فولاد زنگ نزن یا ضد زنگ نوعی فولاد است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. یکی از نقطه ضعف های آهن و فولاد امکان زنگ زدگی آنها در صورت تماس با آب و رطوبت است. از گذشته تا امروز همیشه یکی از مشکلات استفاده از فولاد، زنگ زدگی و کاهش مقاومت آن بوده است. این کاهش مقاومت می تواند باعث خسارات و صدمات زیادی شود و حتی ایمنی یک سازه را تحت تاثیر قرار دهد. این دغدغه باعث شد تا متخصصان به سراغ ساخت آلیاژ فولادی بروند که در برابر رطوبت مقاوم باشد. اگر نسبت به آلیاژ کنجکاو هستید، مقاله “آلیاژ چیست“ را مطالعه نمایید؛ زیرا در این مطلب از سایت پیوان قصد داریم در مورد فولاد ضد زنگ، کاربرد فولاد زنگ نزن، انواع فولاد زنگ نزن و… توضیحاتی ارایه کنیم و صحبت از آلیاژ در این مقاله نمی گنجد.
فولاد زنگ نزن چیست؟
فولاد زنگ نزن که با نام هایی همچون فولاد ضد زنگ و استنلس استیل (Stainless Steel) نیز شناخته می شود نوعی آلیاژ آهن است. فولاد ضد زنگ دارای بیش 10 الی 11 درصد کروم می باشد. این میزان کروم نباید کمتر باشد؛ چرا که با کاهش کروم در آلیاز فولاد زنگ نزن، مقاومت آن در برابر خوردگی و زنگ زدگی کاهش خواهد یافت. بر عکس با افزایش میزان کروم، مقاومت آن در برابر خورندگی نیز زیاد خواهد شد. البته بهتر است بدانید که به جز کروم عناصر دیگری همچون مولیبدن، نیکل،ازت و… نیز در آلیاژ فولاد ضد زنگ وجود دارد.
تاریخچه فولاد ضد زنگ چیست؟
تاریخچه ساخت فولاد زنگ نزن به اوایل دهه 1800 میلادی بر می گردد. جایی که مایکل فارادی به همراه دو دانشمند دیگر به بررسی تاثیر ساخت آلیاژ آهن و کروم بر میزان و عوامل اکسید کننده پرداختند. اما تولید فولاد کرومی از سال 1840 آغاز شد. با پیشرفت تحقیقات در سال 1861 تاثیر آلیاژ کروم- آهن بر کاهش میزان خورندگی و زنگ زدن آهن ثبت اختراع شد. توسعه این ایده با افزودن عناصر دیگر به آلیاژ فولاد ضد زنگ ادامه پیدا کرد تا امروز انواع فولاد زنگ نزن با ویژگی های متفاوت برای مصارف مختلف داشته باشیم.
بررسی انواع فولاد ضد زنگ
ویژگی ها و مشخصات فولاد زنگ نزن چیست؟
اکسید کرومی می تواند سدی در مقابل اکسیژن و رطوبت ایفا کند و از این طریق مانع از زنگ زدن و خوردگی آهن شود. در حقیقت لایه ی نازک و براقی بر روی فولاد تشکیل می شود که مانع از نفوذ رطوبت و هوا به داخل آن می شود. اگر می پرسید فولاد زنگ نزن مخلوطی از چه عناصری است، بهتر است بدانید که عناصر قابل افزودن دیگری مثل نیکل، کربن، منگنز، مولیبدن، گوگرد، نیتروژن و… نیز خواص دیگری به فولاد ضد زنگ اضافه می کند. از جمله دیگر ویژگی ها و مشخصات فولاد زنگ نزن باید به موراد زیر اشاره کرد:
- مقاومت در برابر انواع خورندگی
- افزایش مقاومت در برابر حرارت و دمای بالا
- افزایش قدرت و پایداری ورق فولاد ضد زنگ
- افازیش قابلیت جوشکاری فولاد ضد زنگ
- افزایش شکل پذیری
- کنترل مغناطیسی بیشتر و…
انواع فولاد ضد زنگ چیست؟
فولاد ضد زنگ بر اساس عناصر موجود در آن و ویژگی های فولاد زنگ نزن به چند دسته مختلف تقسیم بندی می شود. هر کدام از این دسته بندی ها نیز ممکن است دارای زیر مجموعه هایی باشند. اما موضوع قابل توجه، کاربردهای متفاوتی است که برای هر کدام از دسته بندی انواع فولاد زنگ نزن می توان متصور بود. انواع فولاد ضد زنگ عبارتند از:
- فولاد زنگ نزن آستنیتی
- فولاد ضد زنگ مارتنزیتی
