يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L أداءً أفضل بكثير في مياه البحر مقارنةً بالمعادن الأخرى التي تميل إلى الصدأ والتدهور السريع. وتتراوح نسبة الكروم في هذا السبيكة بين حوالي 16 و18 بالمئة، مما يُشكّل طبقة أكسيد على السطح تُصلح نفسها تلقائيًا عند التضرر. وتمنع هذه الطبقة الواقية أيونات الكلوريد الضارة من الاختراق، ما يجعلها مثالية للاستخدام في أشياء مثل ساعات الغوص والمجوهرات التي تُرتدى قرب الساحل. وأظهرت اختبارات أُجريت في ظروف بحرية حدوث تلف سطحي بنسبة 2% فقط تقريبًا بعد نحو 1000 ساعة من التعرض لمحلول الملح الرشّي، وهو ما يفوق الأداء المعتاد للمعادن البحرية القياسية وفقًا للبحث المنشور في دراسة مقاومة التآكل البحري العام الماضي.
يُعرض الساعات يوميًا للتعرق (بمدى حموضة يتراوح بين 4 و6.8) والملوثات الجوية. يمنع المحتوى المنخفض من الكربون (<0.03%) في الفولاذ 316L تكوّن كربيد الكروم عند نقاط اللحام، مما يزيل النقاط الضعيفة التي تبدأ عندها التآكل عادةً. وتُظهر الاختبارات المعملية المستقلة وجود عيوب سطحية أقل بنسبة 93% مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ 304 بعد 90 يومًا من التعرض المحاكي للتعرق البشري.
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L على حوالي 2 إلى 3 بالمئة من الموليبدنوم، مما يمنحه عدة فوائد مهمة. أولاً، يساعد هذا العنصر في منع تشكل الحفر المزعجة عند التعرض للكلوريدات الموجودة في مياه البحر أو مواد تطهير حمامات السباحة. ثم هناك مشكلة تشقق التآكل الناتج عن الإجهاد التي تحدث غالبًا في المناطق الساحلية الرطبة. ولن ننسَ البيئات الحمضية حيث تنخفض مستويات الأس الهيدروجيني (pH) إلى ما دون 4، وهي حالة نراها بكثرة في العديد من البيئات الصناعية. وبسبب هذا التركيب الغني خصيصًا بالموليبدنوم، تُظهر الاختبارات أن عمر 316L يكون أطول بحوالي خمس مرات في ظروف بحرية مُحاكاة مقارنة بالإصدارات الخالية تمامًا من الموليبدنوم. وهذا يُحدث فرقًا كبيرًا بالنسبة للمعدات المستخدمة بالقرب من المياه المالحة أو في مصانع معالجة المواد الكيميائية.
رغم أن السبائكين تحتويان على الكروم والنيكل، فإن سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ 304 تفتقر إلى الموليبدنوم، مما يجعلها عرضة للتآكل الدائم من مياه البحر، وتآكل التصدع الإجهادي بالقرب من آليات الإغلاق، وتغير اللون نتيجة التلامس الطويل مع العرق. تُظهر الاختبارات التي أجراها أطراف ثالثة أن 316L يحتفظ بـ 98٪ من سلامة السطح بعد اختبارات ميدانية استمرت 12 شهرًا، مقارنةً بـ 72٪ لـ 304 في ظل نفس الظروف.
تبلغ قوة الشد للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L حوالي 515 ميجا باسكال، أي ما يعادل قوة أكبر بنسبة 25٪ تقريبًا مقارنةً بالفولاذ العادي من النوع 304. وهذا يجعله قادرًا على تحمل تأثيرات قوية إلى حد ما، مثلما يحدث عند سقوط جسم يزن 1.5 كيلوغرام من ارتفاع متر واحد، وفقًا لبعض اختبارات المواد التي راجعناها. ما يثير الاهتمام هو أن خليط النيكل والكروم في هذا الفولاذ يمتص الطاقة فعليًا عند تعرّضه للصدمات، حيث ينحني بشكل طفيف بدلًا من التفكك كما يميل الألومنيوم إلى فعله. نظرًا لهذه الخصائص، تعتمد معظم الساعات الغواصة الجادة على الفولاذ 316L في الأجزاء المهمة حقًا، مثل الهوامش الخارجية والغطاء الخلفي. وتُحدد ما يقرب من جميع العلامات التجارية التي تتبع أحدث إرشادات ISO 6425 الخاصة بالمعدات تحت الماء هذا النوع المحدد من الفولاذ لأنظمتها.
