في مجال علم المواد، يُحدث نوع جديد من الفولاذ المقاوم للصدأ، يُعرف باسم الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، نقلة نوعية. يتميز هذا السبائك الرائعة ببنية فريدة، حيث يُشكل كلٌّ من طور الفريت وطور الأوستينيت نصف بنيته المُصلدة. والأكثر إثارة للاهتمام هو أن الحد الأدنى لمحتوى الطور يمكن أن يصل إلى 30%.
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بخواص ميكانيكية ممتازة بفضل طوريه المزدوجين. ونظرًا لانخفاض نسبة الكربون فيه، تتراوح نسبة الكروم بين 18% و28%، بينما تتراوح نسبة النيكل بين 3% و10%. بالإضافة إلى هذه المكونات الأساسية، تحتوي بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على عناصر سبائكية مثل الموليبدينوم (Mo)، والنحاس (Cu)، والنيوبيوم (Nb)، والتيتانيوم (Ti)، والنيتروجين (N).
تكمن الميزة الاستثنائية لهذا الفولاذ في أنه يجمع بين أفضل خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي. وعلى عكس نظيره الفريتي، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بمرونة وصلابة أعلى. كما يتميز بمقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي، مما يجعله مرغوبًا فيه للغاية في مختلف التطبيقات.
من أهم ما يميز الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج مقاومته للتآكل النقطي، وهو نوع شائع من التآكل يُصادف في البيئات القاسية، مثل الصناعات البحرية والكيميائية. ويُعزى هذا التآكل إلى ارتفاع نسبة الكروم والموليبدينوم في السبيكة مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي.
البنية الدقيقة الفريدة للفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج تعزز متانته، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من التطبيقات. ويُستخدم على نطاق واسع في الصناعات التي تتطلب مواد متينة ومقاومة للتآكل، بما في ذلك التنقيب عن النفط والغاز في البحار، ومحطات تحلية المياه، والمعالجة الكيميائية، والبنية التحتية للنقل.
علاوة على ذلك، تُمكّن قوة هذا الفولاذ العالية من تصميمات أخف وزنًا وأكثر فعالية من حيث التكلفة، مما يُمكّن الصناعات من تحقيق كفاءة أعلى. كما تضمن مقاومته الاستثنائية للتآكل الموضعي عمرًا أطول للمعدات والهياكل، مما يُقلل من تكاليف الصيانة على المدى الطويل.
في السنوات الأخيرة، شهد الطلب على الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج ارتفاعًا ملحوظًا، حيث طوّر المصنّعون درجات جديدة لتلبية مختلف التطبيقات المحددة. تهدف هذه التطورات إلى تحسين خصائص الفولاذ، مثل مقاومة التآكل والقوة وقابلية اللحام، مما يوسع نطاق استخداماته المحتملة.
مع استمرار البحث والتطوير، يبدو مستقبل الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج واعدًا. ويواصل العلماء والمهندسون استكشاف سبل تحسين خصائصه وتوسيع نطاق تطبيقه في مختلف الصناعات.
في ظل سعي الصناعات نحو ممارسات مستدامة، يُقدم الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج حلاً عمليًا بفضل طول عمره، وقابليته لإعادة التدوير، وانخفاض حاجته للصيانة. هذا الجانب الصديق للبيئة يجعله منافسًا قويًا في سباق المواد المستدامة.
باختصار، يُمثل الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج إنجازًا بارزًا في علم المواد، إذ يجمع بين أفضل خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفريتي. بفضل خصائصه الميكانيكية الاستثنائية، ومقاومته لمختلف أنواع التآكل، والطلب المتزايد عليه في مختلف الصناعات، يُتوقع أن يُحدث هذا السبائك المُبتكر ثورةً في طريقة تعاملنا مع التصاميم الإنشائية والتطبيقات الصناعية.
وقت النشر: ١٨ يوليو ٢٠٢٣