فولاد ضدزنگ چیست و چه کاربردهایی دارد؟
یکی از کاربردیترین و متداولترین فلزات در صنعت ساختمان، فولاد ضدزنگ است که با نام استیل ضدزنگ یا stainless steel نیز شناخته میشود. شاید نام فولاد زنگ نزن را بارها بارها شنیده باشید اما آیا از ویژگیهای این فلز اطلاعاتی دارید؟ یا انواع آن را میشناسید؟ میدانید هر نوع فولاد ضدزنگ چه کاربردی دارد؟ در این مقاله پاسخ همه این سوالات را متوجه خواهید شد.
فولاد ضدزنگ چیست؟
فولاد ضدزنگ یا فولاد زنگ نزن یا استیل اصطلاحی عمومی است که به انواع مختلف فولاد اشاره دارد. مانند همه انواع دیگر فولاد، این نوع فولاد نیز نیز در مرحله اول از آهن و کربن ساخته میشود. آنچه فولاد ضدزنگ را از فولاد متفاوت میکند افزودن کروم (Cr) و سایر عناصر آلیاژی مانند نیکل (Ni) برای ایجاد یک محصول مقاوم در برابر خوردگی است. به دلیل حضور آهن، فولاد دچار خوردگی میشود. وقتی سنگآهن بهطور مصنوعی بهصورت خالص و برای ساختن فولاد دستکاری شود ، ناپایدار میشود و بهراحتی با اکسیژن ترکیب میشود.
زمانی که کروم به فولاد اضافه میشود، اکسید کروم ایجادشده و این اکسید مانند یک سطح محافظ برای جلوگیری از زنگزدگی هوا و رطوبت عمل میکند. بر اساس نوع کاربرد یا محیطی که در آن از فولاد استفاده میشود، کروم بین 5/10 تا 30 درصد اضافه میشود. عناصر دیگری مانند نیکل، مولیبدن، تیتانیوم، آلومینیوم، نیوبیوم، مس، ازت، گوگرد، فسفر یا سلنیوم ممکن است بهمنظور افزایش مقاومت در برابر خوردگی در محیطهای خاص، افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون و همچنین ایجاد ویژگیهای خاص نیز به آن اضافه شوند.
انواع فولاد زنگ نزن
اگرچه بیش از 100 گرید فولاد ضدزنگ وجود دارد، اکثریت آنها در پنج گروه اصلی در خانواده فولادهای ضدزنگ طبقهبندی میشوند: آستنیتی ، فریتی ، مارتنزیتی ، دوبلکس و سخت شونده. در ادامه این پنج گروه بهتفصیل توضیح داده میشود.
آستنیتی
فولاد آستنیتی نوعی آلیاژ فولاد است که از آهن ، کربن ، کروم ، نیکل و… تشکیلشده است. فولادهای آستنیتی به دو گروه سری 300 و سری 200 سری تقسیم میشوند. فولادهای سری 300 حاوی حداقل 8٪ نیکل هستند درحالیکه فولادهای سری 200 مقدار نیکل کمتری داشته و با عناصر ارزانتری مانند نیتروژن یا منگنز جایگزین میشود. این نوع فولاد بیشتر به دلیل مقاومت در برابر خوردگی شناختهشده است به همین دلیل اغلب از آن برای کاربردهای فولاد زنگ نزن استفاده میشود. بیش از 70٪ تولید فولاد را تشکیل میدهند از این نوع است.
