skip to Main Content

فولاد زنگ نزن ۱: معرفی

فولاد زنگ نزن (Stainless Steel) سومین دسته از طبقه‌بندی ASTM برای فولادهاست که از جمله فولادهای پرآلیاژ حساب می‌شود. ساده‌ترین شکل ممکن برای این آلیاژ اضافه شدن مقادیر بالای کروم به فولاد است که کروم آلیاژی در برابر خوردگی قطعه، با تشکیل دادن لایه فداشونده اکسید کروم مقاومت می‌کند. سیر تکاملی ساخته شدن این نوع فولاد اگرچه به سالهای دور بازمی‌گردد اما اولین کاربرد گسترده‌ی عملی این نوع فولاد در جنگ جهانی اول به وقوع پیوست.  درسال ۱۸۲۱ میلادی برای اولین بار ایجاد مقاومت به خوردگی در فولاد با اضافه شدن کروم بعنوان عنصر آلیاژی توسط متالورژیست فرانسوی؛ پیر برتیر مشاهده شد. اینکه چرا تا ۱۹۱۲ کسی قادر به تولید فولاد  زنگ نزن نشد به میزان کربن فولاد مورد نظر ارتباط داشت. میزان کربن در این نوع فولاد باید کم باشد و این مشکل سر راه تولید فولاد زنگ نزن بود. تا ۱۹۱۲ که هری بریرلی موفق به تولید استینلس استیل Fe-Cr-C مارتنزیتی شد تمامی نمونه‌های تولیدی  شکننده و ترد بودند و فاقد خواص مکانیکی و فیزیکی مورد انتظار بودند که دلیل آن همان مقدار بالای کربن در آنها بود. اشاره شد که لایه فداشونده‌ی کروم روی سطح فولاد باعث بهبود مقاومت به خوردگی فولاد می‌شود نکته مهم اینجاست که مقاومت تنها در شرایط مورد نظر صورت می‌پذیرد. نکته بسیار حائز اهمیت اینست که مقاومت این فولاد تنها در شرایطی خاص مانند آب شیرین  یا محیط‌های غیرآلوده(غیراسیدی و …) معنادارست و درصورتیکه شرایط اندکی متفاوت باشد، هرگونه خوردگی(علی الخصوص خوردگی حفره‌ای) درآنها دوراز انتظار نیست. یکی از مثال‌های مهم، فولاد ۳۰۴ است که در آب ساکن دچار خوردگی می‌شود.(بطور کلی ۳۰۴ در معرض رطوبت نیز دچار خوردگی تدریجی خواهد شد).

دسته بندی انواع فولاد زنگ نزن

فولادهای زنگ نزن از هر گریدی جزء یکی از دسته‌های چهارگانه  ۱. سری ۳۰۰(آستنیت) ۲ . سری ۴۰۰(فریتی)  ۳. سری مارتنزینی   ۴. سری آستنیتی- فریتی قرار خواهند گرفت.

فولاد زنگ نزن سری ۳۰۰، آستنیتی: مهمترین دسته‌ی فولادهای زنگ نزن است که نزدیک به ۸۰ درصد بازار تجاری را بخود اختصاص داده است. فولادهای زنگ نزن آستنیتی خواص بسیار بهتر و جالب توجه تری نسبت به دیگر فولادهای زنگ نزن دارند. این دسته مقاومت بسیار زیادی نسبت به خوردگی در شرایط مختلف و متفاوت دارند و دارای قابلیت های مختلفی از جمله جوشکاری، نرم بودن و انعطاف‌پذیری( جهت کارسرد) هستند. نیکل یکی از عناصر مهم آلیاژی دراین دسته است که پایدار کننده فاز آستنیت می‌باشد.

شکل ۱: ریز ساختار فولاد زنگ نزن آستنیتی

 

فولاد زنگ نزن سری ۴۰۰، فریتی: عمده عنصر آلیاژی در این استیل همان کروم است. در حقیقت تنها تفاوت این دسته با فولاد کربنی همین کروم آلیاژ شده است که خاصیت مقاومت به خوردگی در فولاد را بالا می‌برد و پایدار کننده فاز فریت نیز هست. درصد کروم در این استیل ها بین ۱۲ تا ۱۷ متغیر  است و در طبقه بندی فولادهای پرآلیاژ قرار می‌گیرند. مرحله سرد کردن در این فولادها اهمیت زیادی دارد که در ادامه‌ی مقاله به آن اشاره می‌شود.

شکل ۲ : ریز ساختار فولاد زنگ نزن فریتی

 

فولاد زنگ نزن مارتنزیتی: در تولید این دسته از فولادهای زنگ نزن، مرحله سرد کردن اهمیت بالایی دارد. زمانیکه کاربردی با خواص مقاومت به سایش بالا، استحکام بالا و حفظ سختی مدنظر باشد از این دسته استفاده می‌شود. این نوع استیل علاوه بر تامین خواص ضدخورندگی، خواص مکانیکی گفته شده را نیز تامین می‌کند.

شکل ۳: ریز ساختار فولاد زنگ نزن مارتنزیتی

 

فولاد زنگ نزن آستنیتی- فریتی: هنگامیکه همزمان به خواصی همانند استحکام و خواص مکانیکی دیگر و انعطاف پذیری و نرمی نسبی احتیاج باشد از این دسته استفاده می‌شود که درآنها نیکل با مقدار کم نقش پایدار کنندگی برای فاز آستنیت را برعهده دارد.

شکل ۴: ریزساختار فولاد زنگ نزن دوپلکس

 

در قسمت های بعدی به فرآیندهای تولید فولاد زنگ نزن خواهیم پرداخت.

مراجع

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

15 + 13 =

Back To Top
×بستن جستجو
جستجو