گروهی از انواع آلیاژها و پایه‌های آهن که دچار زنگ‌زدگی، خوردگی ندارند و در اسید حل نمی‌شوند، استنلس‌استیل یا فولاد ضدزنگ نام دارند. زمانی که بیش از ده درصد تشکیل‌دهنده ساخت ورق از کروم باشد؛ استنلس‌استیل می‌شود.
عناصر ضدزنگ که در ورق استنلس‌استیل به کار گرفته می‌تواند این موارد باشد:
- کروم
- کربن
- فولادهای فریتی
- فولادهای مارتنزیتی
- نیکل
- انواع آستنیتی
- انواع دوفازی
- مولیبدن
- نایابیم
- تیتانیم
- آلومینیوم
- مس
- تنگستن
- نیتروژن
استنلس‌استیل stainless steel در برابر آب دریا، اسیدهای غلیظ مقاوم است و از بین نمی‌رود. دیگر مزایای ورق‌های استنلس‌استیل عبارت‌اند از:
- مقاوم در برابر واکنش‌های اکسیداسیون
- شکل‌پذیری عالی
- مقاوم در برابر پوسته‌شدن
- مقاوم در برابر اکسایش و خزش در دمای بالا
- چقرمگی زیاد در دمای بالا یا پایین
- میزان سختی بالا
- استحکام بالا
- کارایی عالی
- امکان ترکیب با هر نوع ترکیبات شیمیایی
مناسب برای رستوران‌ها، هتل‌ها، رستوران‌ها، مصارف پزشکی و… هستند.
مهم‌ترین و پرکاربردترین آلیاژهای استنلس‌استیل عبارت‌اند از:
- ۲۰۱
- ۳۰۴
- ۳۱۶
- 304L
- 316L
- ۳۱۰
- داپلکس (DUPLEX)
در ادامه گریدهای مختلف استنلس‌استیل را معرفی می‌کنیم. بعد از آن گریدهای مختلف استنلس‌استیل را مقایسه می‌کنیم.
استنلس‌استیل گرید ۲۰۱
یکی از آلیاژهای فولاد ضدزنگ؛ استنلس‌استیل ۲۰۱ است. این مدل کیفیتی مشابه با استیل‌های ۳۰۴ و ۳۱۶ دارد که در مصارف عمومی جایگزین مناسب و ارزانتری برای این دو نوع طرح است.
آلیاژ استیل ۲۰۱ از سری ۲۰۰ فولادهای ضدزنگ آستنیتی است. سری آلیاژ ۲۰۱ به‌عنوان استیل نگیر یا غیرمغناطیسی هم شناخته می‌شود. در آلیاژ ۲۰۱ نسبت به آلیاژهای دیگر مقدار کمتری نیکل به‌کاررفته است. استیل ۲۰۱ از عناصر منگنز، کروم، نیتروژن ساخته می‌شود.
آلیاژ ۲۰۱ در شرایط سرد ممکن است تغییر ساختار پیدا کند. ولی در شرایط عادی خاصیت غیرمغناطیسی خود را حفظ می‌کند.
آلیاژ استیل ۲۰۱ به‌عنوان قوی‌ترین ضدزنگ شناخته می‌شود. نکته‌ای که وجود دارد نسبت به دیگر آلیاژها مقاومت در برابر خوردگی کمتری دارد.
استنلس‌استیل گرید ۳۰۴
یکی از پرکاربردترین فولادهای ضدزنگ، استنلس‌استیل گرید ۳۰۴ است. آلیاژ ۳۰۴ به‌عنوان کامل‌ترین آلیاژ با خواص خوب در محیط‌های مختلف و محدوده دمای مختلف است.
فولاد ضدزنگ ۳۰۴ به نام‌های ۸/۱۸ هم شناخته می‌شود به این خاطر که ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل ساخته شده است.
گرید ۳۰۴ آستنیتی به‌شدت کشیده می‌شود و برای ساخت ظرف‌شویی و قابلمه مناسب است.
استحکام بالا، انعطاف‌پذیری بالا در محیط‌ها و دماهای مختلف، پایداری از ویژگی‌های آلیاژ ۳۰۴ است. این فولاد ضدزنگ حتی در دماهای پایین هم انعطاف‌پذیری خود را حفظ می‌کند و شکننده و ترد نمی‌شود.
در خدمات متناوب ۸۷۰ درجه و در خدمات پیوسته ۹۲۵ درجه سانتی‌گراد است. در برابر خوردگی آبی هم مقاوم است، اما استفاده مداوم در دامنه ۴۳۵ تا ۸۶۰ درجه سانتی‌گراد توصیه نمی‌شود.
استنلس‌استیل گرید 304L
استنلس‌استیل گرید 304L از سری فولادهای ضدزنگ گرید ۳۰۴ است. اما آلیاژ 304L در برابر اکسیداسیون بهتر است. گرید 304L در برابر کاربید مقاوم‌تر و در دمای بالا قابل گرم‌شدن است.
