آهن زنگ نزن چیست + نحوه تولید آن

آهن زنگ نزن آلیاژی از فولاد است که از ترکیب عناصری مانند آهن، نیکل و کروم تشکیل می‌شود که به راحتی می‌توان از آن در مکان‌ها و شرایط محیطی مختلف استفاده کرد. کیفیت بسیار بالای این ماده باعث شده که در زمینه‌ها و موارد مختلفی نظیر لوله‌های صنعتی، تولید لوازم آشپزخانه، ساخت مخازن نگهدارنده‌‍‌ مواد شیمیایی، صنایع پتروشیمی و ساختارهای دیگر استفاده شود. همچنین انواع آهن زنگ نزن با ساختارهای متفاوت، قابلیت استفاده در صنایع مختلف و تولید محصولات گوناگون را دارند. به عنوان مثال، آستینیت‌ها با ساختاری ریز برای تولید ظروف پخت و پز و انواع چاقوها می‌توانند کاربرد مناسبی داشته باشند.

آهن زنگ نزن چیست؟

آهن زنگ نزن یا فولاد زنگ نزن، نام عمومی برای برخی از مقاطع فولادی مختلف است که اصلی‌ترین ویژگی آن‌ها مقاومت در برابر خوردگی است. این عنصر با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می‌دهد و یک لایه‌ سطحیِ کروم اکسیدِ پیچیده ایجاد می‌کند که دیده نمی‌شود؛ این لایه کروم اکسید برای جلوگیری از ورود بیشتر اکسیژن و زنگ نزدن سطح کافی است.

ویژگی‌ها و مشخصات آهن زنگ نزن چیست؟

به طور کلی، در این نوع آهن با شكل گيری كروم اكسيد بر روي سطح آن از تماس بيشتر ماده با محيط اطراف جلوگیری می‌شود. برای حداکثر استفاده از پدیده غیرفعال‌سازی در فولاد، نیاز است که حداقل ۱۰.۵ درصد کروم در ترکیبات آن وجود داشته باشد. مهمترین ویژگی‌های آهن زنگ‌نزن عبارتند از:

• مقاومت در برابر اکسایش، زنگ زدگی و حمله اسیدی
• تقویت لایه سطحی با افزودن سطوح بالاتر کروم و عناصر آلیاژی دیگر مانند نیکل و مولبیدن، که مقاومت آهن را در برابر خوردگی مواد ضد زنگ افزایش می‌دهند.
• قابلیت بازیافت؛ به دلیل فراوانی این نوع آهن و ویژگی‌های ضد زنگ بودن و مقاومت بالای آن در برابر خوردگی، استفاده از آن در صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، سازه‌های زیرساختی، ابزارها، کشتی‌ها، قطارها، خودروها و اکثر ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی، بسیار رایج است.

انواع آهن زنگ نزن کدامند؟

این مقطع فولادی به سه دسته آستنیتیک، مارتنزیتیک و فریتیک تقسیم می‌شود. همچنین، دو نوع دیگر آهن ضد زنگ شامل دوبلکس (که شامل ساختارهای آستنیتیک و فریتیک است) و رسوبات سخت شده آهن ضد زنگ نیز وجود دارند که استفاده از آن در شتی‌ها، قطارها، خودروها و اکثر ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی، بسیار رایج است.

1. آستنیتیک: فولاد آستنیتی نوعی فولاد ضد زنگ است که با مقاومت استثنایی خود در برابر حرارت و خوردگی، به طور گسترده در بسیاری از صنایع از جمله پزشکی، خودروسازی، هوافضا و کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود. این فولاد به دلیل استحکام و شکل‌ پذیری بی‌ نظیر معروف بوده و با عملیات حرارتی سخت نمی‌شود.
2. مارتنزیتیک: این محصول دارای آلیاژهای آهن – کروم با (17-12%) Cr و مقدار کافی کربن بوده که با آبدهی و سریع سرد کردن آستنیت، ساختار مارتنزیتی به‌دست می‌آید. به همین علت به آن‌ها فولادهای مارتنزیتی می‌گویند؛ چون با عملیات آستنیته کردن و آبدهی این ساختار به وجود می‌آید.
3. فریتیک: فولاد فریتی نوعی از آلیاژ فولاد ضد زنگ است که حاوی بیش از 12 درصد کروم است و در دو جنبه مهم با دیگر فولادهای ضد زنگ تفاوت دارد: ساختار مولکولی مرزدانه و ترکیب شیمیایی آن.

