استیل چیست؟

استیل چیست؟

4 تیر1396
استیل چیست؟

استیل درواقع نوعی از آلیاژ است که  پایه آن را آهن تشکیل می دهد  و کربن آن کمتر از 2% است که فولاد نیز نامیده می شود.
ما در این مقاله به طور کامل به این موضوع می پردازیم که استیل چیست و چگونه ساخته می شود. با ما همراه باشید.
استیل ضد زنگ که اصطلاح عامیانه فولاد ضد زنگ می باشد در ابتدا در ساخت قاشق و جنگال به کار گرفته شد. این نوع استیل که مهم ترین خاصیت آن ضد زنگ بودن است از آلیاژهای آهن با حداقل 10.5٪ کروم ساخته شده است که در برابر اکسیداسیون مقاوم شده است.
خواص مکانیکی و سختی و شکل پذیری آن به میزان و مقدار عناصر دیگری که در آن از جمله نیکل ، مولیبدنیوم ، تیتانیوم و فلز مس بستگی دارد.


استنلس استیل


همانطور که گفتیم استیل آلیاژی است از عناصر آهن و درصدی از عناصر دیگر. حال اگر این عنصر کروم باشد نوعی آلیاژ بدست  می دهد که اگرچه خواص بسیاری دارد اما دارای ضعف خورندگی است.این آلیاژ در برابر رطوبت زیاد زنگ می زند. این موضوع باعث شد که ضد زنگ بودن اهمیت یابد. برای این منظور باید به میزان 10.5% میزان کروم را افزایش دهیم.
چگونه کروم از زنگ زدن آن جلوگیری می کند؟ در حقیقت این میزان از کروم و آهن هنگامی که در مجاورت اکسیژن قرار می گیرند خود کروم اکسید شده و به عنوان لایه دوم و عایق از آلیاژ استیل در برابر خوردگی و ضنگ زدن محافظت می کند. حال اگر عناصری مثل نیکل و منگنز را نیز اضافه کنیم میزان این مقاومت بیشتر نیز می شود.. این خاصیت خود ترمیمی که (خودشفایی/ Self healing) نامیده می شود است که فولاد را تغییر داده بدون زنگ (Stainless) نامیده می شود.

دلیل پاک شدن لایه کروم در عملیات حرارتی چیست؟

 
در عملیات حرارتی و یا جوش‌کاری، دمای فولاد ضد زنگ به حدود 850-550 درجه سانتیگراد می‌رسد. کروم و کربن با یکدیگر وارد واکنش می‌شود و کاربایدکروم (Chromium Carbide) تولید می‌گردد که در امتداد مرز دانه‌ها رسوب می‌کند. به همین دلیل کروم موجود در منطقه اطراف مرزدانه (ناحیه مرزی) تخلیه می‌شود. ناحیه مرزی که کروم آن تخلیه شده ( فقیر نسبت به کروم ) نسبت به سایر مناطق سالم سطح فلز که کروم آن مناطق تخلیه نشده‌اند در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارد.
 
فولاد ضد زنگی را که در ساختار بلوری آن کار باید کروم به وجود آمده باشد "حساس شده (Sensitized  ) می‌نامند. فولاد‌های حساس شده نسبت به خوردگی مرزدانه‌ای یا فساد جوش بیشتر مستعد می‌شوند.


استنلس استیل


مطلب پیشنهادی : نرده استیل

 

انواع فولاد ضد زنگ (استنلس استیل)


 
فولاد ضد زنگ  استنلس استیل   Austenitic 300
فولاد ضد زنگ  استنلس استیل   Ferritic 400
فولاد ضدزنگ  استنلس استیل    Austenitic-Ferritic Duplex
فولاد ضد زنگ استنلس استیلMartensitic

 

* استنلس استیل (آستنیتی )  سری Austenitic 300


این نوع از فولاد که بیشتترین کاربرد را به خود اختصاص می دهد و تقریبا 80% از بازار جهانی را در اختیار دارددر ساختار خود تقریبا 7% نیکل داشته و باعث گردیده فولاد خاصیت انعطاف پذیر، مقاوم برای کاربرد دردماهای بالا، غیرمغناطیسی و قابلیت جوشکاری مساعد ازخود نشان دهد.

