فولاد ضد زنگ چیست؟ انواع و ویژگی های آن
از جمله مهم ترین عناصری که در صنعت ساخت و ساز از آن استفاده می شود، می توان به فولاد ضد زنگ اشاره کرد. این محصول در بازار آهن آلات با نام استنلس استیل (Stainless Steel) نیز معرفی می شود. استنلس استیل یکی از آلیاژهای بسیار محکم و ساخته شده از عناصر آهن، کربن و کروم می باشد. در برخی موارد ممکن است از عناصری مانند نیکل، سیلیسیم و منگنز نیز استفاده کنند. ترکیب استفاده شده بر روی مقاومت محصول نهایی اثرگذار می باشد.
امروزه استفاده از محصولات فولادی و آهنی در صنعت ساخت و ساز و سایر صنعت ها بسیار گسترش پیدا کرده است، این رو در ادامه مطلب با یکی از مهم ترین آن ها یعنی فولاد ضد زنگ بیشتر آشنا می شوید تا بهترین انتخاب را داشته باشید. همچنین برای اطلاع از نرخ محصولات فولادی از جمله قیمت ورق سیاه و فولاد ضد زنگ می توانید به صفحه جداول محصولات وب سایت آهن اینفو مراجعه کنید.
معرفی فولاد ضد زنگ
همان طور که در مقدمه
مطلب شرح دادیم، فولاد ضد زنگ با نام استنلس استیل نیز در بازار شناخته می شود.
این محصولات در ترکیب شیمیایی خود، مقدار قابل توجهی عنصر کروم دارند که این میزان
در کمترین حالت 11 درصد می باشد. علت اضافه شدن کروم به ترکیب فولاد ضد زنگ،
افزایش مقاومت آهن در برابر خوردگی می باشد. لازم به ذکر است در هنگام خرید مقاطع
فولاد ضد زنگ، حتماً به درصد کروم آن توجه کنید؛ زیرا مقدار آن نباید کمتر از 11
درصد باشد.
بهتر است پیش از خرید محصولات ضد زنگ، بهتر است با ویژگی ها و انواع آن ها آشنا شوید تا درک بهتری از اطلاعات ذکر شده داشته باشید. لازم به ذکر است، اگر تولید کننده قصد بالا بردن مقاومت محصول را تا حد زیادی داشته باشد، در ترکیبات شیمیایی آن عناصری مانند نیکل، مولیبدن و ازت را نیز استفاده می کند. هر کدام از این عناصر سبب ایجاد خواص متفاوتی در محصول نهایی می شوند. به طور مثال عنصر نیکل قادر به افزایش انعطاف پذیری در محصول خواهد شد. دسته بندی محصولات ضد زنگ شامل انواع مقاطع فولادی می شود که همراه با کروم می باشند. از جمله پروفیل های استنلس استیل می توان به میلگرد ضد زنگ، ورق ضد زنگ و ... اشاره داشت.
| ورق سیاه چیست؟ انواع، ابعاد و نحوه تولید |
دسته بندی فولادهای ضد
زنگ
همان طور که اشاره
کردیم، فولاد ضد زنگ با حداقل میزان کروم در حدود 5/10 درصد در وجود خود به چند
نوع مختلف تقسیم بندی می شوند که به صورت زیر تعریف می شود و در ادامه به شرح هر
کدام می پردازیم:
·
فولادهای ضد زنگ فریتی
·
فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی
·
فولادهای ضد زنگ آستنیتی
·
فولادهای ضد زنگ دو فازی (آستنیت + فریت)
·
فولادهای ضد زنگ رسوب سختی
فولاد ضد زنگ آستنیتی (Austenitic)
این دسته از فولاد های
ضد زنگ شامل ترکیبات شیمیایی 16 درصد عنصر کروم و 7 درصد نیکل در خود می باشد.
فولاد استنیتی از جمله پر استفاده ترین ترکیبات فولاد ضد زنگ می باشد که میزان
نیکل موجود در آن سبب انعطاف پذیری و مقاومت بیشتر آن خواهد شد. کاربرد این
آلیاژها بیشتر برای جوشکاری مناسب بوده و از این جهت در صنعت خودروسازی و صنایع
شیمیایی از آن استفاده زیادی می شود.