- فولاد زنگ نزن فریتی
- فولاد ضد زنگ دو فازی (ترکیب آستنیت و فریت)
- فولاد زنگ نزن رسوب سختی
در ادامه به بررسی هر یک از انواع فولاد زنگ نزن می پردازیم:
فولاد زنگ نزن آستنیتی (Austenitic)
فولاد ضد زنگ آستنتیک را باید پرکاربرد ترین فولاد زنگ نزن دانست. در تولید این نوع فولاد ضد زنگ 16 درصد کروم و 3 درصد نیکل استفاده شده است. تقریبا 80 درصد از فولادهای ضد زنگ تولید شده در دنیا از نوع فولاد زنگ نزن آستنیتی می باشد. این نوع فولاد شرایط بسیار خوبی برای جوشکاری داشته و به راحتی می توان آن را در محیط های مرطوب استفاده کرد. مقدار زیاد کروم و نیکل باعث شده است مقاومت فولاد آستنتیک در برابر رطوبت و خورندگی بیشتر از سایر انواع باشد. این فولاد غیر مغناطیسی در صنایع مختلفی مثل ساخت ظروف خانگی، لوله های صنعتی و نمای ساختمان ها استفاده می شود.
فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (Martensitic)
این نوع از فولاد ضد زنگ که با نام مارتنزیتی نامیده می شود دارای 11 تا 18 درصد کروم می باشد. این فولاد همچنین دارای 1 درصد کربن و بدون نیکل تولید می شود. فولاد زنگ نزن مارتنزیتی مقاومت و سختی بسیار بالایی دارد اما در برابر خورندگی مقاومت متوسطی دارد. همچنین در فاکتور های جوش پذیری و شکل پذیری نیز وضعیت متوسطی دارد. به علاوه این نوع استنلس استیل، مغناطیسی محسوب می شود. در ساخت قاشق و چنگال، فنر، شیرالات و… از فولاد زنگ نزن مارتنزیتی استفاده می شود.
فولاد ضد زنگ فریتیک (Ferritic)
فولاد زنگ نزن فریتی میزان کروم بالاتری نسبت به مارتنزیتی دارد. معمولا میزان کروم در این استنلس استیل 11 الی 30 درصد است. نیکل نیز در این فولاد بسیار کم و یا حتی فاقد نیکل است. فولاد فریتی ضد زنگ مقاومت خوبی در برابر خوردگی، گرما و ترک خوردگی دارد. از این آهن ضد زنگ در ساخت اگزوز خودرو، لوازم خانگی مختلف، ظروف پخت و پز و… استفاده می شود.
ورق فولاد ضد زنگ دوبلکس یا دوفازی (Duplex or ferritic-austenitic)
این نوع ورق فولاد ضد زنگ ترکیبی از فولادهای آستنیتی و فریتی است و معمولا با نام دوبلکس هم از آن نام برده می شود. فولاد دوفازی مقاومت خوبی در برابر ترک خوردگی است. استحکام خوبی داشته و نسبت به دو نوع فریتی و آستنیتی در برابر خوردگی و ترک خوردگی نیز مقاومت بیشتری دارد. این فولاد مغناطیسی قابیلت جوشکاری و شکل گذیری متوسطی دارد. ضمنا فولاد زنگ نزن دو فازی در کارگاه ها، صنایع پتروشیمی و… استفاده می شود.
فولاد ضد زنگ رسوب سختی (Precipitation-Hardening or PH)
نوعی دیگر از فولاد ضد زنگ وجود دارد که با نام فولاد رسوب سختی شناخته می شود. این نوع فولاد علاوه بر کروم و نیکل دارای میزانی مس، تیتانیوم و مولیبدن است. انعطاف پذیری بالا از ویژگی های خاص این فولاد زنگ نزن است. همچنین استنلس استیل رسوب سختی در برابر خوردگی مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. ویژگی های خاص این نوع فولاد استنلس آن را برای مصارف در صنعت هوا و فضا مناسب کرده است.
کاربرد فولاد زنگ نزن
فولاد زنگ نزن خانواده ای از جنس فولاد است که به دلیل ویژگی هایش کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارد. البته باید توجه داشت که انواع فولاد ضد زنگ هر کدام کاربردهای مختص به خود را دارند. از جمله کاربرد انواع کاربرد فولاد ضد زنگ باید به موارد زیر اشاره داشته باشیم.
