همه چیز درباره استنلس استیل

تاریخچه فولاد ضد زنگ

تولد فولاد به حدود 4000 سال قبل باز می گردد، زمانی که سلاح های آهنی به دلیل افزایش استحکام، جای برنز را گرفتند. برای هزاران سال، فولاد بدون اینکه واقعا بدانیم چرا بهتر از جایگزین های آن است، استفاده می شد. در اواخر قرن 19 و اوایل قرن 20، زمانی که فولاد شروع به تولید تجاری کرد، پیشرفت های بزرگی به دست آمد. در سال 1856، هنری بسمر راه جدیدی برای کاهش محتوای کربن با وارد کردن اکسیژن به آهن مذاب ارائه کرد. این منجر به پیشرفت‌های مختلفی در صنعت فولاد شد و شرکت فولاد ایالات متحده در سال 1901 متولد شد. در سال 1904، یک دانشمند فرانسوی به نام لئون ژیله، ترکیبی از آلیاژها را ساخت که فولاد ضد زنگ را تشکیل می‌داد. در سال 1913، هری برلی این فرآیند را مستند کرد و به مقاومت در برابر خوردگی اشاره کرد و اولین مارتنزیتی را به ثبت رساند.

فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل به دلیل سطح براق و استحکام فوق العاده اش در بازارها موج می زد. این یک شگفتی واقعی از فناوری بود و واقعاً صنایعی مانند حمل و نقل و پزشکی را مدرن کرد. فواید گسترده آن زندگی روزمره را به گونه‌ای آسان‌تر کرد که ما حتی فکرش را هم نمی کردیم. اکثر مردم کلمه Stainless یا عبارت استنلس استیل را می شنوند و ذهنشان به یخچال یا لوازم آشپزخانه جدیدی که در یک کاتالوگ بررسی می کردند می پرد. با این حال، فولاد ضد زنگ در هزاران کاربرد مختلف از هوافضا گرفته تا پزشکی استفاده می شود.

فولاد ضد زنگ = آهن + کروم (< 10.5%) + برخی موارد دیگر

معادله بالا اساس یک آلیاژ فولاد ضد زنگ را تشکیل می دهد، اما از همه انواع عناصر برای تشکیل درجات مختلف فولاد ضد زنگ استفاده می شود. این گریدهای مختلف خواص و قابلیت های متفاوتی دارند و به همین دلیل در بسیاری از موارد برای اهداف متفاوتی استفاده می شوند. بیشتر تولید فولاد ضد زنگ در گروه 10 آلیاژی است، اما در حال حاضر بیش از 250 آلیاژ فولاد ضد زنگ وجود دارد.

چرا فولاد ضد زنگ در تولید بسیار محبوب است؟

بنابراین، چه چیزی فولاد ضد زنگ را در مقایسه با سایر فلزات منحصر به فرد می کند؟ خوب، تقریبا همه چیز. این فلز در برابر خوردگی مقاوم‌تر از سایر فلزات است (زنگ نمی‌زند)، همچنین مقاومت در برابر حرارت و اکسیداسیون بالاتری نسبت به سایر فلزات دارد و در مقایسه با سایر فلزات هم در دمای اتاق و هم در دماهای بالا استحکام بالاتری دارد. علاوه بر این ویژگی ها، خواص منحصر به فرد فولاد ضد زنگ، ظاهر آن و نیاز کم به تعمیر و نگهداری، همگی آن را به گزینه ای عالی برای بسیاری از کاربردها تبدیل کرده است.

بیایید مقاومت در برابر خوردگی فولاد را کمی بیشتر بررسی کنیم. چرا مقاومت در برابر خوردگی دارد؟ چرا استنلس استیل زنگ نمی زند؟ پاسخ اش معلوم است: وجود عنصر کروم. بیایید به معادله خود در بالا نگاه کنیم. آهن که فلز پایه در اکثر فولادهای ضد زنگ است، معمولاً در صورت قرار گرفتن در معرض اکسیژن به سرعت زنگ می‌زند. چیزی که ضد زنگ را از فولاد کربنی یا دیگر انواع فولاد جدا می کند، لایه اکسید کرومی است که به این فلز پایه اضافه می شود. این لایه برای تشکیل یک لایه غیرفعال عمل می کند که مقاومت در برابر خوردگی را تا حد زیادی افزایش می دهد و به نوبه خود زنگ زدگی را به حداقل می رساند. همانطور که می توان حدس زد، افزایش مقدار کروم، مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد.

