فولاد زنگ نزن نام خانواده ای از آلیاژهای مبتنی بر آهن است که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و حرارت شناخته شده اند. یکی از ویژگیهای اصلی فولاد ضد زنگ حداقل میزان کروم آن 10.5 درصد است که مقاومت آن را در برابر خوردگی در مقایسه با سایر انواع فولادها نشان میدهد. مانند سایر فولادها، فولاد ضد زنگ عمدتاً از آهن و کربن تشکیل شده است، اما با افزودن چندین عنصر آلیاژی دیگر که برجسته ترین آنها کروم است. سایر آلیاژهای رایج موجود در فولاد ضد زنگ نیکل، منیزیم، مولیبدن و نیتروژن هستند.
خواص فولاد ضد زنگ چیست؟
فولاد ضد زنگ دارای خواص مطلوب بسیاری است که به کاربرد گسترده آن در ساخت قطعات و قطعات در بسیاری از بخشهای صنعتی کمک زیادی میکند. مهمتر از همه، به دلیل محتوای کروم، در برابر خوردگی بسیار مقاوم است. حداقل 10.5 درصد باعث می شود فولاد تقریباً 200 برابر بیشتر از فولادهای بدون کروم در برابر خوردگی مقاوم باشد. از دیگر خواص مطلوب برای مصرف کنندگان می توان به استحکام و دوام بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و پایین، افزایش شکل پذیری و ساخت آسان، نگهداری کم، ماندگاری طولانی، ظاهر جذاب و سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت اشاره کرد. هنگامی که فولاد ضد زنگ در خدمت قرار می گیرد، نیازی به درمان، پوشش یا رنگ آمیزی ندارد.
مقاوم در برابر خوردگی
استحکام کششی بالا
بسیار بادوام
مقاوم در برابر دما
شکل پذیری و ساخت آسان
نگهداری کم (بادوام طولانی)
ظاهر جذاب
سازگار با محیط زیست (قابل بازیافت)
سیستم های درجه بندی برای فولاد ضد زنگ
سیستم های درجه بندی عددی زیادی برای فولاد ضد زنگ وجود دارد که بر اساس ترکیب، خواص فیزیکی و کاربرد آنها تعیین می شوند. هر نوع فولاد ضد زنگ با شماره سری خود طبقه بندی می شود و سپس یک درجه عددی به آن اختصاص می یابد. محبوب ترین شماره های سری 200، 300، 400، 600 و 2000 هستند. رایج ترین گریدها نوع 304 و 316 هستند که از آلیاژهای کروم نیکل آستنیتی تشکیل شده اند. فولادهای زنگ نزن درجه کارد و چنگال در سری 400 یافت می شود که از آلیاژهای کروم فریتی و مارتنزیتی مشتق شده است. نوع 420 به عنوان فولاد جراحی و نوع 440 به عنوان فولاد تیغه شناخته می شود.
طبقه بندی فولاد ضد زنگ
خانواده فولادهای زنگ نزن بر اساس ریزساختار کریستالی در درجه اول به چهار دسته اصلی طبقه بندی می شوند.
فریتیک
فولادهای فریتی، فولادهای ضد زنگ درجه 400 هستند که به دلیل محتوای بالای کروم خود که می تواند از 10.5٪ تا 27٪ باشد، مورد توجه قرار می گیرد. آنها همچنین دارای خواص مغناطیسی هستند، شکل پذیری خوب، پایداری خاصیت کششی و مقاومت در برابر خوردگی، خستگی حرارتی و ترک خوردگی ناشی از تنش را ارائه می دهند.
کاربردهای فولاد ضد زنگ فریتی
کاربردهای معمولی برای فولادهای زنگ نزن فریتی شامل اجزا و قطعات خودرو، صنایع پتروشیمی، مبدل های حرارتی، کوره ها و در کالاهای بادوام مانند لوازم خانگی و تجهیزات غذایی است.