على مر الزمن، فإن الاصطدامات المتكررة مع المكاتب، مقابض الأبواب، وأجهزة الصالات الرياضية لا تُحدث سوى حوالي 6٪ من أضرار السطح على الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بعد خمس سنوات. وهذا في الواقع أفضل بنسبة 33٪ مقارنة بالتيتانيوم من حيث مقاومة الخدوش وفقًا لمعايير متانة الصناعة. ما الذي يجعل هذا ممكنًا؟ حسنًا، يتمتع هذا المعدن بما يُعرف بالبنية البلورية الأوستنيتية التي تمنع بشكل أساسي تكوّن تلك الشقوق الصغيرة المزعجة عند وصلات سوار الساعة ومناطق الإبزيم. وهذا يعني أن مقاومة الماء تبقى سليمة حتى بعد فتح وإغلاق الساعة آلاف المرات. وإليك نقطة إيجابية أخرى للفولاذ 316L: على عكس الطلاءات أو التغليف التي تتآكل مع الوقت، فإن هذا المعدن متماسك طوال الوقت. وبالتالي، عندما تتآكل الحواف، لا تزال هناك حماية كاملة ضد التآكل بدلًا من ظهور مواد أساسية أضعف من الأسفل.
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 316L على أقل من 0.2% من النيكل، وهو ما تُعتبره أطباء الجلدية آمنًا بدرجة كافية لتقليل التفاعلات التحسسية بناءً على بحث نُشر العام الماضي. تساعد المستويات المنخفضة من النيكل في تجنب مشكلات الجلد المزعجة التي يعاني منها حوالي ربع البالغين عند ارتداء المجوهرات العادية المصنوعة من سبائك أخرى. كما أنه لا يزال قويًا من الناحية الهيكلية أيضًا. وفقًا لأحدث البيانات الصادرة عن تقارير سوق الأجهزة القابلة للارتداء الاستهلاكية، لم يواجه سوى نصف بالمئة فقط من الأشخاص أي نوع من مشكلات تهيج الجلد مع علب الساعات المصنوعة من 316L والتي تم إنهاؤها بشكل جيد. وهذا أفضل بكثير مما نراه مع الساعات المصنوعة من النحاس الأصفر، حيث يبلغ معدل الشكاوى نحو 5٪، أو مع المعادن المطلية التي تكون فيها النسبة أسوأ، حيث يعاني حوالي 12٪ من نوعٍ ما من التفاعل.
يُعرف الفولاذ الجراحي 316L بالامتثال للمواصفات القياسية ASTM F138/F139 في المجال الطبي. حيث يُكوّن هذا المعدن طبقة من أكسيد الكروم على سطحه تعمل كدرع يمنع تسرب الأيونات إلى أنسجة الجسم. ويعمل هذا النظام تمامًا مثل تلك الأجهزة الصغيرة الموجودة داخل صدورنا - فكروا في أجهزة تنظيم ضربات القلب وزراعات الورك التي تعتمد على هذه الطريقة الحامية منذ حوالي عام 2012 تقريبًا. ويمر معظم المنتجين من الطراز الأول بعملية تُعرف باسم إعادة صهر القوس الفراغي، أو VAR باختصار، والتي تقوم عمليًا بإزالة أي شوائب غير مرغوب فيها من المعدن. والنتيجة النهائية تفي بمتطلبات ISO 5832-1 الخاصة بالأجهزة الطبية، وفي بعض الأحيان تفوقها، من حيث التوافق الحيوي مع جسم الإنسان.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L بلمعة طبيعية تفوق كلًا من الألومنيوم والتيتانيوم من حيث عكس الضوء. ويُكوّن هذا المعدن طبقة أكسيد واقية تلقائيًا بدلًا من الاعتماد على طلاءات تنفصل مع الوقت. وتُظهر الاختبارات أن هذا المعدن يحتفظ بنحو 85% من لمعانه الأصلي حتى بعد استخدامه يوميًا لمدة عشر سنوات، وفقًا لدراسات صناعية حديثة. ويختار العديد من ماركات الساعات الفاخرة الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L لأغطية العلب وحلقات الأسورة، نظرًا لمقاومته العالية للخدوش وبقائه واضحًا في المظهر حتى عند التعرض المستمر لأشعة الشمس لفترات طويلة. مما يجعل الساعات المصنوعة من 316L مرشحة ممتازة لتكون تراثًا عائليًا يمكن أن يستمر عبر الأجيال دون فقدان جاذبيتها البصرية.
يُحقق التلميع النانوبلوري لفولاذ 316L المقاوم للصدأ جودة تشطيب عاكسة كالمرايا دون التأثير على قدرته على مقاومة التآكل. وللحصول على المظهر المسحوق، يتم استخدام مواد كاشطة دقيقة جدًا أقل من 12 ميكرون، مما يُنتج أسطحًا نسيجية خفيفة تُخفي الخدوش الصغيرة عندما ينعكس الضوء عليها. وبالنسبة للطلاءات بالتفريغ الفيزيائي (PVD)؟ فهي تجعل الألوان تبدو أعمق وأكثر غنى مع الحفاظ في الوقت نفسه على خصائصها المضادة للحساسية، ما يجعلها مناسبة للأشخاص ذوي البشرة الحساسة. وتُظهر الاختبارات أن هذه الطرق تقلل من الحاجة إلى إعادة التشطيب بشكل كبير. نحن نتحدث عن انخفاض يصل إلى حوالي 73٪ في متطلبات العمل على مدى عقدين مقارنةً بما يحدث مع التيتانيوم الطبي. وقد قامت صناعة الساعات بإجراء هذا النوع من الاختبارات طويلة الأمد منذ سنوات عديدة.
