التخميل & PREN — علم المواد

السر الكامل للفولاذ المقاوم للصدأ هو طبقة غير مرئية: . بمجرد أن يحتوي الفولاذ على حوالي 10.5% على الأقل من ، تتشكل تلقائياً على السطح طبقة رقيقة جداً من أكسيد الكروم بسماكة بضعة نانومترات فقط. إنها كثيفة، ملتصقة جيداً — والأهم — ذاتية الإصلاح: إذا خُدشت، يتشكل فوراً أكسيد كروم جديد في الهواء.

هذه العملية تسمى . بدونها، ما كان الفولاذ المقاوم للصدأ ليكون سوى فولاذ إنشائي غالي الثمن. هي السبب في بقاء الفولاذ المقاوم للصدأ لامعاً حيث يصدأ الفولاذ الإنشائي.

لكن ليست محصنة. عدوها الأول هو الكلوريدات (ماء البحر، ملح الطرق، ماء المسابح). تخترق الطبقة موضعياً — وهنا يحدث . مدى مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ لهذا يمكن تقديره بمعادلة بسيطة: (رقم مكافئ مقاومة التنقر، ويسمى أيضاً القيمة الفعالة).

PREN = %Cr + 3.3·%Mo + 16·%N

المعادلة تقول: ليس فقط هو المهم، بل قبل كل شيء (معامل 3.3) و (معامل 16). بعض الأمثلة:

• (304): PREN ≈ 18 + 3.3·0 + 16·0.05 ≈ 19 — جيد للجو العادي، غير مناسب للكلوريد.

• (316): PREN ≈ 17 + 3.3·2.2 + 16·0.05 ≈ 25 — أفضل بكثير ضد الكلوريد.

• (دوبلكس 2205): PREN ≈ 22.5 + 3.3·3.1 + 16·0.17 ≈ 35 — مقاوم جداً، لماء البحر.

• سوبر دوبلكس: PREN > 40 — لأكثر بيئات الكلوريد عدوانية.

القاعدة العامة: PREN أقل من 24 = كلوريد قليل فقط، 24–32 = ساحلي/كلوريد ضعيف، أكثر من 32 = ماء البحر ووسط عدواني.

بالنسبة لك كعامل لحام، معادلة PREN مفيدة بشكل مضاعف:

1. اختيار المادة: يمكنك تقدير ما إذا كان الفولاذ المقاوم للصدأ يتحمل البيئة — بدلاً من الأمل في ورقة البيانات.

2. اختيار معدن الحشو: يجب أن يكون لمعدن الحشو PREN على الأقل بنفس ارتفاع . إذا لحمت 316 (PREN 25) بمعدن حشو 308L (PREN ~19)، يصبح اللحام نقطة الضعف ويصدأ أولاً. لذلك: يحتوي Mo → معدن حشو يحتوي Mo.

وبعد : ألوان الاصفرار بجانب اللحام هي ضعيفة. يجب إزالتها (التخليل، التجليخ) وإعادة تخميلها — وإلا فسيصدأ هناك بالضبط.