פלדה היא בעיקר סגסוגת של ברזל ופחמן, אך בדרך כלל, תכולת הפחמן בה נמוכה מ-2%. זה לא הרבה, אבל פחמן הוא היסוד המרכזי שמשפיע על חוזקה וקשיחותה. פלדת אל-חלד היא סגסוגת המכילה ברזל, כרום, ניקל, ולפעמים יסודות אחרים כמו מוליבדן. הכרום הופך את פלדת האל-חלד לעמידה מצוינת בפני קורוזיה.

• פלדת פחמןהמרכיבים העיקריים הם ברזל ופחמן, כאשר תכולת הפחמן נעה בדרך כלל בין 0.2% ל-2.1%. יסודות אחרים, כגון מנגן, סיליקון, זרחן וגופרית, עשויים להימצא גם הם בכמויות קטנות.
• נירוסטההוא מורכב בעיקר מברזל, פחמן ולפחות 10.5% כרום (לפעמים גם ניקל). תוספת הכרום היא קריטית משום שהוא מגיב עם חמצן באוויר ויוצר שכבת תחמוצת כרום צפופה, המעניקה לפלדת אל-חלד את תכונותיה העמידות בפני חלודה וקורוזיה.

שונה במאפיינים

בשל הבדלים בהרכב, לפלדת אל-חלד ולפלדה יש ​​גם תכונות שונות מאוד. בניגוד לפלדה רגילה, פלדת אל-חלד מכילה כרום, היוצר שכבת תחמוצת מגן המונעת חלודה וקורוזיה.

מבחינת איכויות אסתטיות, פלדת אל-חלד מלוטשת ומודרנית יותר מפלדה רגילה. רוב סוגי פלדת הפחמן הם מגנטיים, דבר שיכול להיות יתרון ביישומים מסוימים. אבל פלדת אל-חלד, כמו 304 או 316, אינה מגנטית.

פלדה לעומת נירוסטה: תהליכי ייצור

תהליכי ייצור של פלדה ופלדת אל-חלד כוללים מספר שלבי ייצור להפיכת חומרי גלם למוצרים סופיים. להלן תהליכי הייצור הקריטיים המעורבים בייצור פלדה ופלדת אל-חלד:

תהליכי ייצור פלדה

א. ייצור ברזל

במהלך תהליך זה, עפרות ברזל, קוק (פחמן) ופלקסים (אבן גיר) מוזנים לתוך תנור התכה. החום העז ממיס את עפרת הברזל, והפחמן מחזר את תחמוצת הברזל, ומייצר ברזל מותך, המכונה מתכת חמה.

ב. ייצור פלדה

קחו לדוגמה את תהליך תנור החמצן הבסיסי (BOF). תהליך BOF כרוך בהזרמת מתכת חמה של תנור הפיצוץ, או DRI, לתוך כלי ממיר. חמצן בעל טוהר גבוה מוזרם לתוך הסירה, מחמצן זיהומים ומפחית את תכולת הפחמן לייצור פלדה.

ג. יציקה רציפה

יציקה רציפה היא יציקה של פלדה מותכת למוצרים מוגמרים למחצה, כגון לוחות, בילטים או פלדה. זה כרוך במזיגה של הפלדה המותכת לתבנית מקוררת במים ומיצוק שלה לגדיל רציף. לאחר מכן הגדיל נחתך לאורכים הרצויים.

ד. עיצוב ועיצוב

גלגול: מוצרי הפלדה המוגמרים למחצה מיציקה רציפה מגולגלים במפעלי גלגול חמים או קרים כדי להפחית את העובי, לשפר את איכות פני השטח ולהשיג את המידות הרצויות.

חישול: חישול הוא תהליך בו פלדה מחוממת מעוצבת באמצעות כוחות דחיסה. הוא משמש בדרך כלל לייצור רכיבים הדורשים חוזק ועמידות גבוהים.

תהליכי ייצור נירוסטה

א. ייצור נירוסטה

התכה: נירוסטה מיוצרת על ידי התכת שילוב של עפרות ברזל, כרום, ניקל ויסודות סגסוגת אחרים בתנורי קשת חשמליים או תנורי אינדוקציה.

זיקוק: הפלדה המותכת עוברת תהליכי זיקוק כגון ארגון חמצן דה-קרבוריזציה (AOD) או ואקום חמצן דה-קרבוריזציה (VOD) כדי להתאים את ההרכב, להסיר זיהומים ולשלוט בתכונות הרצויות.