بنابراین مشخصه اصلی این فولاد به قرار زیر است:
  • سهولت جوشکاری
  •  مقاومت به خوردگی عالی
  •  نرم و انعطاف‌پذیر بودن برای کارسرد
  •  غیرمغناطیس بودن

اسنلس استیل
مطلب پیشنهادی : حفاظ استیل


بر این اساس فولادهای زنگ‌نزن برای استفاده در محیط های اتمسفری، آب دریا و انواع مختلف محیط‌های شیمیایی به کار می رود. اما، بستگی به نوع محیط، باید فولاد با ترکیب شیمیایی مناسب انتخاب شود. بجز مقاومت دربرابر محیط‌های خورنده خاص، فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی دارای خواص متالورژیکی

      الف- تبدیل آستنیت به مارتنزیت دراثر کارسرد درانواع ۳۰۱ ، ۳۰۲ و۳۰۴
       ب- کاهش کربن و عنصرآلیاژی کرم برای حذف امکان تشکیل کاربید کرم و جلوگیری از خوردگی بین دانه ‌‌يی درانواع ۳۰۴L،۳۱۶L،۳۲۱،۳۴۷
       ج- آلیاژکردن با مولیبدن برای افزایش مقاومت دربرابر خوردگی حفره‌يی درانواع ۳۱۶
       د- استفاده از درصدهای بالای عناصرآلیاژی کرم و نیکل برای افزایش استحکام دردمای بالا (فولادهای نسوز) و مقاومت دربرابر پوسته شدن درانواع ۳۰۹ و ۳۱۰ نیز می‌باشند.

 کاربرد فولاد ضد زنگ آستینی

 
  • مخازن نگهدارنده موادشیمیایی
  •  لوازم آشپزخانه ( از استیل تنها برای ظروف استیل کاربرد ندارد بلکه برای ساخت انواع یزاق آلات درب ها و کابینت ها مناسب است)
  •  لوله های صنعتی
  • نمای خارجی بناها

مطلب پیشنهادی : آشنایی با استیل 304
 

* استنلس استیل ( فریتی)  سری ۴۰۰ Ferritic



این دسته ازفولادهای ضدزنگ دارای خاصیت مغناطیسی ، خواص فیزیکی و مکانیکی مناسبی هستند.این گروه دارای عنصرکرم در حد کافی جهت پایدار کردن کامل فازفریت می باشد. به منظور جلوگیری ازتشکیل فازهایی که دررابطه با انعطاف پذیری و چقرمگی مخرب اند، سریع سردکردن این نوع فولادها که حاوی درصد زیادتری ازعناصر آلیاژی هستند الزامی است .
استیل فریتی دارای خواصی شبیه به فولاد ساده کربنی هستند اما مقاومت آنها دربرابر خوردگی بیشتر است. درصد کروم آنها بین ۱۲ تا ۱۷ درصد است.
فولادهای با مقادیر حدودا ۱۲ درصد کرم در استراکچرها و فولادهای بامقادیر حدودا ۱۷ درصد کرم در بویلرها ، ماشین های لباسشویی ، دکوراسیون داخلی و لوازم خانگی است

 

* استنلس استیل (دوپلکس ) آستنیتی – فریتی


همانطور که از اسم آن قابل حدس است این دسته از فولاد ضد زنگ هردو ساختارمتالورژیکی مربوط به فریت و آستنیت را همزمان درخود دارد. ازاینرو آنها را فولادهای ضدزنگ duplex نیز نامگذاری کرده اند. این فولادها حاوی مقادیری ازعنصرنیکل به منظور پایدارکننده فازآستنیت و حصول خواص انعطاف پذیری همچنین مقادیری از عنصر کرم به منظورپایدارکننده فازفریت وحصول خواص استحکام و چقرمگی مناسب درفولادمی باشند. در واقع بین ۱۹ تا ۲۸ درصد کروم و تا ۵% مولیبدنبوده و دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی می باشد کاربررد این دسته در موارد زیر است:
  • صنایع پتروشیمی
  •  کاغذسازی
  •   قند و نیشکر
  •  کشتی سازی
 استنلس-استیل
 

* استنلس استیل ( مارتنزیتی)


این دسته نه تنها مقاوم دربرابر خوردگی است بلکه با استحکام بالا،سختی بالا،مقاومت به سایش را داراست که برای کاربرد هایی که  نیاز به حفظ لبه های تیز و زوایا درقطعه است ، ازفولادهای مارتنزیتی استفاده می شود. این فولادها را می توان ابتدا آهنگری نمود و سپس با آستنیته و سریع سردکردن (تشکیل مارتنزیت) و بازپخت دادن عملیات حرارتی کرد. فولاد ضدزنگ مارتنزیتی خاصیت مغناطیسی داشته و قابلیت حصول محدوده متغیر ازسختی رادارد. برای ساخت بلید توربین های بخار ازاین نوع فولاداستفاده می گردد.

 
 
 حرف L بعد از نام استینلس استیل (مثل۳۱۶L) نشانه چیست ؟

حرف L نشانه کلمه Low carbon بوده ، بیانگر آنست که مقدار کربن آلیاژ به کمتر از ۰٫۰۳% کاهش پیدا کرده است . این مقدار کم کربن باعث می شودبعد از عملیات جوشکاری ، همچنان لایه اکسید محافظتی روی سطح حضور داشته باشد
این مطلب در مجموعه مقالات پرشیا استیل تهیه شده است.

نظرات
4.6 /5 20 5 1
ارسال نظر