فولاد ضد زنگ یا فولاد زنگ نزن (Stainless Steel) یکی از آلیاژهای پر کاربرد فولاد است که در ادامه قصد داریم آن را بیشتر به شما معرفی کنیم. در فولاد زنگ نزن از عناصر آلیاژی مختلفی استفاده می شود که بیشتر با آنها آشنا خواهیم شد.
در بازار داخلی از نام استیل برای فولاد ضد زنگ استفاده می شود که به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی در موارد مختلفی کاربرد دارد.
اولین بار چه زمانی از فولاد زنگ نزن استفاده شد؟
در حدود سال 1821 فردی فرانسوی برای اولین بار متوجه شد که آهن هنگام آلیاژ شدن با کروم در برابر خوردگی و اسیدها بسیار مقاوم می شود. در ساخت تمامی گریدهای فولاد زنگ نزن به طور متوسط بین ۱۲ تا ۲۰ درصد کروم استفاده می شود. این کشف را می توان یک انقلاب در این عرصه در نظر گرفت. چرا که پس از آن استفاده های گسترده ای از این آلیاژ جدید شد.
در حالت کلی می توان گفت که 57 نوع آلیاژ با ترکیب های متفاوت در دسته فولادهای زنگ نزن قرار می گیرند.
استنلس استیل
استنلس استیل نام دیگر فولاد زنگ نزن است. همانطور که گفتیم این نوع فولاد در خود مقدار قابل توجهی کروم دارد. حداقل کرومی که باید در این فولاد باشد تا خاصیت ضد زنگ داشته باشد حدود 11 درصد است.
این فلز این قابلیت را دارد که با افزودن انواع عناصر مانند مولیبدن، نیکل و ازت در برابر عوامل محیطی مانند خوردگی و حرارت مقاوم تر شود.
استفاده از نیکل باعث افزایش انعطاف پذیری فولاد می شود و به همین دلیل از آن استفاده می شود.
از جمله کاربردهایی که آلیاژهای مختلف فولاد در زندگی روزمره ما دارند می توان به استفاده در لوازم برقی, وسایل ماهیگیری و … اشاره کنیم.
به چه روشی فولاد زنگ نزن تولید می شود؟
برای تولید فولاد زنگ نزن از کوره های قوس استفاده می شود. حرارت مورد نیاز برای ذوب فولاد در این کوره‌ها به کمک قوس ناشی از اختلاف پتانسیل شدید و توسط الکترودهای گرافیتی، تامین می‌شود.
برای جلوگیری از اکسید نشدن عناصر با ارزشی که در فولاد وجود دارد از کنترل اتمسفر کوره استفاده می شود. پس نیاز است برای تولید این محصول از کوره های مخصوصی استفاده شود.
- (AOD (Argon Oxygen Decarburization
- (VOD (Vacuum Oxygen Decarburization
کوره VOD در حالت خلاء کار می کند به این دلیل که اکسیژن موجود را به حداقل برساند. در این کوره از گاز نجیب آرگون استفاده می شود تا اتمسفر کوره از حالت فعال خارج شود. این روش یکی ار گران ترین روش های تولید فولاد است چون لازم است از گاز خنثی یا خلاء در آن استفاده شود.
یکی دیگر از فرآیندهای مهم برای فولاد سازی فولاد زنگ نزن کربن زدایی می‌باشد. جهت دستیابی به خواص مورد نظر، مقادیر کربن فولاد زنگ نزن کمتر فولاد معمولی می‌باشد به همین دلیل در کوره با استفاده از نازل‌های دمش اکسیژن، کربن موجود در مذاب اکسید می‌شود و به صورت گاز مونوکسید کربن از کوره خارج می‌شود.
در این مرحله مقداری از کروم موجود در ساختار هم اکسید می‌شود و به سرباره منتقل می‌شود، البته با کنترل دقیق فرآیند این مقدار اکسیداسیون به حداقل می‌رسد.
امکان اضافه کردن عنصر کروم یا هر عنصر دیگری در این مرحله وجود دارد.
تا این مرحله و انجام فرآیندهای گفته شده, فولاد ما به مذاب فولاد تبدیل شد. پس از این مرحله فولاد مذاب را در پاتیل های نگهدارنده میریزند تا برای مرحله بعد اماده شود.
خلاصه ای از فرآیند تولید فولاد زنگ نزن
در حالت کلی و به طور خلاصه فرآیند تولید فولاد زنگ نزن به صورت زیر است؛
- عملیات ذوب در کوره های قوس
- سرباره زدایی
- کربن زدایی در کوره های AOD یا VOD
- سرباره زدایی
- انتقال به پاتیل نگه دارنده
- ریخته گری
مرحله ریخته‌گری فولاد زنگ نزن
پس از آماده سازی مذاب فولاد زنگ نزن با ترکیب شمیایی مورد نظر، به کمک ریخته گری پیوسته یکی از مقاطع تختال، بیلت و بلوم تولید می‌شود. از تختال برای تولید ورق استیل استفاده می‌شود.
استفاده عمده بیلت و بلوم برای ساخت سایر مقاطع استیل از جمله، لوله استیل، میلگرد استیل، پروفیل استیل صنعتی و قیمت نبشی استیل و ناودانی استیل می‌باشد.