آستنیتی
شاید رایج ترین دسته فولاد ضد زنگ، فولادهای درجه آستنیتی، کروم بالایی داشته باشند، با مقادیر متفاوتی از نیکل، منگنز، نیتروژن و مقداری کربن. فولادهای آستنیتی به زیر دسته های سری 300 و سری 200 تقسیم می شوند که مشخص می شود از کدام آلیاژها استفاده می شود. ساختار آستنیتی سری 300 از طریق افزودن نیکل متمایز می شود. سری 200 در درجه اول از افزودن منگنز و نیتروژن استفاده می کند. گرید 304 رایج ترین فولاد ضد زنگ است.
کاربردهای فولاد ضد زنگ آستنیتی
گاهی اوقات به دلیل 18٪ کروم و 8٪ نیکل به عنوان 18/8 نامیده می شود و در تجهیزات آشپزخانه، کارد و چنگال، تجهیزات پردازش مواد غذایی و اجزای ساختاری در صنایع خودروسازی و هوافضا استفاده می شود. گرید 316 یکی دیگر از فولادهای ضد زنگ رایج است. در ساخت طیف گسترده ای از محصولات مانند تجهیزات آماده سازی مواد غذایی، نیمکت های آزمایشگاهی، تجهیزات پزشکی و جراحی، اتصالات قایق، تجهیزات دارویی، نساجی و فرآوری شیمیایی استفاده می شود.
مارتنزیتی
فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی از سری فولادهای زنگ نزن 400 درجه هستند. آنها دارای محتوای کربن کم تا زیاد و حاوی 12 تا 15 درصد کروم و تا 1 درصد مولیبدن هستند. زمانی که مقاومت در برابر خوردگی و یا مقاومت در برابر اکسیداسیون به همراه استحکام بالا در دماهای پایین یا مقاومت در برابر خزش در دماهای بالا مورد نیاز باشد استفاده می شود. فولادهای مارتنزیتی نیز مغناطیسی هستند و شکل پذیری و چقرمگی نسبتا بالایی دارند که شکل گیری آنها را آسان می کند.
کاربردهای فولاد ضد زنگ مارتنزیتی
کاربردهای فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی شامل طیف وسیعی از قطعات و اجزاء است، از تیغه های کمپرسور و قطعات توربین، ظروف آشپزخانه، پیچ و مهره، پیچ و مهره، قطعات پمپ و شیر، ابزارهای دندانپزشکی و جراحی گرفته تا موتورهای الکتریکی، پمپ ها، دریچه ها، قطعات ماشین آلات. ابزارهای تیز جراحی، کارد و چنگال، تیغه چاقو و سایر ابزارهای دستی برش.
دوبلکس
همانطور که از نام آن پیداست، فولادهای ضد زنگ دوبلکس دارای ریزساختار مخلوطی از فریت و آستنیت هستند. محتوای کروم و مولیبدن به ترتیب با 22 تا 25 درصد و تا 5 درصد با محتوای نیکل بسیار کم است. ساختار دوبلکس به فولاد ضد زنگ خواص بسیار مطلوبی می دهد. برای شروع، استحکام دو برابر فولادهای زنگ نزن آستنیتی یا فریتی معمولی را با مقاومت در برابر خوردگی و چقرمگی عالی ارائه می دهد.
کاربردهای فولاد ضد زنگ دوبلکس
فولاد ضد زنگ دوبلکس که در سری 2000 Grade طراحی شده است، برای کاربرد در محیطهای پرتقاضا مانند پردازش و تجهیزات شیمیایی، نفت و گاز، محیطهای دریایی، محیطهای با کلرید بالا، صنایع کاغذ و خمیر کاغذ، مخازن بار برای کشتیها و کامیونها، و زیستی ایدهآل است. -کارخانه های سوخت، مخازن تحت فشار یا مهار کلرید، حمل و نقل، لوله های مبدل حرارتی، ساخت و ساز، صنایع غذایی، کارخانه های نمک زدایی و اجزای سیستم های FGD.