لا يحتاج الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L إلى الكثير من العناية، ولهذا السبب يرتديه العديد من الأشخاص يوميًا دون مواجهة أي مشاكل. ففي معظم الأيام، يكفي مسح القطعة بقطعة قماش ناعمة من الألياف الدقيقة، بينما يُحافظ الاستخدام الدوري لغسيل خفيف باستخدام صابون معتدل متعادل على نظافة القطعة على المدى الطويل. ووفقًا لدراسة حديثة أجرتها جهة Consumer Watch Care في عام 2023، فإن نحو 8 من كل 10 مالكين يحافظون على سلامة ساعات 316L الخاصة بهم ببساطة من خلال اتباع هذا الأسلوب الأساسي وتجنب استخدام مواد كاشطة قوية قد تخدش السطح. وسر هذه الخاصية منخفضة الصيانة يكمن في قدرة المعدن على تكوين طبقة واقية من أكسيد الكروم تلقائيًا. تعمل هذه الطبقة الطبيعية كحاجز يصد بقع الماء والآثار الناتجة عن بصمات الأصابع، ما يعني أن الحفاظ على مظهر هذه القطع جديدًا لا يتطلب جهدًا كبيرًا.
تتراوح قوة الشد لفولاذ 316L المقاوم للصدأ بين 580 و690 ميجا باسكال، مع توفير حماية أفضل من التآكل بنسبة حوالي 45 بالمئة مقارنةً بالفولاذ العادي 304. مما يجعله مثاليًا للظروف القاسية التي يحتاج فيها الغواصون المحترفون إلى ساعات تتحمل ضغوطًا شديدة تحت عمق 300 متر تحت الماء. ومن خلال النظر إلى ما يحدث في السوق هذه الأيام، نجد أن حوالي ثلاثة أرباع الساعات الرياضية الفاخرة تأتي بعلب مصنوعة من فولاذ 316L. ويُفضّل المصنعون هذا المعدن لأنه يحقق توازنًا جيدًا بين متطلبات الأداء وسهولة التعامل معه فعليًا أثناء عمليات الإنتاج.
رغم أن 904L يوفر مقاومة للملوحة أفضل بدرجة طفيفة (أعلى بنسبة 2٪ في اختبار ASTM B117)، فإن تكلفته الموادية الأعلى بنسبة 2.8 تقيد استخدامه على العلامات التجارية الفائقة الفخامة فقط. بالنسبة لـ 93٪ من الساعات التي تُباع بأكثر من 1000 دولار، يُقدّم 316L قيمة مثلى — حيث يحقق 95٪ من متانة 904L بنصف تكلفة الإنتاج.
إن مزايا 904L تكون ذات معنى فقط في البيئات القاسية مثل استكشاف أعماق البحار أو البيئات الصناعية الحمضية. أما بالنسبة للتعرض اليومي للعرق، والمطر، والرطوبة، فإن مقاومة التآكل في 316L كافية تمامًا، مما يجعل تكلفة 904L الإضافية صعبة التبرير بالنسبة لمعظم المستهلكين.
تستفيد الشركات المصنعة من مرونة 316L لإنتاج علب تمتد أسعارها من 200 إلى 20,000 دولار. إن قابليته العالية للتشغيل الآلي تدعم تقنيات التشطيب المعقدة مثل التنعيم، وتلميع، ورمل السطح دون المساس بالمتانة الهيكلية، ما يتيح مرونة في التصميم عبر شرائح السوق المختلفة.
رغم ظهور مواد جديدة مثل السيراميك والتيتانيوم، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L يحتفظ بحصة سوقية تبلغ 67٪ في إطارات الساعات (مسح المواد الهورولوجية، 2023). وتظل موثوقيته المثبتة وسهولة إصلاحه وجمالياته الخالدة متوافقة مع أولويات الشركات المصنعة وتوقعات المستهلكين على حد سواء فيما يتعلق بالجودة الدائمة.
يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L بمقاومته للتآكل بسبب ارتفاع محتواه من الكروم (16-18٪) ووجود الموليبدنوم، حيث يشكلان معًا طبقة أكسيد قابلة للإصلاح الذاتي لحمايته من أيونات الكلوريد.
يمنع الموليبدنوم في الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L تكوّن الحفر الناتجة عن الكلوريدات، ويقلل من تشقق التآكل الناتج عن الإجهاد، ويعزز المقاومة في البيئات الحمضية.
يُفضَّل الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L على النوع 304 لأنه يحتوي على الموليبدنيوم، مما يجعله أكثر مقاومة للتآكل الناتج عن التشققات والتآكل الإجهادي والتصبغات الناتجة عن العرق.
نعم، يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L غير مسبب للحساسية بسبب محتواه المنخفض من النيكل، مما يقلل بشكل كبير من احتمالات حدوث تفاعلات تحسسية.
رغم أن 904L يوفر مقاومة أفضل قليلاً لمياه البحر، فإن تكلفته الأعلى تجعله أقل اقتصادية بالنسبة لمعظم المستهلكين. ويحقق 316L متانة قريبة جدًا من 904L بتكلفة إنتاج نصفها تقريبًا.