فریتیک
فولاد فریتیک گریدی از آلیاژهای فولاد زنگ نزن است که حاوی بیش از 12٪ کروم است. این فولاد ساختار دانهای مولکولی و ترکیب شیمیایی متفاوتی نسبت به سایر فولادهای ضدزنگ دیگر دارد. فولادهای زنگ نزن فریتیک در سری 400 طبقهبندی میشوند و معمولاً دارای محتوای کروم 10٪ تا 30٪ هستند. اغلب به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی و مقاومت در برابر اکسیداسیون درجه حرارت بالا انتخاب میشوند. این نوع فولاد ضدزنگ در اثر عملیات حرارتی غیرقابل سخت شدن و فقط در اثر نورد بهسختی قابل سخت شدن است و همیشه مغناطیسی هستند. انواع فولادهای ضدزنگ فریتیک عبارتاند از:
فولاد ضدزنگ 430
فولاد ضدزنگ 430LI
فولاد ضدزنگ 434
فولاد ضدزنگ 439 و…
مارتنزیتی
از دیگر انواع فولادهای زنگ نزن، فولاد مارتنزیتی بوده که بسیار سخت و مستحکم است. اگرچه بهاندازه گریدهای آستنیتی یا فریتی در برابر خوردگی مقاوم نیست. این ماده تقریباً 13٪ کروم دارد و برای ساخت چاقو و پرههای توربین استفاده میشود. گریدهای مارتنزیتی در هر دو حالت آنیل و سخت شده (تحت عملیات حرارتی) مغناطیسی هستند. فولاد مارتنزیتی را میتوان بر اساس محتوای کربن خود به دو نوع مجزا تقسیم کرد: فولاد مارتنزیتی کم کربن و فولاد مارتنزیتی با کربن بالا.
- فولاد مارتنزیتی کم کربن دارای مقدار کربن بین 05/0 تا 25/0 درصد است. آنها مقاومت در برابر خوردگی بالاتری داشته و پتانسیل بیشتری برای ساخت دارند.
- فولاد مارتنزیتی کربن بالا معمولاً دارای مقدار کربن بین 61/0 تا 50/1 درصد است. افزایش میزان کربن باعث استحکام بیشتر فولاد میشود زیرا کربن ساختار مولکولی را تقویت میکند. اما باعث شکنندگی فلز شده و نمیتوان آن را جوش داد یا بهراحتی به شکلهای دیگر درآورد.
دوبلکس
گریدهای دوبلکس این نوع فولاد دارای ریزساختار فریتی-آستنیتی با تعادل فاز تقریباً 50٪ فریت و 50٪ آستنیت هستند.
آنها بسیاری از خواص مفید فولادهای ضدزنگ فریتی و آستنیتی را با هم ترکیب میکنند. ریزساختار دوبلکس به مقاومت مکانیکی بالا و مقاومت بالا در برابر ترکخوردگی در برابر تنش کمک میکند. مقاومت بالای گریدهای فولاد دوبلکس نیز نتیجه آلیاژ با نیتروژن است. از دیگر خصوصیات مشخصه گریدهای فولاد دوبلکس میتوان به مقاومت در برابر سایش و فرسایش خوب ، مقاومت در برابر خستگی خوب ، جذب انرژی بالا و انبساط حرارتی کم اشاره کرد. فولادهای زنگ نزن دوبلکس تقریباً دو برابر فولادهای زنگ نزن معمولی آستنیتی یا فریتی قوی هستند.
سخت شونده
فولادهای ضدزنگ سخت شونده، فولادهای حاوی کروم و نیکل هستند که ترکیبی بهینه از خصوصیات گریدهای مارتنزیتی و آستنیتی را ارائه میدهند. مانند گریدهای مارتنزیتی، مقاومت بالا دارند و همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی فولادهای ضدزنگ آستنیتی هستند.
در پایان
فولادهای زنگ نزن را میتوان از دیدگاه دیگری نیز مورد بررسی قرار داد. مانند فولادهای ۳۰۴، قولادهای ۳۱۶ و … در مطالب بعدی به معرفی و بررسی این فولادها میپردازیم. اما شاید جالب باشد که بدانید در بازار دیجیتال اپلیکیشنی به نام تموک ارائه شده است که به کمک آن می توانید خرید و فروش عمده انواع فلزات از جمله فولاد را تسهیل کنید. اپلیکیشن تموک یک خریدار یا فروشنده نیست بلکه پلی ارتباطی میان عرضه کنندگان م متقاضیان است.
پس به تموک بپیوندید!