فولاد ضد زنگ فریتی (Ferritic)
ترکیب شیمیایی این نوع
از فولاد شامل 11 تا 30 درصد کروم می باشد. همچنین فولاد ضد زنگ فریتی علاوه بر
داشتن مقدار قابل توجهی از عنصر کروم درون خود، از مقداری نیکل نیز تشکیل شده است.
با این حال درصد نیکل آن بسیار کم بوده و انجام کار گرم بر روی این محصول به هیچ
عنوان پیشنهاد نمی شود. محصولاتی که به سبب فولاد ضد زنگ فریتی تولید می شوند شامل
اگزوز خودروها، ظروف پخت و پز و انواع لوازم خانگی می شوند.
فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (Martensitic)
ترکیب شیمیایی این دسته از فولادهای ضد زنگ شامل 11 تا 18 درصد کروم، یک درصد کربن و بدون هیچگونه نیکل می باشد. همچنین این محصول از لحاظ استحکام، سختی و مقاومت بسیار درجه بالایی دارد، اما میزان استقامت آن در برابر خوردگی متوسط می باشد. این محصول از لحاظ داشتن قابلیت جوشکاری و شکل پذیری در درجه میانی قرار دارد. همچنین کاربرد فولاد ضد زنگ مارتنزیتی در ساخت قاشق، چنگال، وسایل جراحی، تیغه چاقو، شیرآلات و ... می باشد. برای اطلاع از نرخ محصولات فولادی از جمله قیمت ورق روغنی می توانید به وب سایت آهن اینفو مراجعه نمایید.
| ورق روغنی چیست ؟ کاربردو انواع آن |
فولاد ضد زنگ دو فازی یا دوپلکس (Duplex or ferritic-austenitic)
خواص شیمیایی و مکانیکی
این فولاد تقریباً بین فولاد ضد زنگ فریتی و آستنیتی قرار می گیرد. استفاده از
ترکیب این دو نوع فولاد سبب ایجاد خاصیت مقاومت در برابر ترک خوردگی، استحکام و
استقامت در برابر خوردگی بیشتری شده است. همچنین مغناطیسی بودن این محصول باعث به
وجود آمدن قابلیت جوشکاری و شکل پذیری متوسطی خواهد شد. کاربرد فولاد ضد زنگ دو
فازی بیشتر در صنایع پتروشیمی می باشد.
فولاد ضد زنگ رسوب سختی (Precipitation-Hardening or PH)
عناصر تشکیل دهنده این
آلیاژ شامل کروم، نیکل، مس، تیتانیوم و مولبیدن می باشند. فولاد ضد زنگ رسوب سختی
انعطاف پذیری بسیار بالایی دارد و دیگر مزیت آن مقاومت در برابر خوردگی می باشد.
همچنین این محصولات به علت داشتن استحکام بالا، در صنایع هوافضا و دیگر موارد مورد
استفاده قرار می گیرند.
اثرات عناصر آلیاژی بر
روی فولاد ضد زنگ
همان طور که در مورد هر
یک از عناصر فولاد ضد زنگ توضیحاتی دادیم، خواص مکانیکی موجود در این محصولات بسته
به مقدار عناصر تشکیل دهنده آن ها دارد. حال در مورد ایجاد خواص مهم هر کدام در
فولادهای ضد زنگ توضیحاتی می دهیم تا با نحوه افزودن آن ها نیز اطلاعاتی به دست
آورید.
همان طور که می دانید
اصلی ترین آلیاژ موجود در فولاد ضد زنگ، کروم می باشد که سبب ایجاد خاصیت ضد
خوردگی در آن می شود. جهت به کار بردن این عنصر، ابتدا آن را با اکسیژن واکنش می
دهند تا اکسید کروم به وجود آید. سپس این اکسید را بر روی سطح مقاطع فولاد اعمال
می کنند. همچنین جهت افزایش مقاومت لایه پوششی، حداقل از 11 درصد کروم استفاده می
کنند.
نیکل، دومین عنصر مورد
استفاده در ترکیبات شیمیایی فولاد ضد زنگ است. وجود نیکل به دلیل ایجاد خواص
مقاومت در برابر خوردگی به خصوص در محیط های حاوی اسید سولفوریک می باشد. هنگام از
بین رفتن لایه پوششی، حضور این عنصر سبب جلوگیری از خوردگی محصول خواهد شد. این
عنصر از طریق استحکام دهی محلول جامد نیز سبب افزایش استحکام فولاد خواهد شد.
