استیل ضد زنگ یا استنلس استیل و کاربرد آن

امروزه صنعت و تکنولوژی بیشتر از آن چیزی که فکر می‌کنید دستخوش پیشرفت شده ‌است. فلزاتی مانند انواع استیل ضد زنگ یا استنلس استیل یکی از کاربردی‌ترین‌ آلیاژهای پایه ساخت دستگاه‌ها، سازه‌ها و همین‌طور ابزارآلات مختلف هستند. وجود مقادیر مختلفی از کروم در ساختار این فولاد باعث به‌وجود آمدن گریدهای مختلف از آن می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع متریال استنلس استیل و تفاوت استیل و استنلس استیل تا انتهای این مطلب با پیوان همراه باشید. لازم به ذکر است که امکان اطلاع از قیمت ورق استیل برترین برندهای داخلی و خارجی نیز در وب‌سایت ما وجود دارد.

درباره ماهیت استنلس استیل

استنلس استیل نوعی آلیاژ آهن است که اولین بار در سال ۱۹۱۲ توسط دانشمندی به نام هری بررلی ساخته شد. از جمله مشخصات ممتاز ورق استیل ضد زنگ می‌توان به شکل‌پذیری فوق‌العاده،‌ مقاومت مناسب در مقابل پوسته شدن، دما و فشار بالا اشاره کرد. به کار رفتن عناصر مختلف در ساختار این آلیاژ باعث ایجاد مشخصات و ویژگی‌های خاص در آن شده است. همانطور که در ابتدای مطلب به آن اشاره کردیم، استنلس استیل دارای گریدهای مختلفی است که در قسمت‌های بعد به معرفی آن‌ها می‌پردازیم. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع مخزن استیل کلیک کنید.

بررسی مزایا ورق استنلس‌استیل

مزایای ورق استنلس استیل صرفاً به مقاومت آن در برابر خوردگی محدود نشده و موارد زیر را نیز در بر می‌گیرد:

• انعطاف‌پذیری عالی
• مقاومت بی‌نظیر در برابر اکسیداسیون و سایش
• این ورق می‌تواند در شرایطی که شما نیاز به متریال ضدسایش، ضربه و اصطکاک دارید بهترین انتخاب ممکن باشد
• سازگاری با محیط زیست و قابلیت بازیافت
• مقاومت در برابر دماهای بالا و پایین
• ساخت آسان
• طول عمر بالا
• ظاهری زیبا

معایب استیل ضدزنگ یا ورق استنلس استیل

ازجمله معایب استیل‌ ضد زنگ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نوسان قیمت شدید
• نقطه ذوب بالا
• مغناطیسی نبودن برخی از آن‌ها
• نگه‌داری ظاهری این استیل‌ها عموماً سخت است و به‌خاطر خاصیت کلی و جنس استیل زود چرب، روغنی، کثیف و آلوده می‌شوند.

بیشتر بخوانید: ساندویچ پانل استیل

کاربرد فولاد ضد زنگ استنلس استیل

این ماده‌ی همه‌کاره برمبنای مزایا و معایب خود کاربردهای مختلفی دارد که می‌توان آن‌ها را به شکل زیر خلاصه کرد:

۱. ساخت وسایل آشپزخانه از قبیل سینک ظرفشویی و کارد و چنگال

۲. سقف فرودگاه‌ها

۳. ساخت هواپیما

۴. بدنه خودرو

۵.  کاشت‌های جراحی و تاج موقت دندان

۶. واگن‌های ریلی و…

علت ضد زنگ بودن استیل چیست؟

زمانی یک استیل ضد زنگ خواهد شد که در آن حداقل 10.5 درصد کروم استفاده شود. درواقع این مقدار کروم سبب می‌شود که در زمان برخورد فلز با اکسیژن یک ‌لایه اکسید کروم روی آن تشکیل ‌شود که وظیفه‌ی محافظت از فلز را در برابر عوامل خورنده برعهده دارد. درصورت استفاده از نیکل در ساختار انواع فولاد زنگ نزن، این ورق‌ها جذب آهن‌ربا نخواهند شد. اگر ماده جایگزین کروم باشد، امکان بگیر بودن در فلز فعال است. هرکدام از این حالت‌ها کاربردهای خاص خود را دارند.

بیشتر بخوانید: تفاوت ورق استیل 310 و 309 و هرآنچه بهتر است بدانید!

