انواع استیل ضدزنگ

انواع استیل ضدزنگ در اصل آلیاژهایی از آهن محسوب می‌شوند که عناصر مختلفی به ساختار آن‌ها اضافه شده است. هر یک از این مدل فولادها میزان استحکام و سختی متفاوتی داشته و در بعضی شرایط منحصربه‌فرد همانند محیط‌های خورنده و دمای بالا عملکرد متفاوتی از خود نشان می‌دهند. انواع استنلس استیل شامل مواردی همانند فولاد ضدزنگ آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی، دو فازی یا داپلکس و رسوب سخت شونده می‌شوند.

 

آلیاژ انواع استنلس استیل

مدل‌های مختلف استیل ضدزنگ به‌نوعی آلیاژی از آهن محسوب می‌شوند که متشکل از عناصر متفاوتی همانند کروم هستند. وجود کروم در ساختار این مواد سبب شده که این مدل آلیاژها ضدزنگ محسوب شوند. علاوه‌بر کروم، سایر عناصر اضافه‌شده نیز نقش مؤثری در بهبود خواص انواع استنلس استیل دارد. این آلیاژها به علت نوع ترکیبات شیمیایی در گروه‌های متفاوتی جای می‌گیرند که از جمله آن‌ها می‌توان به فولاد ضدزنگ آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی، دو فازی یا داپلکس و رسوب سخت شونده اشاره کرد.

علت ضد زنگ بودن استنلس استیل

پس از اینکه استنلس استیل در مجاورت هوا قرار می‌گیرد، شاهد ترکیب کروم موجود در آن با اکسیژن هستیم. همین مسئله موجب تشکیل لایه‌ای تحت عنوان اکسید کروم روی استنلس استیل می‌شود. با وجود اینکه شما نمی‌توانید این لایه را مشاهده کنید؛ اما این لایه اجازه نمی‌دهد که فلز استیل با هوا ارتباط برقرار کند و به این صورت، از زنگ‌زدن آن ممانعت می‌گردد.

گریدهای استنلس استیل آستنیتی

فولاد ضدزنگ آستنیتی از جمله کاربردی‌ترین گرید استیل محسوب می‌شود که در ترکیبات آن، حداقل ۱۶ درصد کروم و ۶ درصد نیکل دیده می‌شود. از جمله انواع گریدهای استنلس استیل آستنیتی می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

استنلس استیل ۳۰۱

این مدل فولاد ضدزنگ در موقعیت آنیل از خاصیت غیرمغناطیسی برخوردار است؛ اما به کمک انجام عملیات سرد امکان ایجاد خاصیت مغناطیسی در آن وجود دارد. از جمله دیگر خصوصیات استنلس استیل ۳۰۱ می‌توان به فرم‌دهی آسان، استحکام بالا و مقاومت بالا در مقابل خوردگی اشاره کرد. این مدل متریال انتخاب مناسبی جهت تولید بدنه هواپیما و تریلی، ترمز و قالپاق خودرو، کابینت، واگن مترو و وسایل آشپزخانه محسوب می‌شود.

استنلس استیل ۳۰۲

این گرید غیرمغناطیسی از میزان استحکام خوبی برخوردار بوده و در مقابل خوردگی نیز از خود مقاومت نشان می‌دهد. دیگر ویژگی‌های استنلس استیل ۳۰۲ شامل مواردی همانند شکل‌پذیری و ساخت آسان و امکان استفاده در شرایط آنیل می‌شود.

استنلس استیل ۳۰۳

برای اینکه خاصیت ماشین‌کاری استنلس استیل ۳۰۳ بهبود پیدا کند، شاهد اضافه شدن مقدار زیادی گوگرد به این مدل استیل هستیم. البته افزودن گوگرد به همراه بهبود ماشین‌کاری سبب گردیده تا استیل ۳۰۳ به‌نسبت استیل ۳۰۴ از میزان مقاومت کمتری برخوردار باشد. از جمله اصلی‌ترین موارد استفاده این فولاد غیرمغناطیسی می‌توان به ساخت پیچ، ساخت دنده، کاربرد در اتصالات هواپیما، ساخت مهره و شفت اشاره کرد.

استنلس استیل ۳۰۴

استنلس استیل ۳۰۴ را می‌توان به نوعی فولاد ضد زنگ با نام ۸-۱۸ دانست. در ترکیبات این مدل استنلس استیل، حداقل ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اینکه در ترکیبات استیل ۳۰۴ میزان بالایی از کروم و نیکل استفاده شده، این متریال گزینه مناسبی برای استفاده جهت ساخت تجهیزات پرکاربرد در صنایع غذایی، فرآیندهای شیمیایی و لبنی محسوب می‌شود.

