هل الفولاذ 4140 مقاوم للصدأ؟

لا، فولاذ 4140 ليس فولاذًا مقاومًا للصدأ. يُصنف باستمرار على أنه فولاذ متوسط الكربون ومنخفض السبائك، وتحديدًا سبيكة الكروم والموليبدينوم (Cr-Mo).

ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ هو مجموعة واسعة من السبائك القائمة على الحديد، وتتميز أساسًا بمقاومتها العالية للتآكل. تتحقق هذه الخاصية الفريدة بإضافة كمية ضئيلة من الكروم، عادةً 10.5% وزنًا، مع أن بعض التعريفات قد تحدد الكروم بـ 11% أو 11.5% أو حتى 12%. بالإضافة إلى الكروم، يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ عادةً على نسبة كربون قصوى تقل عن 1.2%، ويمكن أن يحتوي على عناصر سبائك أخرى مثل النيكل والموليبدينوم والمنغنيز والسيليكون والتيتانيوم والنيوبيوم والنيتروجين والكبريت والنحاس والألومنيوم والفاناديوم والتنغستن.

تنبع خاصية "الفولاذ المقاوم للصدأ" من التكوين التلقائي لطبقة خاملة رقيقة، غير مرئية، وعالية الالتصاق على سطح الفولاذ عند تعرضه لبيئة مؤكسدة كالهواء أو الماء المُهَوَّأ. تتكون هذه الطبقة الخاملة بشكل أساسي من أكسيد الكروم (Cr2O3)، وتعمل كحاجز يحمي المعدن الأساسي من المزيد من التآكل عن طريق تثبيط انتشار الأكسجين وأيونات المعدن. ومن السمات المميزة لهذا الغشاء قدرته على الالتئام الذاتي: فإذا تعرض للتلف نتيجة الخدش أو الاحتكاك، فإنه يلتئم فورًا بوجود الأكسجين.

تحليل لماذا 4140 ليس من الفولاذ المقاوم للصدأ

لتصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ، يتطلب الفولاذ عادةً محتوى كروم (Cr) يتراوح بين 10.5% و12% على الأقل. ومع ذلك، يُظهر التركيب الكيميائي لفولاذ 4140 أن محتواه من الكروم (Cr) يتراوح عادةً بين 0.80% و1.20%. هذه القيمة أقل بكثير من الحد الأدنى لمحتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ. للمقارنة، مارتنسيتي يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 410 على نسبة كروم تتراوح بين 11.5% إلى 13.5%، في حين يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي 430 على نسبة كروم تتراوح بين 16.0% إلى 18.0%.

على الرغم من أن الفولاذ منخفض السبائك 4140 يتمتع بمقاومة للتآكل أفضل قليلاً من الفولاذ الكربوني غير المسبوق، إلا أنه لا يزال يتعين طلائه بطبقة واقية للتطبيقات الخارجية.

من حيث التطبيقات، يُستخدم 4140 بشكل أساسي في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للالتواء والإجهاد العكسي، مثل مكونات الأعمدة الصلبة. وهذا يختلف تمامًا عن تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ المقاومة للتآكل.

يُصنف فولاذ 4140 ضمن "فولاذ الكربون متوسط السبائك" أو "فولاذ منخفض السبائك". ويُعرف أيضًا باسم سبيكة الكروم والموليبدينوم. ورغم استخدامه على نطاق واسع في ورش الأدوات، إلا أنه لا يُعتبر نوعًا من فولاذ الأدوات.

باختصار، يشير التركيب الكيميائي للفولاذ 4140 وتصنيفه في كتيبات المواد بوضوح إلى أنه ينتمي إلى فئة الفولاذ منخفض السبائك، وليس الفولاذ المقاوم للصدأ.