Page 11 - سلسلة العلم والتقانة والابتكار 14 ن
P. 11
الفولاذ المقاوم للصدأ Stainless Steel
إن هاجس تصنيع معدن متين ،مقاوم للح اررة ،لا يفقد بريقه ،ولا يصدأ،
ولا تتدهور بالتالي خصائصه الميكانيكية ،موجود منذ آلاف السنين؛
فكانت عائلة تشين الحاكمة في الصين عام 3000ق .م .تضيف
الكروم للسبائك المعدة لتصنيع الأسلحة لجعلها أمتن ومنعها من الصدأ.
الفولاذ المقاوم للصدأ (الستانلس ستيل) ،أو المعدن المعجزة ،هو سبيكة معدنية حديدية متينة ،ومقاومة للح اررة والصدأ ،تحتوي
على خليط من العناصر ،نسبة الحديد فيها لا تقل عن ،%50ونسبة الكروم من %5إلى ،%30ونسبة الكربون لا تتعدى الـ
،%2والكروم يكسب السبيكة مقاومة الح اررة ،ويقيها من التآكل بتكوين طبقة رقيقة مستقرة من )CrFe)2O3تلتصق بسطحها.
وتضاف عناصر أخرى للسبيكة ،مثل النيكل ،والمولبيديوم ،والتيتانيوم ،والألمنيوم ،والنيوبيوم ،والنحاس ،والنيتروجين ،والكبريت،
والفوسفور ،والسيلينيوم ،وذلك لزيادة مقاومة التآكل لبيئات معينة ،وتعزيز مقاومة الأكسدة ،وإضفاء خصائص محددة.
عام 1913أوجد هاري برييرلي ،من شيفيلد في المملكة المتحدة ،الفولاذ غير القابل للصدأ .وعلى الرغم
من وجود العديد من المحاولات السابقة ،إلا أن الفضل يعزى له في اخت ارع أول فولاذ مقاوم للصدأ بنسبة
كروم ،%12.8حيث أضاف الكروم إلى الحديد المنصهر لإنتاج معدن لا يصدأ ،في أثناء محاولاته لحل
مشكلة تآكل الأسطح الداخلية لب ارميل البارود الخاصة بالجيش البريطاني في بداية الحرب العالمية الأولى.
نقاط علام في اخت ارع الفولاذ المقاوم للصدأ:
عام :1821قام عالم المعادن الفرنسي بيير بيرتييه بنشر نتائج أبحاثه عن سبيكة مصنعة من الحديد والكروم .على الرغم من
ذلك لم يستطع علماء المعادن إيجاد توازن بين الكروم العالي والكربون المنخفض ،فكان الفولاذ المنتج هشاً للغاية.
عام :1872حصل رجلان إنكليزيان هما جون تي وودز وجون كلارك على ب ارءة اخت ارع لسبيكة "مقاومة لعوامل الطقس" مصنعة
من الكروم ( )%35 – 30والتنغستين (.)%2
وعلى مدار السنين التالية أجريت العديد من التطو ارت في جميع أنحاء العالم ،وتمت الإشارة إلى علاقة الكروم بالخصائص
المقاومة للصدأ ،وسجلت العديد من ب ارءات الاخت ارع ،ولكن لم ينتج أي سبائك على نطاق واسع حتى عام .1919
عام 1919إلى :1923تم إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ على النطاق الصناعي من قبل شركة شيفيلد كاتلرز؛ حيث صنعت
أدوات ج ارحية ،وأدوات مائدة ،ومقصات... ،
لا ي ازل الفولاذ المقاوم للصدأ قيد التطوير ،وقد أصبح يستخدم في مناحي الحياة كافة
(الشكل المجاور :صورة لنافورة الأقواس في ُعمان ،المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ)؛
وقد أصبحت الصين في عام 2006أكبر منتج للفولاذ المقاوم للصدأ في العالم.