مراحل تولید آهن زنگ نزن

روند دقیق تولید این محصول با توجه به نوع کار و خصوصیات آن متفاوت است؛ اما به طور کلی مراحل تولید آن عبارتند از:

مرحله اول؛ ذوب شدن: مرحله اول در تولید آهن ضد زنگ، ذوب مواد است. در این مرحله، فلزات قراضه و مواد افزودنی لازم در کوره قوس الکتریکی ذوب می‌شوند. این کوره با استفاده از الکترودهای قدرتمندی که همچنین به عنوان منابع حرارتی عمل می‌کنند، فلزات را در طی ساعات زیادی گرم و به حالت مایع تبدیل و مواد افزودنی نیز به آنها اضافه می‌شوند تا آلیاژهای مورد نظر بدست آید. قابلیت بازیافت ۱۰۰٪، یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد فولاد زنگ نزن محسوب می شود. در سفارشات آهن آلات ضد زنگ، حدود ۶۰ درصد از مواد استفاده شده از طریق فولاد بازیافت، تامین می‌شود که به کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند. باید توجه داشت که دمای لازم برای ایجاد فولاد متفاوت است و بسته به نوع فولاد تولیدی تغییر خواهد کرد.

مرحله دوم؛ حذف محتوای کربن: کربن در فولاد زنگ نزن باعث افزایش سختی و مقاومت می‌شود. با این حال، باید در نظر داشت که وجود مقدار زیادی کربن مشکلاتی مانند تشکیل کاربیدها در هنگام جوشکاری و غیره را به همراه خواهد داشت. قبل از ریخته‌گری فولاد زنگ نزن، کالیبراسیون و کاهش میزان کربن به سطح مناسب بسیار ضروری است.

برای کنترل میزان کربن، دو روش قابل استفاده هستند. اولین روش استفاده از اکسیژن آرگون برای کربن زدایی است. در این روش، مخلوط گاز آرگون و اکسیژن به فولاد مذاب تزریق می‌شود و با حداقل اتلاف عناصر دیگر، میزان کربن کاهش می‌یابد. در روش دوم، فولاد مذاب به یک محفظه دیگر منتقل و در هنگام استفاده از گرما، اکسیژن به فولاد تزریق می‌شود تا گازهای تخریبی از محفظه خارج شده و میزان کربن بیشتری کاهش یابد. هر دو این روش‌ها به صورت دقیق میزان کربن را کنترل و محدوده‌ مناسب و مشخصات دقیق را در فولاد ضدزنگ فراهم می‌کنند.

• تنظیم: برای تولید آهن زنگ نزن، پس از کاهش میزان کربن، باید به متعادل سازی نهایی بپردازیم تا دما و خصوصیات شیمیایی فلز، متناسب با درجه مورد نظر همسان شوند. این کار باعث می‌شود فلز با مشخصات مورد نیاز به دست آید. در این مرحله، آزمایش، تجزیه‌ و تحلیل نمونه‌ها و تنظیمات لازم برای رسیدن به استاندارد تایید شده انجام می‌شود.

• شکل دهی یا ریخته گری: بعد از تولید فولاد مذاب، باید با استفاده از فرایند ریخته‌گری، شکل اولیه‌ای برای آن ایجاد و آن را خنک و شکل دهی کرد. شکل و ابعاد دقیق محصول نهایی به عوامل متعددی وابسته است. برخی از شکل‌های نهایی این کالا شامل بلوم، بیلت یا شمش، اسلب، میله، لوله و غیره می‌شود؛ بعد از این مراحل، بسته‌بندی محصول و عملکرد نهایی آن، مهم می‌شود؛ ممکن است برخی از مراحل چندین بار تکرار شوند تا ظاهر و ویژگی‌های مورد نظر برای محصول به وجود آید.

جمع بندی

به طور کلی آهن ضد زنگ، نوعی فولاد است که با کاهش کربن و افزایش عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل، مقاومت به زنگ زدگی و خوردگی فولاد بهبود می‌یابد. پس از تنظیم دقیق میزان کربن و متعادل سازی دما و خصوصیات شیمیایی، فولاد مذاب و ریختگری به آهن زنگ نزن شکل داده و با توجه به نوع محصول نهایی بسته بندی می‌شود. شما در وبسایت پیوان علاوه بر اطلاع از روند افزایش و یا کاهش قیمت تیرآهن، می‌توانید از جزئیات قطعات فولادی مورد نیازتان مطلع شوید و با مشورت با کارشناسان با تجربه، سفارش خود را ثبت و یا اگر قصد تهیه این مقاطع را دارید، می‌توانید در کانال آهن آلات تلگرام پیوان عضو شده و آخرین اخبار و به‌روزرسانی‌های قیمتی این محصول را دریافت کنید.