فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل چیست:
فولاد زنگ‌نزن یافولاد مقاوم در برابر خوردگی ( CRES ) یا استنلس استیل، که Inox نیز خوانده میشود، آلیاژی از فولاد میباشد، که اصلی‌ترین عناصر تشکیل‌دهنده آن آهن،کروم و نیکل و همچنین ممکن است حاوی عناصر دیگر مانند کربن باشد.حداقل درصد جرمی کروم 10.5 و حد اکثر درصد جرمی کربن 1.2 میباشد
فولادهای زنگ‌نزن به دلیل ویژگی غیر فعال شدن خود می‌توانند مقاومت بسیار خوبی دربرابر خوردگی از خود نشان دهند و باید بدانیم که این مقاومت در برابر خوردگی ناشی از کروم میباشد که یک لایه غیر فعال تشکیل میدهد که میتواند باعث جلوگیری از خوردگی شود. حتی اگر خراشی بر روی سطح فولاد ایجاد شود و این لایه میتواند از فولاد محافظت کند و در حضور اکسیژن خود ترمیم شود.
در فولادهای زنگ‌نزن مقاومت دربرابر خوردگی با افزایش میزان کروم افزایش می‌یابد. افزودن عنصرمولیبدن نیز باعث افزایش مقاومت به خوردگی میشود. به همین دلیل، انواع مختلفی از فولاد زنگ‌نزن با میزان مختلف کروم و مولیبدن وجود دارد.
فولاد زنگ‌نزن به شکل ورق، صفحه، میله، سیم و لوله ساخته میشود و در وسایل آشپزخانه ،کارد وچنگال ابزار های جراحی ،لوازم خانگی،مصالح ساختمانی،تجهیزات بیمارستانی و تجهیزات صنعتی (برای مثال در ک، کارخانه های شیمیایی،تصفیه خانه های آب)؛ و مخازن ذخیره آب و مخازن مواد شیمیایی و محصولات غذایی استفاده میشود. .جالب است که بدانید فولاد ضد زنگ 3 برابر قوی تر از فولاد معمولی است.
مقاومت در برابر خوردگی را میتوان با روش های زیر افزایش داد:
- افزایش کروم به بیش از 11%
- افزودن نیکل به حد اقل 8%
- افزودن مولیبدن که همچنین مقاومت در برابر خوردگی حفره ای را بهبود میبخشد.
نقطه ذوب فولاد ضد زنگ:
نقطه ذوب فولاد ضد زنگ نزدیک به فولاد معمولی و بسیار بالا تر از نقطه ذوب آلومینیوم یا مس است.مانند اکثر آلیاژها،نقطه ذوب فولاد ضد زنگ به صورت طیف وسیعی از دماها بیان میشود و نه یک دمای منفرد.این محدوده دما از 1400 تا 1530 درجه سانتیگراد بسته به قوام خاص آلیاژ میباشد.
آیا فولاد ضد زنگ رسانای خوبی است؟
فولاد های ضد زنگ رسانای نسبتا ضعیفالکتریسیته هستند و رسانایی الکتریکی بسیار کمتری نسبت به مس دارند .با این وجود از فولاد های ضد زنگ در جاهایی که مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است برای مثال در دما های بالا و محیط های اکسید کننده از آنها به عنوان رسانای الکتریکی استفاده میکنند.
آیا فولاد های ضد زنگ مغناطیسی هستند؟
فولاد های زنگ نزن مارتنزیتی ،دوبلکس و فریتی مغناطیسی هستند در حالی که فولاد های زنگ نزن آستنیتی معمولا غیر مغناطیس هستند.
تراکم:
چگالی فولاد زنگ نزن بسته به آلیاژ از 7500 کیلوگرم بر متر مکعب تا 8000 کیلوگرم بر متر مکعب است.برای مثال تراکم دو نوع استیل پرکاربرد در صنایع جهان یعنی استیل 304 با تراکم 7930 و استیل 316 با تراکم 8000 میباشد.
انواع فولاد ضد زنگ:
فولاد ضد زنگ به پنج خانواده اصلی طبقه بندی میشوند.که عمدتا با ساختار کریستالی خود متمایز میشوند:
- آستنیتی AUSTENITIC
- فریتی FERRITIC
- مارتنزیتی MARTENSITIC
- دوپلکس DUPLEX
- سخت شدن بارش PRECIPITATION HARDENING
فولاد ضد زنگ آستینیتی:
این فولاد بزرگترین خانواده فولادهای زنگ نزن است که حدود دو سوم کل تولید فولاد ضد زنگ را تشکیل میدهد. این نوع فولاد ها با عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیستند.
زیر گروه های فولاد زنگ نزن آستینیتی سری 200 و سری 300:
سری 200: آلیاژ های کروم-منگنز-نیکل هستند که استفاده از منگنز و نیتروژن را به حداکثر میرسانند تا استفاده از نیکل را به حداقل برسانند.به دلیل افزودن نیتروژن آنها تقریبا 50 % استحکام تسلیم بیشتر ولی به علت کم بودن نیکل ، مقاومت در برابر خوردگی کمتری نسبت به سری 300 دارند.
سری 300: این سری آلیاژ کروم نیکل هستند که ریز ساختار آستینی خود را تقریبا منحصرا با آلیاژ نیکل به دست میاورند که در بعضی از گرید ها مقدار نیتروژن را اضافه کرده تا از نیکل کمتری استفاده نمایند.
ما در اینجا منحصرا به فولاد های ضد زنگ آستنیتی سری 300 میپردازیم:
استیل 304: رایج ترین نوع استیل 304 است که شامل 18 %کروم و 8% یا10% نیکل میباشد که به 18/8 یا 18/10 نیز معروف است
استیل 316: دومین فولاد زنگ نزن پر کاربد استیل 316 است که با اضافه کردن 2% مولیبدن مقاومت بیشتری در برابر اسید ها و خوردگی دارد.
لازم است بدانید که نسخه های کم کربن استیل های 304 و 316 که به آنها L304 یا L316 میگوند دارای کربن کمتر از 0.03 % میباشند که برای جلوگیری از مشکلات خوردگی ناشی از جوشکاری استفاده میشود
محلول های اسیدی را میتوان به دو دسته کلی تقسیم کرد:1- اسید های احیا کننده مانند اسید کلریدریک و اسید سولفوریک رقیق 2-اسید های اکسید کننده مانند اسید نیتریک و اسید سولفوریک غلیظ .جالب است که بدانید با افزایش مقدار کروم و مولیبدن باعث افزایش مقاومت در برابر اسید های احیا کننده و با افزایش مقدار کروم و سیلیکون باعث افزایش مقاومت در برابر اسید های اکسید کننده میتوان شد.
نکته قابل توجه در فولاد های ضد زنگ این است که این فولاد ها 100 % قابل بازیافت میباشند. بیشتر ورق های استیل موجود در بازار جهانی چیزی حدود ۶۵ تا ۸۰ درصد آنها به روش بازیافت تولید میگردد.