آیا امکان بازیافت استنلس استیل وجود دارد؟

آلیاژ استنلس استیل به میزان صددرصد قابل بازیافت است. برای این منظور ضایعات انواع استنلس استیل ذوب شده و بعد از آن مجدداً قالب‌گیری می‌شوند. جالب است بدانید که حدود ۶۰ تا ۸۰ درصد از فولاد ضد زنگ موجود در بازار به این روش تولید می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پولیش استیل یا ورق استیل روکش‌دار کلیک کنید.

نحوه‌ی عملکرد استنلس استیل در دماهای بالا و پایین

به دلیل مقاومت بسیار بالای ورق استیل ضد زنگ می‌توانید از آن در دماهای بسیار بالا (۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) و دماهای بسیار پایین (۲۰۰- درجه سانتی‌گراد) نیز استفاده کنید.

همه چیز درباره انواع استنلس‌استیل و استیل

فولاد مورد استفاده در این سطح از بازار به‌طورکلی به دو بخش ساده کربنی و همین‌طور آلیاژی تقسیم می‌شود. در مدل‌های ساده بعضی از عناصر مثل سیلیسیم، منگنز، گوگرد و فسفر وجود دارد و خبری از عناصر دیگر نیست. در مقابل با افزودن برخی عناصر به متریال آهن، آلیاژهایی ایجاد می‌شود که خواص فوق‌العاده‌ای از نظر مقاومت و تحمل خوردگی دارند. به‌عنوان‌مثال وقتی به آهن کروم اضافه می‌کنیم، استیل ضد زنگ به دست می‌آید. در نتیجه این فلز که نام دیگر آن نیز استنلس‌استیل است، در مقابل خوردگی و اکسید مقاومت فوق‌العاده‌ای از خود نشان داده و برمبنای ساختارهای مختلفی که دارد در گروه‌های زیر قرار می‌گیرد:

۱. استیل آستنیتی Austenitic

فولاد ضد زنگ آستنیتی حدود ۸۰ درصد از سهم بازار دنیا و لقب بهترین استیل ضد زنگ را به خود اختصاص داده و در مقایسه با سایر فولادهای ضد زنگ کاربردهای فراوانی دارد. انواع استانداردهای مورد استفاده در ساخت این فولادها شامل سری AISI 300 و AISI 200 است که در دسته فلزهای کم‌کربن یا کم نیکل قرار دارند. سایر مشخصات استیل آستنیتی شامل مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا، استقامت در مقابل خوردگی، امکان افزایش مقاومت و سختی با کار سرد، خواص برودتی عالی و غیرمغناطیسی بودن است. این مشخصات باعث شده تا فولادهای ضد زنگ این گروه برای ساخت لوله‌های صنعتی، مخازن ذخیره، لوازم آشپزخانه و نمای خارجی ساختمان‌ها گزینه‌ی مناسبی باشند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شش پر استیل کلیک کنید.

۲. استیل ضد زنگ فریتی Ferritic stainless steel

در این دسته از فولادهای ضد زنگ که خواص مغناطیسی، فیزیکی و مکانیکی مناسبی دارند، مقادیر مشخصی از کروم برای پایداری کامل فاز فریت به‌کار رفته است. برای ممانعت از تشکیل فازهایی که اثر منفی بر انعطاف‌پذیری و چقرمگی دارند، باید این فولادهای ضد زنگ را به سرعت سرد کنید. انواع فولادهای ضد زنگ موجود در این گروه بین ۱۲ تا ۱۷ درصد کروم دارند که انواع ترکیبات با ۱۲ درصد کروم برای استراکچرها و انواع ترکیبات با ۱۷ درصد کروم برای ساخت بویلرها، ماشین‌های لباسشویی و لوازم خانگی مناسب هستند.

۳. استیل ضد زنگ دوپلکس Duplex stainless steel

به دلیل به‌کار رفتن ساختارهای متالوژیکی فازهای فریت و آستنیت در این دسته فولادهای ضد زنگ به آن‌ها دوپلکس می‌گویند. با توجه به این مسئله می‌توان اشاره کرد که استیل‌های ضد زنگ دوپلکس در مقایسه با استیل‌های مغناطیسی و غیرمغناطیسی مقاومت مکانیکی بیشتری دارند. سایر مشخصات این ورق‌ها شامل مقاومت بالا در برابر ترک‌خوردگی‌های حاصل از تنش‌های خوردگی و جوش‌پذیری مناسب است.

