تحليل أسباب انكسار المواد في صناديق توزيع الفولاذ المقاوم للصدأ

في مواقع المشاريع الفعلية، تُلاحظ أحيانًا تشققات في الغلاف الخارجي لخزائن الكهرباء المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بعد تعرضها لأحمال صدمية كبيرة. هذا الكسر ليس عرضيًا، بل هو نتيجة عوامل متعددة. يمكن فهم هذه الظاهرة من منظورين: المادة نفسها وعملية التصنيع.

على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ يُظهر قوة ميكانيكية جيدة على المستوى العياني، إلا أن بنيته المجهرية تختلف. تختلف أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ في صلابتها، وبنيتها البلورية، وتوزيع عناصر السبائك الداخلية. في عملية تصنيع بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي أو المارتنسيتي، إذا تشكلت أطوار هشة أو أطوار هشة بين الحبيبات في البنية المجهرية، فإن ذلك يقلل من مقاومة المادة للتشقق، مما يجعلها أكثر عرضة لانتشار الشقوق عند الصدم.

يُعد الإجهاد المتبقي داخل المادة عاملًا مؤثرًا آخر. أثناء عملية اللحام والتشكيل، تُخلّف دورات التغير الحراري إجهادًا داخل المكون. عند إضافة أحمال خارجية، يعمل هذا الإجهاد جنبًا إلى جنب مع القوة المطبقة، مما يزيد من احتمالية الكسر. قد يؤدي عدم كفاية المعالجة الحرارية أو التصميم غير السليم لوصلات اللحام إلى تركيز الإجهاد الموضعي، مما يزيد من احتمالية حدوث تشققات عند تعرضها للصدمات الخارجية.

كما تؤثر الظروف البيئية على سلوك المواد. ففي البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، قد تصبح بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر هشاشة، ويرتبط ذلك بتأثير درجة الحرارة على مطيلية المادة ومقاومتها للكسر. كذلك، فإن التعرض المطول لدرجات حرارة قصوى أو بيئات كيميائية قد يغير خصائص المادة، مما يجعلها أكثر عرضة للكسر تحت تأثير أحمال الصدمات.

إن فهم هذه الأسباب الجذرية يتيح إجراء تقييم استباقي للمخاطر خلال مراحل التصميم واختيار المواد والتصنيع، مما يعزز مقاومة صندوق الحماية المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ للتلف في البيئات عالية التأثير ويقلل من معدل الأعطال الميدانية.