انواع بی شماری از فولاد ضدزنگ یا همان استنلس استیل وجود دارد که می‌توانید به طور بالقوه برای پروژه‌های خود استفاده کنید. هر فرمول آلیاژ فولاد ضدزنگ، خواص منحصربه‌فرد خود را دارد و از استحکام کششی، نقطه ذوب، مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی مناسبی برخوردار است.
انتخاب درجه مناسب فولاد ضدزنگ مستلزم این است که قرار است برای چه پروژه‌ای از آن استفاده شود. برای کمک به درک بهتر انتخاب انواع گریدهای استنلس استیل، در اینجا توضیحاتی آورده شده و پنج دسته عمده این محصول را معرفی خواهیم کرد.
اهمیت استفاده از استنلس استیل
قطعات فولادی ضدزنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا و ظاهر جذاب، کاربردهای گسترده‌ای در بازارهای صنعتی و مصرفی دارند. چند نوع مختلف فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود که هرکدام کاربردهای خاص خود را دارند و برای مصارف مختلفی استفاده خواهند شد.
فولاد ضدزنگ می‌تواند یک آلیاژ فلزی باشد که از فولاد مخلوط با عناصری مانند کروم، نیکل، مولیبدن، سیلیکون، آلومینیوم و کربن تشکیل شده است. کروم برای ایجاد مصونیت در برابر زنگ زدگی اضافه می‌شود و افزودن نیکل خواص مقاومت در برابر خوردگی را فقط در صورت استفاده تهاجمی افزایش می‌دهد. سایر فلزات آلیاژی مانند مس، تیتانیوم و وانادیوم نیز به منظور بهبود خواص و ساختار فولاد ضدزنگ اضافه می‌شوند.
در کل، صد و پنجاه درجه فولاد وجود دارد، اما فقط 15 درجه به طور منظم استفاده می‌شوند. فولاد ضدزنگ برای ساخت ظروف محبوبیت زیادی دارد، زیرا تاثیری بر طعم غذا ندارد و به راحتی تمیز می‌شود. ظروف آشپزخانه، ابزار جراحی، بشقاب، ورق، میله، سیم، کارد و چنگال آشپزخانه، تجهیزات صنعتی، مصالح ساختمانی و… از مهمترین کاربردهای استنلس استیل است.
فولاد ضدزنگ می‌تواند یک ماده طاقت فرسا و قدرتمند باشد. این فولاد، رسانای خوبی برای گرما و الکتریسیته نیست؛ اما انعطاف پذیر و مغناطیسی است و بدون توجه به دما، استحکام و لبه برش خود را حفظ می‌کند.
آشنایی با 5 دسته عمده استنلس استیل
5 نوع اصلی فولاد ضدزنگ وجود دارد که عبارتند از:
- فریتی
- مارتنزیتی
- آستنیتی
- دوبلکس
- سخت‌کننده رسوبی
فولاد ضد زنگ فریتی
فولاد کروم فریتی حاوی یک عنصر فلزی که دارای ساختار کریستالی است. به داشتن خواص فرومغناطیسی و همچنین چکش خواری و شکل پذیری شناخته شده است. فولاد ضدزنگ فریتی فاقد خواص مکانیکی در دمای بالا است. فولاد کروم فریتی می‌تواند مخلوطی از کربن و هجده عنصر فلزی باشد و می‌توان آن را با عملیات حرارتی سخت کرد. دارای خواص فرومغناطیسی و مقاومت کمتر در برابر خوردگی است.
فولادهای زنگ نزن فریتی بعد از آستنیتی، پرمصرف‌ترین فولادهای ضدزنگ هستند و حاوی سطوح کم کربن، مقادیر زیادی کروم و مقدار کم یا در برخی موارد بدون مقدار نیکل هستند. فولادهای ضدزنگ فریتی در سری 400 طبقه بندی می‌شوند که بسته به ترکیب و کاربرد آن‌ها دسته‌بندی‌های مختلفی دارند.
فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) مارتنزیتی
فولاد ضدزنگ مارتنزیتی درجه 420 استحکام کششی حدود 586 مگاپاسکال (85 ksi) دارد. هنگامی که سخت می‌شود و تنش کاهش می‌یابد، استحکام کششی این ماده به حدود 1586 مگاپاسکال (230 ksi) می‌رسد. اگرچه این نوع فولاد به اندازه سایر فولادها، از نظر شیمیایی مقاوم نیست، اما فولاد ضدزنگ درجه 420 مقاومت خوبی در برابر اسیدهای ملایم، آب، برخی مواد قلیایی و ترکیبات غذایی دارد؛ به همین دلیل است که اغلب برای کارد و چنگال استفاده می‌شود. هنگامی که استحکام کششی و مقاومت در برابر ضربه دغدغه اصلی یک برنامه کاربردی است، ضد زنگ 420 یک انتخاب برتر است.
فولاد ضد زنگ آستنیتی
فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای ویژگی‌هایی مانند سخت بودن، انعطاف‌پذیریی با خواص برودتی و مقاومت در دمای بالا هستند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی عمدتا به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، شکل‌پذیری، استحکام و مقاومت دما (با حفظ ریز ساختار آستنیتی در تمام دماها) در مجموعه‌ای از محصولات استفاده می‌شوند.
صنایع دارویی، پتروشیمی و مواد غذایی به شدت به این فولاد وابسته هستند. اگرچه از سایر گریدهای فولاد ضدزنگ گران‌تر است، اما عمر طولانی فولادهای زنگ نزن آستنیتی هزینه را در کل چرخه عمر استفاده از آن‌ها به حداقل می‌رساند.
فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) دوبلکس
فولاد ضدزنگ دوبلکس ترکیبی از ساختارهای بلوری آستنیت و فریت است. کروم و نیکل آلیاژی‌ترین قطعات فولاد کروم دوبلکس هستند که در برابر خوردگی مقاوم است. فولادهای زنگ نزن دوبلکس به این دلیل نام “دوبلکس” را به خود گرفته‌اند، دارای ریز ساختار دو فازی هستند که از فولاد زنگ نزن فریتی و آستنیتی تشکیل شده است.
فولادهای زنگ نزن دوبلکس تقریبا دو برابر فولادهای آستنیتی یا فریتی استاندارد استحکام دارند، مقاومت در برابر خوردگی آن در محدوده مشابهی قرار دارد که فولادهای زنگ نزن آستنیتی و فولادهای زنگ نزن دوبلکس شکل پذیری و چقرمگی بسیار بهتری نسبت به گریدهای فریتی دارند.
فولاد ضد زنگ Precipitation Hardening (رسوب سختی یا سخت‌کننده رسوبی)
این نوع فولاد ضدزنگ، حاوی ترکیبی از عناصر نیکل و فلزی بسیار قوی است. فولاد زنگ نزن آستنیتی با استفاده از نیتروژن، منگنز و نیکل تشکیل می‌شود. فولادهای سخت‌کننده رسوبی آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی هستند که در برخی موارد می‌توان آن‌ها را تحت عملیات حرارتی قرار داد تا مقاومت کششی تا سه یا چهار برابر فولادهای زنگ نزن آستنیتی مانند فولاد ضدزنگ درجه 304 ایجاد کند. استحکام و سختی این نوع فولاد از طریق انواع عملیات حرارتی ایجاد می‌شود که منجر به این نسبت استحکام به وزن بسیار بالا می‌شود.