دیگر عنصر تشکیل دهنده
ترکیبات شیمیایی فولاد ضد زنگ مولبیدن می باشد که به دلیل افزایش مقاومت به خوردگی
شیاری در فضاهای کلریدی و استحکام در برابر خوردگی حفره ای اضافه می شود. همچنین
سبب کاهش تمایل لایه اکسیدی به تجزیه خواهد شد.
عنصر منگنز نیز جهت
تشکیل ترکیبات اکسیدی و سولفیدی برای بهتر شدن مقاومت در برابر اکسیداسیون و
جلوگیری از تشکیل ناخالصی های سولفیدی که سبب پارگی محصول در حین کار گرم می شود،
نیز اضافه می شود.
استفاده از آلیاژ کربن
تحت عنوان پایدارکننده آستنیت شناخته می شود و سبب افزایش استحکام فولاد ضد زنگ
خواهد شد. البته این عنصر در فولاد ضد زنگ با مقدار پایینی اعمال می شود؛ زیرا
تمایل زیادی به ترکیب کاربید کروم و در نتیجه کاهش مقاومت در برابر خوردگی محصول
دارد.
کاربرد آلیاژ نیتروژن
جهت مقاومت محصول نهایی در برابر خوردگی های موضعی، بین دانه ای و حفره ای می
باشد. این عنصر در فولادهای کم کربن سبب افزایش استحکام نیز خواهد شد. قیمت پایین
نیتروژن سبب استفاده از آن به جای آلیاژ کروم در برخی ترکیبات شده است.
کاربرد فولاد ضد زنگ
فولادهای ضد زنگ مانند
ورق گالوانیزه و رنگی کاربردهای مختلفی به خصوص در صنعت ساخت و ساز دارند. قیمت ورق شیروانی 6 متری بسته به ورق گالوانیزه در وب سایت آهن اینفو به صورت روزانه و لحظه ای
بارگذاری می شود. فولاد های ضد زنگ به شکل های کویل، شیت، میله، لوله فولادی و سیم
استفاده می شوند. از دیگر کاربردهای این محصول می توان به موارد زیر اشاره کرد:
·
برای ساخت انواع لوازم آشپزخانه مانند: چاقو،
چنگال، قاشق، کفگیر و دیگر وسایل آشپزی، سینک های ظرفشویی
·
ساخت ابزار و تجهیزات پزشکی مانند: ابزار جراحی،
تاج موقت دندان، هموستات و …
·
بناهای معماری مانند مجسمه های فلزی، سقف سازه ها
از جمله سقف فرودگاه
·
ساخت بدنه خودرو
·
ساخت واگن های قطار و هواپیما
·
ساخت آسانسور و پله های برقی
·
نما سازی ساختمان
·
مبلمان خانه
·
نیروگاه های هسته ای
·
نیروگاه های خورشیدی
·
نیروگاه های سوخت زیستی
پرفروش ترین فولادهای ضد
زنگ در بازار
گریدهای فولاد ضد زنگ در
دو نوه 304 و 316 تحت عنوان پر فروش ترین محصولات ضد زنگ شناخته می شوند. هر دو
این گرید ها زیر مجموعه فولاد ضد زنگ آستنیتی می باشد. به طور کلی گریدهای 304 و
316 تفاوت چندانی با یک دیگر ندارد و ممکن است وجود 2 تا 3 درصد مولبیدن در فولاد
ضد زنگ 316 سبب تمایز این دو از یک دیگر شود.
به طور کلی مولبیدن جهت
سخت شدن ترکیبات فولاد مورد استفاده قرار می گیرد و سبب افزایش خوردگی در برابر
گاز کلر نیز خواهد شد. برای مقایسه بهتر است بدانید فولاد 304 به دلیل مقرون به
صرفه بودن بیشتر در بازار به فروش می رسد.
جمع بندی
در مطلب مقایسه فولاد ضد
زنگ و گالوانیزه در مورد تمامی کاربردها و تفاوت های این دو محصول توضیحاتی دادیم
تا بهتر بتوانید در مورد خرید آن ها تصمیم بگیرید. بهتر است بدانید قیمت ورق گالوانیزه همیشه مقرون به صرفه تر بوده، اما مقاومت فولاد ضد زنگ ستودنی است. این
محصول گریدها و استانداردهای مختلفی دارد که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند.