتي بقوة شد تتراوح من 72000 إلى 160000 رطل لكل بوصة مربعة.
الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي - تتراوح قوة الشد من 65000 إلى 87000 رطل لكل بوصة مربعة
صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل الفولاذ الكربوني
تبلغ صلابة برينل للفولاذ المقاوم للصدأ - النوع 304 - حوالي 201 ميجا باسكال.
تبلغ صلابة برينل للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي - الدرجة 430 حوالي 180 ميجا باسكال.
تبلغ صلابة برينل للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي - الدرجة 440C حوالي 270 ميجا باسكال.
تبلغ صلابة برينل للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج - SAF 2205 حوالي 217 ميجا باسكال.
تبلغ صلابة برينل للفولاذ منخفض الكربون حوالي 120 ميجا باسكال.
تبلغ صلابة برينل للفولاذ عالي الكربون حوالي 200 ميجا باسكال.
نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل الفولاذ الكربوني
تبلغ درجة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ - الفولاذ من النوع 304 - حوالي 1450 درجة مئوية.
تبلغ درجة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي - الفولاذ من الدرجة 430 حوالي 1450 درجة مئوية.
تبلغ درجة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي - الفولاذ من الدرجة 440C حوالي 1450 درجة مئوية.
تبلغ درجة انصهار الفولاذ منخفض الكربون حوالي 1450 درجة مئوية.
الفولاذ الكربوني مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ: قابلية التشغيل واللحام
يُمكن تشكيل الفولاذ الكربوني بسهولة، كما أنه يتمتع بقابلية جيدة للحام. في المقابل، يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ تقنيات متخصصة للحام والتشكيل. بالنسبة لآلات التشغيل، يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر صلابة من الفولاذ الكربوني.
الفولاذ الكربوني مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ: اختلافات أخرى
الفولاذ المقاوم للصدأ، الفولاذ الكربوني
الموصلية الحرارية أقل نسبياً، الموصلية الحرارية أعلى.
مقاومة ممتازة للتآكل، مقاومة ضعيفة للتآكل.
تُعد المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ صعبة، بينما يمكن للفولاذ الكربوني أن يخضع للمعالجة الحرارية بسهولة.
الفولاذ المقاوم للصدأ سهل التنظيف. أما الفولاذ الكربوني فسهولة تنظيفه أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ.
يُعدّ التمييز بين الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ من الأمور التي تُثير لبساً لدى الكثيرين ممن لا يعرفون خصائص هذين المعدنين. نأمل أن يكون هذا المقال مفيداً لكم، وأن تكونوا قد تعرفتم الآن على الفروقات الجوهرية بينهما.
تاريخ النشر: 16 فبراير 2022
