في عملية التصميم الهندسي والتصنيع ، غالبًا ما يكون الاختيار المعقول لمواد الأنابيب مهمًا للغاية. مجالات الأداء والتطبيق لمواد الأنابيب المختلفة ليست هي نفسها ،الفولاذ المقاوم للصدأوفولاذ كربونيكاثنين من مواد خط أنابيب شائعة الاستخدام ، لكل منها مزايا أداء وتطبيق فريدة.

في هذه المقالة ، سنقوم بإجراء مقارنة مفصلة بين مواد أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني.

أولاً وقبل كل شيء ، من أجل مقارنة مواد الأنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني بالتفصيل ، يجب علينا أولاً فهم ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ وما هو الكربون الصلب ؟

يشير الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الغلاف الجوي والأحماض والقلويات والملح وغيرها من الوسائط المسببة للتآكل ، والتي تظهر السلبية ، ومقاومة التآكل ، وتحتوي على فولاذ سبائك الكروم العالية ، وعادة ما تحتوي على النيكل والموليبدينوم والفاناديوم والمنجن والتنجستن وعناصر أخرى.
الفولاذ الكربوني عبارة عن فولاذ يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 0.02 ٪ و 2 ٪ ، وعدد قليل جدًا من العناصر الأخرى. ينقسم الفولاذ الكربوني بشكل رئيسي إلى فولاذ عالي الكربون ، فولاذ متوسط الكربون وفولاذ منخفض الكربون ، وكلما زاد محتوى الكربون ، زادت صلابة الفولاذ وقوته بعد المعالجة الحرارية ، وكلما زاد هشاشًا. كلما كان محتوى الكربون أقل ، كان الفولاذ أكثر ليونة وأكثر مرونة.

مقارنة مقاومة التآكل

فولاذ مقاوم للصدأ:
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة ممتازة للتآكل ، لأن الفولاذ المقاوم للصدأ يحتوي على الكروم ، ويمكن تشكيل طبقة أكسيد الكروم الكثيفة على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ. إن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ كمواد لخطوط الأنابيب يمكن أن يحسن بشكل فعال مقاومة التآكل لخط الأنابيب ، وهو أمر ممتاز في نقل الوسائط المسببة للتآكل ، وغالبًا ما يستخدم كمواد لخطوط الأنابيب في الصناعة الكيميائية والهندسة البحرية.
الكربون الصلب:
مقاومة التآكل من الفولاذ الكربوني ضعيفة نسبيا ، والأنابيب الفولاذية المصنوعة من الفولاذ الكربوني سهلة الصدأ عند تعرضها للبيئة الرطبة. من أجل إطالة عمر الخدمة ، عادة ما تحتاج الأنابيب الفولاذية المصنوعة من الفولاذ الكربوني إلى الطلاء الإضافي المضاد للتآكل أو المجلفن.

مقارنة الخواص الميكانيكية

فولاذ مقاوم للصدأ:
نظرًا لنسبة النيكل العالية ، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بمرونة ومرونة جيدة ، ويسهل معالجته إلى أشكال معقدة مختلفة من الأجزاء. وهذا يمنحها ميزة في السيناريوهات التي تتطلب مرونة عالية ومقاومة للصدمات ، مثل الأجهزة الطبية ، وأغطية السيارات ، وأجزاء الألواح الرقيقة في هندسة الطيران.
الكربون الصلب:
تزداد قوة الفولاذ الكربوني مع زيادة محتوى الكربون. على سبيل المثال ، قوة الفولاذ الكربوني العالي (محتوى الكربون> 0.6 ٪) أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ العادي. ومع ذلك ، عادة ما تكون الصلابة العالية مصحوبة بصلابة منخفضة ، مما يجعل مواد أنابيب الصلب الكربوني أكثر عرضة للهشاشة في درجات الحرارة المنخفضة. لذلك ، الفولاذ الكربوني مناسب للمشاهد ذات متطلبات عالية القوة ولكن ظروف درجة حرارة ثابتة.

تباين المظهر

فولاذ مقاوم للصدأ:
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بسطح ناعم ومشرق ويمكن تحسينه أكثر من خلال عمليات الرسم والتلميع والطلاء. وهذا يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ يستخدم على نطاق واسع في لوازم المطبخ ، الدرابزين والديكور المعماري الحديث.
الكربون الصلب:
عادة ما يأخذ الفولاذ الكربوني صبغة سوداء ورمادية ويستخدم عادة في الصناعة. على الرغم من أنه يمكن أيضًا تلميع الفولاذ الكربوني ومطلية لتحسين جودة السطح ، إلا أن هذه الطبقة الواقية يسهل سقوطها أثناء الاستخدام على المدى الطويل ، مما يؤدي إلى الصدأ.
مقارنة التكلفة

فولاذ مقاوم للصدأ:
الفولاذ المقاوم للصدأ بسبب تركيبته المعدنية المعقدة (مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم وما إلى ذلك) ، فإن تكلفة الإنتاج مرتفعة. هذه الإضافات لا تحسن خصائص المواد فحسب ، بل تزيد أيضًا من تكاليف التصنيع بشكل كبير. على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة الغذائية (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316) أغلى بكثير من الفولاذ الكربوني العادي.

الكربون الصلب:
مادة الفولاذ الكربوني بسيطة ، تكلفة معالجة منخفضة ، مناسبة بشكل خاص للمشاريع المقيدة الميزانية. يستخدم الفولاذ الكربوني المتوسط والمنخفض على نطاق واسع في تصنيع الأجزاء الهيكلية الكبيرة مثل الجسور والآلات والمعدات وإطارات البناء.

مقارنة قابلية التشغيل

فولاذ مقاوم للصدأ:
الشقوق الساخنة عرضة للحدوث أثناء لحام الفولاذ المقاوم للصدأ ، ولكن يمكن تجنبها باستخدام مواد وعمليات اللحام المناسبة. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ التخميل بعد اللحام لاستعادة مقاومته للتآكل.

الكربون الصلب:
الفولاذ الكربوني بسبب الصلابة المنخفضة ، وسهولة القطع ، واللحام والقولبة ، وتكاليف المعالجة منخفضة نسبيًا. ومع ذلك ، من الصعب قطع الفولاذ الكربوني العالي واللحام بسبب صلابته العالية.

خاتمة

في التصميم الهندسي والتصنيع ، يمكن للاختيار المعقول لمواد الأنابيب أن يحسن بشكل كبير الكفاءة الاقتصادية وعمر الخدمة للمشروع ، مما يضمن مطابقة خصائص المواد تمامًا للاحتياجات.