تمامی این محصولات به روش نورد گرم تولید می شوند که دمایی بین ۸۵۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد برای آنها در نظر گرفته می شود.
برای آشنایی با نورد گرم پیشنهاد می کنیم به مقاله نورد چیست؟ + آشنایی با نوردهای سرد و گرم و مزایای آنها نگاهی بیندازید.
قیمت انواع فولاد زنگ نزن
این نوع فولاد در ایران به طور گسترده تولید نمی شود و برای تهیه آن باید از فولادهای ضد زنگ وارداتی استفاده کرد. کشورهای چین, کره و تایلند معتبرترین فولادهای زنگ نزن را دارند که محصولات آنها در ایران نیز موجود است. به دلیل روش متفاوت و خاصی که این فولادها تولید می شوند معمولا دارای قیمتی بالاتر از سایر آلیاژها هستند.
برای آگاهی از به روزترین قیمت ها می توانید با ما در آهن 021 تماس حاصل کنید. علاوه بر اعلام قیمت ها, کارشناسان ما آماده ارائه هر گونه مشاوره مد نظر شما هستند.
انواع فولادهای ضد زنگ
در حال حاضر فولادهای زنگ نزن بر اساس ترکیباتی که دارند به 5 دسته تقسیم می شوند.
- مارتنزیتی (Martensitic)
- فریتی (Ferritic)
- آستنیتی (Austenitic)
- آستنیتی- فریتی یا دو فازی (Duplex or ferritic-austenitic)
- رسوب سختی (Precipitation-Hardening or PH)
در ادامه به معرفی مختصری از هر کدام از این فولادها می پردازیم
همچنین برای مشاهده فیلم تولید تسمه آهنی کلیک کنید
مارتنزیتی
این نوع از فولادهای ضد زنگ ترکیبی از آلیاژهای آهن, کروم و کربن را در خود دارند و به همین دلیل در برابر خوردگی و حرارت مقاومت قابل قبولی ارائه می دهند. در این فولادها به دلیل نبود نیکل عملیات سخت گردانی با استفاده از حرارت انجام می شود.
میزان کربن موجود در این نوع از فولادها حدود 1 درصد و میزان کروم موجود در آنها حدود 11 تا 18 درصد می باشد.
مارتنزیتی ها دارای استحکام, سختی و مقاومت بالایی هستند. ضمن اینکه انعطاف پذیری خوبی ارائه داده اند. اما از لحاظ مقاومت در برابر خوردگی نسبت به بقیه نوع ها کیفیت پایین تری دارند.
برای تولید لوازمی مانند شیرآلات، فنرها، قاشق و چنگال از این فلز استفاده می شود.
فریتی
در مقایسه با فولادهای مارتنزیتی, فریتی ها از کروم بالاتری برخوردار هستند. یعنی کروم آنها چیزی حدود 11 تا 30 درصد وزن آنهاست. در این نوع از فولادهای زنگ نزن از نیکل استفاده نمی کنند یا درصد خیلی کمی به ترکیب اصلی اضافه می کنند.
این فولادها به صورت ویژه ای در برابر کلراید مقاومت دارند. از این فولادها در مواردی مانند اگزوز خودرو، ظروف پخت و پز و لوازم خانگی استفاده می شود.
آستنیتی
این فولادها از حداقل 16 درصد کروم و حدود 3 درصد نیکل تشکیل شده اند. از فولادهای آستنیتی در مقایسه با سایر انواع فولادها بیشتر استفاده می شود. یعنی حدود 80 درصد فولادهای زنگ نزن موجود در بازار از این نوع هستند.
یکی از دلایلی که باعث شده این فولاد بسیار پر مصرف باشد این است که درصد نیکل استفاده شده در آن بسیار کم است و همین موضوع باعث بالا رفتن مقاومت و انعطاف پذیری آن در برابر حرارت می شود.
اشکال نهایی فولاد زنگ نزن معمولا عبارتند از:
- بلوم (Bloom)
- بیلت یا شمش (Billet)
- اسلب (Slab)
- میله (Rod)
- لوله (Tube)
کاربردهای فولاد ضد زنگ
در ادامه برخی از پر کاربردترین مصارفی که در آن از این فولادها استفاده می شود را آورده ایم.
در تولید لوازمی که در منزل استفاده می شوند مانند؛
- کارد و چنگال
- ظروف غذاخوری و سایر وسایل مشابه
- سینک ظرف‌شویی
- قابلمه و وسایل آشپزی
- اجاق گاز و باربیکیو
- مبلمان منزل
ساخت لوازمی که در سطح شهرها مورد استفاده قرار می گیرد؛
- کیوسک تلفن
- نمای ساختمان
- آسانسور و پله برقی
- مترو و زیرساخت ایستگاه‌های آن
مصارف صنعتی؛
- تجهیزات برای تولید مواد غذایی و دارویی
- قطعات موتور اتومبیل و هواپیما
- تانکرهای سوخت و شیمیایی
خرید انواع فولاد ضد زنگ
در این مطلب تلاش کردیم تا اطلاعاتی کامل و در عین حال مختصر از فولادهای زنگ نزن را در اختیارتان قرار دهیم. برای خرید این فولادها کافی است با ما تماس بگیرید تا با قیمتی مناسب و در اسرع وقت بتوانید فولاد مد نظر خود را تهیه کنید.