۴. استیل مارتنزیتی Martensitic stainless steel

استیل‌های مارتنزیتی در زمان‌هایی استفاده می‌شوند که به استحکام، سختی، مقاومت در برابر سایش و حفظه لبه‌های تیز و زوایا به صورت همزمان نیاز داشته باشیم. عملیات حرارتی استنلس استیل مارتنزیتی با استفاده از آهنگری، آستنیته و سردکردن سریع این ورق‌ها انجام می‌شود. این فولادها خاصیت مغناطیسی دارند و در ساخت تیغه‌ی توربین‌های بخار استفاده می‌شوند.

۵. استیل مارتنسیتیک یا نیمه آستنیتی Semi-austenitic steels

این نوع استیل از نظر سختی در دسته‌ی استنلس استیل‌ها قرار داشته و امکان بهبود استحکام آن‌ها با افزودن عناصر مختلفی مانند آلومینیوم، مس و نیوبیم وجود دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت نبشی و سپری کلیک کنید.

تفاوت استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ چیست؟

تفاوت این دو گرید استنلس استیل در مقادیر متریال‌های به‌کار رفته در ساختار آن‌ها است. به‌صورتی که در ورق ۳۱۶ به میزان ۱۶ درصد کروم، ۱۰ درصد نیکل و ۲ درصد مولیبدن به‌کار رفته است؛ در حالی که در استنلس استیل ۳۰۴ به میزان ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل موجود است. وجود مولیبدن در ساختار استنلس استیل ۳۱۶ باعث شده این ورق در مقابل خوردگی ناشی از کلراید مقاوم باشد. در حالی که استیل ۳۰۴ به دلیل مشخصات فوق‌العاده‌ای همانند جوشکاری مناسب و فرم‌دهی بالا توانسته سهم عمده‌ای از بازار را به خود اختصاص داده و در دسته‌ی پرفروش‌ترین ورق‌های استیل ایران و جهان قرار گیرد.

تقسیم‌بندی استیل‌های ضد زنگ بر اساس شکل ظاهری

یک روش تقسیم‌بندی کلی برای انواع استیل‌ ضد زنگ در بازار ایران و جهان وجود دارد که به شکل زیر است:

• استیل‌های برق ضد زنگ
• استیل خش‌دار
• استیل طرح‌دار
• استیل مات

انواع متریال استنلس استیل شرح داده شده در این بخش کاربردهای مختلفی دارند و بسته به پروژه می‌توانید نوع مناسب آن‌ها را خریداری کنید. البته در بسیاری از مواقع تشخیص نوع آلیاژ بکار رفته در استیل با چشم امکان‌پذیر نیست؛ حتی اگر در این کار بسیار خبره باشید.

تکنولوژی‌های مورد استفاده در ساخت آلیاژهای استنلس استیل

دو روش کلی برای بررسی دقیق مقادیر عناصر به‌کار رفته در آلیاژهای استنلس استیل وجود دارد که در این قسمت به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.

۱. آنالیزوهای دستی XRF

در این روش دقیق و غیرتخریبی، بدون آماده‌سازی نمونه مقادیر به‌کار رفته در آن به‌صورت دقیق تجزیه و تحلیل می‌شود. بعد از تجزیه و تحلیل، قطعه‌ی مورد نظر برمبنای درجه و نوع مرتب می‌شود.

۲. فناوری OES

این فناوری دقیق برای آنالیز فلزات و آلیاژهای آزمایشگاهی کاربرد دارد. این روش در مقایسه با آنالیزورهای احتراق سنتی سرعت و دقت بالاتری دارد.

بررسی کربن استیل

این ورق‌های فولادی نیز از مقادیر زیادی کربن ساخته شده‌اند. لازم است که حداقل مقدار مس در آن از 40 درصد، منگنز از 1.65، مس از 0.6 و سیلیکون نیز از 0.6 درصد بیشتر نباشد. این ورق درخشندگی کمتری در مقایسه با مدل استنلس دارد و همین‌طور ترکیبات شیمایی آن نیز تا حد زیادی متفاوت است. ورق‌های کربن استیل در شرایطی که نیاز به رسانای حرارت‌پذیر باشد، می‌تواند انتخاب خوبی برای کنترل دما باشد و همین‌طور استحکام کششی ایده‌آلی را برای شما به ارمغان ‌آورد. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید مقاله تفاوت کربن استیل با استنلس استیل در چیست؟ را مطالعه کنید.