ב. עיצוב ועיצוב

גלגול חם: מטילי או לוחות נירוסטה מחוממים ומועברים דרך מפעלי גלגול חמים כדי להפחית את העובי ולעצב אותם לסלילים, יריעות או לוחות.

גלגול קר: גלגול קר מפחית עוד יותר את עובי הפלדה אל חלד ומעניק לה את גימורי פני השטח הרצויים. הוא גם משפר את התכונות המכניות ואת דיוק המימדים.

ג. טיפול בחום

חישול: פלדת אל-חלד עוברת חישול, תהליך טיפול בחום, כדי להקל על מתחים פנימיים ולשפר את משיכותה, יכולת העיבוד שלה ועמידותה בפני קורוזיה.

מרווה וריפוי: חלק מציוני פלדת אל-חלד עוברים תהליכי מרווה וריפוי כדי לשפר את התכונות המכניות שלהן, כגון קשיות, קשיחות וחוזק.

ד. תהליכי גימור

כבישה: ניתן לכבישה של משטחי נירוסטה בתמיסה חומצית כדי להסיר אבנית, תחמוצות ומזהמים אחרים על פני השטח.

פסיבציה: פסיבציה היא טיפול כימי המשפר את עמידותה בפני קורוזיה של פלדת אל-חלד על ידי יצירת שכבת תחמוצת מגן על פני השטח.

התהליכים הספציפיים המועסקים עשויים להשתנות בהתאם לדרגת הפלדה או הנירוסטה הרצויה וליישום המיועד של המוצר הסופי.

פלדה לעומת נירוסטה: חוזק ועמידות

חוזקה של פלדה תלוי בעיקר בתכולת הפחמן שלה וביסודות סגסוגת אחרים, כגון מנגן, סיליקון וכמויות זעירות של רכיבים שונים. פלדות בעלות חוזק גבוה, כגון סגסוגת נמוכה בעלת חוזק גבוה (HSLA) ופלדות מתקדמות בעלות חוזק גבוה (AHSS), משמשות ביישומים תובעניים כמו ייצור רכב ובנייה. לפלדת אל-חלד יש בדרך כלל חוזק נמוך יותר מפלדה, אך עדיין יש לה חוזק מספיק עבור רוב היישומים.

פלדה לעומת נירוסטה: השוואת מחירים

מבחינת מחיר, פלדה בדרך כלל זולה יותר מפלדת אל-חלד, מה שהופך אותה לבחירה משתלמת עבור פרויקטים רבים, שכן פלדת אל-חלד יקרה יותר לייצור מפלדה, הן מבחינת תהליך הייצור והן מבחינת הרכבה.

פלדה לעומת נירוסטה: יישומים

פלדה ופלדת אל-חלד הן חומרים רב-תכליתיים המשמשים ביישומים שונים בתעשיות שונות. פלדה, בזכות חוזקה ועמידותה, נמצאת בדרך כלל בפרויקטים של בנייה כמו גשרים, מבנים ותשתיות. זוהי בחירה פופולרית עבור רכיבים מבניים.

תכונות העמידות בפני קורוזיה של פלדת אל-חלד הופכות אותה לאידיאלית לסביבות בהן חשיפה ללחות או כימיקלים מהווה דאגה. זה הופך את פלדת אל-חלד לבחירה מובילה עבור מכשירי מטבח, ציוד לעיבוד מזון, מכשירים רפואיים ותכשיטים.

בתעשיית הרכב, שני החומרים ממלאים תפקידים מכריעים - פלדה משמשת לעתים קרובות בשלדות רכב בשל חוזקה, בעוד שפלדת אל-חלד משמשת במערכות פליטה בשל עמידותה לטמפרטורות גבוהות ולקורוזיה.

מַסְקָנָה

ההבדל העיקרי בין פלדה רגילה לפלדת אל-חלד הואעמידות בפני קורוזיהבעוד שפלדה רגילה חזקה אך נוטה לחלודה, פלדת אל-חלד יכולה לעמוד בפני חלודה בשל נוכחותו של כרום, היוצר שכבת תחמוצת מגן. בהתאם ליישום, ניתן לבחור את החומר המתאים כדי לאזן בין ביצועים לעלות.