الفولاذ المقاوم للصدأ هو فولاذ عادي بإضافة واحدة حاسمة. الحديد والكربون يصنعان الفولاذ؛ أضِف الكروم، بما لا يقل عن نحو عُشر السبيكة وزناً، فيتغيّر سلوك السطح. عند تعرّضه للهواء يتفاعل الكروم مع الأكسجين ويكوّن طبقة من أكسيد الكروم سُمكها بضع ذرات. هذه الطبقة شفافة، ومرتبطة بالمعدن ارتباطاً وثيقاً، وإذا خدشتها عادت فنمت من تلقاء نفسها. يصدأ الفولاذ الكربوني لأن أكسيده رخو مسامي يتقشّر باستمرار؛ أما المقاوم للصدأ فلا يصدأ لأن أكسيده يعزل المعدن عمّا حوله.
إذن «المقاوم للصدأ» يصف السطح لا القضيب كله. المعدن تحته ما زال فولاذاً: ثقيل، صلب، أبطأ في توصيل الحرارة من الفولاذ الكربوني، وقابل للتشغيل بالأدوات المناسبة. كل ما نقوم به في ورشتنا — القص بالليزر، الثني، الحزّ على شكل V، التثقيب، طلاء PVD — هو طريقة لتشغيل هذا الفولاذ مع الحفاظ على قشرته سليمة.
عائلة لا درجة واحدة
لا يوجد فولاذ مقاوم للصدأ واحد. يشمل الاسم عائلة من السبائك، تُصنَّف بحسب البنية البلورية التي تمنحها عناصر السبك للمعدن، والمجموعة هي التي تحدد كيف تتصرف المادة على طاولة العمل.
- الأوستنيتي — الكروم والنيكل معاً. غير مغناطيسي في حالة التلدين، سهل التشكيل واللحام، وهو المجموعة التي تنتمي إليها الدرجات الشائعة: 304 و316 كلاهما أوستنيتي. معظم الصفائح الزخرفية ومعظم أعمال المطابخ ومعظم الفولاذ المعماري المقاوم للصدأ في هذه المجموعة.
- الفريتي — الكروم بلا نيكل. مغناطيسي، أقل في عناصر السبك، وأصعب في اللحام عند المقاطع السميكة. 430 هي الدرجة الفريتية الشائعة؛ تصادفها في ألواح الأجهزة المنزلية والحليات.
- المارتنسيتي — الكروم مع كربون أكثر، فيمكن تقسيته بالمعالجة الحرارية. نصال السكاكين والأعمدة الدوّارة، لا التكسية. 410 و420 هما الدرجتان المعتادتان.
- الدوبلكس — بنية مختلطة، نصفها تقريباً أوستنيت ونصفها فريت، بمتانة أعلى ومقاومة أفضل للتشقق بفعل الكلوريدات من الدرجات الأوستنيتية. 2205 هي الدرجة المعتادة، وتُختار لمنشآت المعالجة والأعمال البحرية لا للديكورات الداخلية.
ما لا تفعله طبقة الكروم
الطبقة الخاملة رقيقة وتحتاج إلى الأكسجين لترمّم نفسها. أي شيء يحرم السطح من الأكسجين، أو يهاجم الطبقة أسرع مما تتجدد، سيترك الفولاذ يتآكل: ماء محمّل بالكلوريدات راكد في شقّ، أثر من غبار الفولاذ الكربوني تركته عجلة جلخ، تلوّن حراري لم يُنظَّف بجوار لحام. الفولاذ المقاوم للصدأ ليس منيعاً من التآكل؛ بل مقاوم له، بدرجة تعتمد على الدرجة وعلى كيفية معالجة السطح بعد التصنيع. لهذا وُجدت الدرجة 316 أصلاً، ولهذا يهم التنظيف الذي يجريه المصنّع بعد اللحام بقدر ما تهم الدرجة المختومة على الصفيحة.
ما يعنيه ذلك لصفيحة على الطاولة
- أثقل مما يبدو. تحمل الدرجات الأوستنيتية كثافة 8000 كجم/م³ في قاعدة بيانات المواد لدينا، أعلى قليلاً من الفولاذ الكربوني، فالصفيحة الكبيرة تحتاج إلى شخصين لرفعها قبل أن تصبح كبيرة بكثير.
- يتصلّد بالتشغيل. كل قصّ وثنٍ ودرفلة يجعل المعدن في ذلك الموضع أكثر صلابة، ولهذا يتشقق الثني الثاني على الخط نفسه، ولهذا يبقى الليزر الطريقة النظيفة لقصّه.
- يُظهر سطحه. التشطيب — مصنعي، مصقول بالفرشاة، مرآة، مرشوش بالخرز — جزء من المادة، وكل عملية بعده يجب أن تتركه كما هو. هذا هو السبب الكامل لوجود الحزّ على شكل V.
- يقبل اللون بتقنية PVD. لأن السطح أكسيد مستقر، يلتصق به الغشاء المترسّب بالبخار؛ وهكذا يُصنع الفولاذ المقاوم للصدأ الذهبي والبرونزي والشمبانيا.
إن كنت تختار درجة، فأول درجتين ستصادفهما هما 304 و316، والفرق بينهما عنصر واحد.