آشنایی با استیل‌های ضد زنگ آستنیتی و فریتیک

نام استیل فریتی را ممکن است در صنایع مختلف شنیده باشید. استیل فریت در حقیقت نوعی فولاد ضد زنگ است که حاوی مقادیر زیادی نیکل بوده و به‌منظور رسیدن به خاصیت انعطاف‌پذیری و استحکام بالا و چقرمگی از آن استفاده می‌شود.

موارد استفاده از فولاد استنلس استیل آستنیتی و فریتیک

ازجمله کاربردهای این فلز ضد زنگ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنایع هوا و فضا
• صنایع دریایی
• کشتی‌سازی
• صنایع مواد غذایی
• کاغذسازی
• پتروشیمی

استاندارد AISI

AISI استاندارد موسسه آهن و فولاد آمریکا برای ورق‌های استیل کارپذیر است که شماره‌های آن معمولاً دارای سه رقم به شکل سری‌های xx۲، xx۳، xx۴ و xx۶ است. البته برحسب اصلاح آلیاژی امکان قرارگرفتن پسوندهای انگلیسی نیز در کنار این سری‌ها وجود دارد. جالب است بدانید که سری‌های xx۲ و xx۳ مربوط به ورق‌های استیل آستنیتی و سری xx۴ مربوط به ورق استیل فریتی یا مارتنزیتی است.

آیا استیل زنگ می‌زند؟

وجود مقادیر مشخصی از کروم در ساختار گریدهای مختلف استنلس استیل باعث شده تا این ورق‌ها در برابر زنگ‌زدن مقاوم باشند. بنابراین قبل از واکنش اکسیژن با آهن، کروم با آن ترکیب شده و با تشکیل لایه‌ی کروم اکسید مانع از زنگ زدن فلز زیرین می‌شود. در صورتی که در زمان خراش فولاد، اکسیژن کافی در محیط وجود نداشته باشد، امکان تشکیل مجدد کروم اکسید وجود نداشته و فولاد بعد از گذشت مدت زمان مشخصی زنگ می‌زند. بنابراین علت زنگ زدن ظروف استیل می‌تواند این موضوع باشد.

انواع خوردگی در ورق‌های استنلس استیل

خوردگی ورق‌های استنلس استیل به شکل‌های مختلفی انجام می‌شود:

۱. خوردگی یکنواخت

در این حالت تمام سطح استیل به‌صورت یکنواخت در معرض عامل خورنده قرار می‌گیرد. اگر سرعت خوردگی فولاد ضد زنگ کمتر از ۰.۱ میلی‌متر در سال باشد، این ورق مقاومت مناسبی در برابر خوردگی دارد.

۲. خوردگی ناحیه‌ای

این خوردگی حالت‌های مختلفی دارد که به شرح زیر هستند:

• خوردگی در شکاف‌ها
• ترک خوردن در اثر تنش و خوردگی
• حفره حفره شدن
• خوردگی در بین دانه‌ها

۳. خوردگی گالوانیک

گاهی اوقات ترکیب فلزات مختلف و تماس آن‌ها با یکدیگر احتمال خوردگی گالوانیک را افزایش می‌دهد. البته به دلیل پتانسیل خوردگی یکسان گریدهای مختلف فولادهای ضد زنگ، معمولاً در اثر تماس مستقیم بین آن‌ها خوردگی ایجاد نمی‌شود.

ورق استیل ۸-۱۸ چیست؟

نوعی فولاد آلیاژی با ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل است که به دلیل وجود نیکل در آن از مقاومت مناسبی در برابر خوردگی برخوردار است.

سخن آخر

ورق استیل با توجه به آلیاژهای به‌کار رفته در ساختار انواع مختلفی دارد که هرکدام خواص و کاربرد ویژه‌ای دارند. شما با مطالعه‌ی این مطلب می‌توانید اطلاعات لازم را در مورد انواع متریال استنلس استیل به‌دست آورده و مناسب‌ترین نوع این محصول را برای پروژه خود انتخاب کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه و خرید ورق استیل با قیمت مناسب از طریق شماره ۴۵۱۷۱ با کارشناسان پیوان تماس بگیرید.