استنلس‌استیل گرید ۳۱۶
بعد از فولاد ضدزنگ ۳۰۴ مهم‌ترین و پرکاربردترین استنلس‌استیل؛ گرید ۳۱۶ است. مهم‌ترین ویژگی‌های آلیاژ ۳۱۶ عبارت‌اند از:
- مقاومت خوردگی بالا
- مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای
- مقاومت در برابر خوردگی شیاری
- مقاوم در محیط‌های کلریدی
- امکان شکل‌دهی عالی
- امکان جوشکاری
- امکان به‌کارگیری در محیط‌های دریایی، سواحل و محیط‌های نمک وجود دارد
- بهترین گزینه برای استفاده از ابزارهای پزشکی و جراحی
- امکان برش به شکل شش پر
- مقاوم در برابر زنگ‌زدگی
- مقاوم در برابر گرمای شدید
استنلس‌استیل گرید 316L
آلیاژ گرید 316L همان گرید ۳۱۶ است که کیفیت بهتری دارد. مقدار کربن کمتری در آن بکار گرفته شده است تا میزان رسوب کارید در هنگام جوشکاری را کاهش دهد.
از دیگر ویژگی‌های فولاد ضدزنگ 316L می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت بالا در برابر خزش
- فرم‌پذیری عالی
- استحکام کششی بالا در دمای بالا
- مقاومت بالا نسبت به گریدهای دیگر در برابر خوردگی
بیشترین استفاده از 316L در صنایع زیر است:
- صنایع دریایی
- صنایع شیمایی
- صنایع فراوری غذا
- صنایع جواهرسازی
- صنایع تصفیه آب
- تولید قدرت
استنلس‌استیل گرید ۳۱۰
آلیاژ استیل گرید ۳۱۰ یکی دیگر از انواع فولاد ضدزنگ است که بسیار مورداستفاده قرار می‌گیرد. مهم‌ترین ویژگی‌های آلیاژ گرید ۳۱۰ موارد زیر است:
- مقاومت در برابر خوردگی بالا
- مقاومت در دمای بالا (تا دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد)
- مقاومت در چرخه ملایم اکسیداسیون
- مقاوم در برابر سولفید شدن
- امکان استفاده در اتمسفرهای با کربوریزه کردن را دارد.
- کاربردهای برودتی با نفوذپذیری مغناطیسی کم
- چقرمگی تا ۲۶۸- درجه سانتی‌گراد
- امکان تولید به‌صورت نورد گرم یا سرد و پلیت
- استحکام بالا
بیشتری مصرف آلیاژ ۳۱۰ عبارت‌اند از:
- صنایع ظروف آشپزخانه
- ماشین‌کاری بالا
- مواد غذایی
- انرژی و نیرو
- دارویی
- شیمایی
- پتروشیمی
- معماری
- ساختمان
- ساخت‌وساز
- راه‌آهن
- حمل‌ونقل
استنلس‌استیل گرید داپلکس
استنلس‌استیل داپلکس یکی از فولادهای زنگ‌نزن مغناطیسی است. پنجاه‌درصد آلیاژ داپلکس آهن و ۵۰ درصد دیگر کروم، نیکل، مولیبدن است. ساختار داپلکس به‌صورت دوبخشی یا دوفازی است.
یک‌فاز فریت و یک‌فاز آستنیت است. مهم‌ترین ویژگی‌های داپلکس استیل عبارت‌اند از:
- استحکام استنیتی بالا
- فریت سخت‌تر
- دارای یک‌لایه نازک از کروم که با تماس با هوا یک‌لایه اکسید کروم تشکیل می‌شود. دارای لایه شفاف، درخشان است که در برابر رطوبت مقاوم است؛ ولی با چشم دیده نمی‌شود.
- مقاومت در برابر خوردگی بالا
- مقاومت در برابر حرارت
- قابلیت جوشکاری
- ماشین‌کاری
- امکان استفاده برای
- قطعاتی که مستقیم به آب دریا سر وکار دارند
- آب‌گرم‌کن
- مخزن ذخیره و حمل مواد غذایی
- میله‌های تقویت‌کننده
- ساخت پل
- خطوط انتقال نفت و گاز
- ساخت لوله‌های تحت‌فشار
- ساخت تقویت‌کننده‌های سازه‌های بتنی
- تجهیزات کنترل آلودگی هوا
- ساخت اسکله‌های فلزی درون آب دریا
- ساخت لوله‌های انتقال مواد شیمایی
- برای مبدل‌های حرارتی
- دستگاه‌های صنعت کاغذسازی
- صنعت جواهرسازی
- لوازم لوکس مثل ساعت‌سازی
- عناصر تشکیل‌دهنده آلیاژ داپلکس:
- دارای ۱۹.۵ تا ۳۰ درصد کروم
- ۳ تا ۸ درصد نیکل
- ۰.۵ تا ۵ درصد مولیبدن
- مس
- نیتروژن
- تنگستن
سخن آخر
آلیاژهای مختلف استنلس‌استیل هر کدام کاربردها و مزایای خاص خودش را دارد. هر یک از فولادهای ضدزنگ با خاصیت متفاوت دارای کاربردهای متفاوتی است که بر اساس کاربرد هر صنعت قابل انتخاب است.
در این مقاله هر یک از آلیاژهای فولاد ضدزنگ معرفی شد و یک مقایسه اجمالی بین گریدهای استنلس‌استیل انجام شد.