فولاد ضد زنگ دارای گزینه های آلیاژی متفاوتی است و متالورژی متفاوت هر آلیاژ باعث ایجاد خانواده های مختلف فولاد ضد زنگ و گریدهای متفاوت در آن خانواده ها می شود. فولاد در تولید انواع لوله و پروفیل بسیار خوب عمل کرده است. 

کدام نوع فولاد ضد زنگ برای شکل‌پذیری بهترین است؟

اگر کسی به دنبال آلیاژی با شکل پذیری بهتر باشد، باید به دنبال درجه ای با محتوای نیکل، مس و منگنز افزایش یافته مانند سیم فولادی ضد زنگ 305 باشد. کاربردهای معمولی فولاد ضد زنگ 305 عبارتند از:

• تولید قطعات پزشکی
• قطعات جراحی
• قطعات کشیده شده عمیق
• دم در اهنگری

کدام نوع فولاد برای جوش پذیری بهتر است؟

در حالی که به دنبال آلیاژی با قابلیت جوشکاری بهتر هستیم، می‌توانیم به دنبال گزینه‌ای با محتوای تیتانیوم یا نیوبیم افزایش یافته باشیم، مانند فولاد ضد زنگ 316L. کاربردهای معمولی فولاد ضد زنگ 316L عبارتند از:

• صفحه نمایش های شیمیایی
• پالایشگاه های نفت
• شیلنگ فلزی انعطاف پذیر
• برنامه های کاربردی دریایی
• قطعات صنعت نساجی

کدام نوع فولاد ضد زنگ، استحکام بیشتری را ارائه می دهد؟

یکی دیگر از مشخصه های متداول که سازندگان در طول قطعه سازی به دنبال آن هستند، مواد با استحکام بیشتر است. این امر با فولاد ضد زنگ با افزودن کربن، نیتروژن و/یا وانادیوم به آلیاژ ضد زنگ به دست می آید. فولاد ضد زنگ 440 نسبت به اکثر گزینه های ضد زنگ دارای محتوای کربن بالاتری است و بنابراین یکی از آلیاژهای قوی تری است که ما در دسترس داریم. کاربردهای معمولی فولاد ضد زنگ 444 عبارتند از:

• کارد و چنگال
• قیچی
• وسایل جراحی
• سلاح گرم

کدام یک از آلیاژهای فولادی دارای مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون هستند؟

مقاومت در برابر اکسیداسیون یکی دیگر از ویژگی های محبوبی است که قطعه سازان در نیازهای فلزی خود به دنبال آن هستند. مقاومت در برابر اکسیداسیون یک مقاومت غیر معمول است، زیرا در فولاد ضد زنگ با افزایش محتوای سیلیکون و/یا آلومینیوم به دست می‌آید. فولاد ضد زنگ 321 به دلایل زیادی یک انتخاب محبوب است، محتوای سیلیکون بالاتر آن باعث مقاومت بهتر در برابر اکسیداسیون می شود. کاربرد معمولی فولاد ضد زنگ 321 عبارتند از:

• پشته ها و منیفولدهای اگزوز
• قطعات موتور جت
• اتصال دهنده ها
• حلقه های جمع کننده هواپیما
• لوله

مزایای فولاد ضد زنگ نورد سرد چیست؟

فولاد ضد زنگ نورد سرد به ما اجازه می دهد به ضخامت ها و تحمل هایی برسیم که هیچ کس در زمان اختراع آن تصور نمی کرد. توانایی رسیدن به ضخامت‌هایی به کوچکی 0.00039 اینچ (بله درست خواندید!) کاتالیزوری در پیشبرد صنایع حمل‌ونقل و پزشکی در آینده بوده است. نورد سرد با در نظر گرفتن ویژگی های دقیق به ما امکان می دهد خواص فیزیکی و استحکام آلیاژ نورد شده را افزایش دهیم. فولاد ضد زنگ واقعاً دارای برخی از قابلیت‌های شگفت‌انگیز است و امیدواریم در سال‌های آینده شریکی در پیشرفت‌های فناوری باشد. (همه چیز درباره پروفیل فولادی)