- مصارف در شهرها مانند ساخت کیوسک های تلفن، استفاده در نمای ساختمان ها، ایستگاه های اتوبوس و مترو، مبلمان شهری، آهن کشی آسانسور و پله برقی، ساخت انواع ریل و…
- مصارف در منازل مثل ساخت مبلمان، ساخت کارد و چنگال، قابلمه و انواع ظروف از ورق فولاد ضد زنگ، ساخت اجاق گازها، سنک ظرفشویی، در و پنجره و…
- مصارف صنعتی مثل صنایع تولید مواد غذایی و دارویی، صنعت ساخت خودرو، ساخت هواپیما، ساخت تانکرهای سوخت، صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، صنعت تولید برق، ساخت تجهیزات پزشکی، معماری و ساخت بناهای خاص شهری، صنعت حمل و نقل شهری و بین شهری و…
مزایای فولاد زنگ نزن چیست؟
تا اینجا با کاربرد استنلس استیل و مشخصات و ویژگی های فولاد ضد زنگ آشنا شدید. طبیعتا مزایای استنلس استیل باعث کاربرد های متنوع این محصول شده است. از جمله مزایای فولاد ضد زنگ باید به موراد زیر اشاره کرد:
- فولاد تقریبا در همه انواع از جمله فولاد زنگ نزن قابل بازیافت است که این موضوع علاوه بر عدم آسیب به محیط زیست باعث کمتر شدن هزینه های خرید و جبران آن محصول مستعمل است.
- فولاد ضد زنگ علاوه بر ضد زنگ بودن مقاومت بالایی در برابر کشش، فشار و خوردگی دارد.
- فولاد باکتری را به راحتی به خود جذب نمی کند و از طرف دیگر قابل بازیافت و حتی تجزیه است. بنابراین مشکلی برای سلامت انسان ایجاد نمی کند.
- طول عمر بالا و قابلیت بازیافت باعث شده است استفاده از فولاد ضد زنگ صرفه اقتصادی زیادی داشته باشد.
- از دیگر مزایای این محصول راهبردی و مهم باید به مقاومت خوب در برابر حرارت، رسانایی الکتریکی بالا، قابلیت جوشکاری بالا، استحکام در برابر سایش و عدم نیاز به تعمیرات اشاره کرد.
روش تولید فولاد ضد زنگ چیست؟
روش تولید فولاد زنگ نزن شامل مراحل مختلفی است که در ادامه آن ها را با یکدیگر مرور خواهیم کرد:
در مرحله اول تولید فولاد ضد زنگ مواد اولیه در کوره ذوب با استفاده از قوس الکتریکی ذوب می شوند. پس از آن با جداسازی سرباره مواد اصلی به دست می آید. در گام بعدی کربن اضافه از فلز مذاب حذف می شود. پس از آن در فرایند تولید فولاد زنگ نزن ریخته گری انجام می شود. پس از شکل دهی به فولاد عملیات نورد گرم انجام شده و پس از آن نیز عملیات نورد سرد انجام می گردد. آنیل یا بازپخت و رسوب زدایی از دیگر مراحل بعدی تولید فولاد استنلس است. برش کاری فلز و پرداخت کاری بر روی آن نیز از آخرین مراحل تولید نهایی محصول می باشند.
جمع بندی فولاد ضد زنگ
در این مطلب تلاش کردیم تا همه چیز درباره فولاد زنگ نزن (فولاد ضد زنگ) را توضیح داده و مورد بررسی قرار دهیم. انواع مختلفی از فولاد در دنیا ساخته شده اند که هر کدام ویژگی های مخصوص به خود و کاربردهای خاص خود را دارند. اما محصولات فولاد استنلس به اشکال مختلفی در بازار وجود دارد. برای مثال فولاد ضد زنگ شمشی و ورق فولاد ضد زنگ از جمله اشکال موجود در بازار هستند. برای خرید فولاد زنگ نزن و انوع ورق استیل می توانید به سایت پیوان مراجعه نمایید و قیمت ورق استیل و دیگر انواع فولاد ضد زنگ را به صورت لحظه ای مشاهده نمایید و یا با شماره 45171 تماس حاصل نمایید و از مشاوره رایگان کارشناسان این مجموعه استفاده کنید.