استنلس استیل ۳۰۵

از دیگر مدل‌های استیل ضد زنگ می‌توان به استنلس استیل ۳۰۵ اشاره کرد که میزان نیکل در آن بالا بوده و همین مسئله موجب نرخ پایین سخت‌کاری آن شده است؛ از این رو استیل ۳۰۵ جهت کشش عمیق چند مرحله‌ای بدون آنیل کردن کاربرد دارد. فراموش نکنید که این مدل استیل در موقعیت آنیل، غیرمغناطیسی محسوب می‌شود و مقاومت آن در مقابل خوردگی به استیل ۳۰۴ و ۳۰۴L شباهت دارد.

استنلس استیل ۳۰۸

استنلس استیل ۳۰۸ یک مدل از آلیاژهای استنلس استیل محسوب می‌شود که در ترکیبات آن، از ۲۰ درصد کروم و ۱۱ درصد نیکل استفاده شده است. این مدل استنلس استیل در مواردی همانند ساخت تجهیزات ریخته‌گری، در ابزار و تجهیزات مورد استفاده در رستوران، ساخت سیم جوش و تولید مخازن شیمیایی کاربرد دارد.

استنلس استیل ۳۰۹

در ترکیبات استنلس استیل ۳۰۹ میزان بالایی از کروم و نیکل دیده می‌شود و وجود این مواد سبب شده که این مدل استیل به‌نسبت گرید ۳۰۴ از خود مقاومت بالاتری در مواجهه با خوردگی و اکسیداسیون نشان دهد. این مدل استیل تا دمای ۱۰۳۸ درجه سانتی‌گراد نیز می‌تواند در برابر اکسیداسیون دارای مقاومت بالایی باشد؛ اما چرخه حرارتی آن متناوب بوده و سبب می‌شود که میزان مقاومت آن تا ۱۰۱۰ درجه سانتی‌گراد کاهش یابد.

استنلس استیل ۳۱۰

کروم و نیکل بسیاری در ترکیبات استیل ۳۱۰ به‌کار رفته و همین مسئله سبب شده که در مقابل اکسیداسیون و دمای بالا تا ۲۱۰۰ درجه فارنهایت مقاوم باشد. البته تاثیرات نیکل و کروم تنها در این موارد خلاصه نمی‌گردد و استنلس استیل ۳۱۰ به‌نسبت استیل ۳۰۴ و ۳۰۹ در فضاهای متفاوت از خود مقاومت بالاتری نشان می‌دهد. از جمله دیگر مشخصات این متریال می‌توان به شکل‌پذیری و جوش‌پذیری بالا اشاره کرد. ۳۱۰s مدل کم‌کربن و ۳۱۰H مدل پرکربن استنلس استیل ۳۱۰ محسوب می‌شود.

استنلس استیل ۳۱۴

در ترکیبات استنلس استیل ۳۱۴، سیلیکون دیده می‌شود و همین مسئله سبب شده که این متریال در مواجهه با اکسیداسیون و خوردگی از خود مقاومت نشان دهند؛ اما در صورتی که استنلس استیل ۳۱۴ برای مدت زمانی طولانی در بازه دمایی ۸۱۶-۶۴۹ درجه سانتی‌گراد قرار گیرد، شاهد افزایش احتمال شکنندگی آن هستیم.

استنلس استیل ۳۱۶

در ترکیبات استیل ۳۱۶ جدای از کروم و نیکل، از مولیبدن نیز استفاده شده است. این سه عنصر سبب شده که مقاومت استنلس استیل ۳۱۶ در مواجهه با خوردگی افزایش پیدا کند. گرید ۳۱۶ در زمینه صنعت کاغذسازی و خمیر کاغذ، در فضاهای دارای مواد خورنده، فضای دریایی و تجهیزات مرتبط با مواد غذایی و آشامیدنی کاربرد دارد.

استنلس استیل ۳۱۷

استیل ۳۱۷ از جمله مدل‌های متریال استنلس استیل محسوب می‌شود که میزان مولیبدن در آن بالاتر از ۳ درصد بوده و این استیل به‌نسبت گرید ۳۱۶ نیز میزان بالاتری از مولیبدن دارد؛ از این رو استنلس استیل ۳۱۷ در فضاهای دارای مواد خورنده انتخاب مناسبی به‌نظر می‌رسد. این مدل استنلس استیل در سیستم‌های اسکرابر دستگاه کنترل آلودگی هوا نیز کاربرد دارد.

استنلس استیل ۳۲۱

استنلس استیل ۳۲۱ مدل استیل ضد سنگ محسوب می‌شود که میزان تیتانیوم مورد استفاده در آن ۵ برابر کربن محاسبه شده است. از تیتانیوم به این علت استفاده می‌شود که رسوب کربن کاربیدی حذف یا کاهش یابد که این مسئله می‌تواند ناشی از جوشکاری این فولاد یا گذاشتن آن در دماهای بالا باشد.

استنلس استیل ۳۴۷

گرید ۳۴۷ به‌نسبت گرید ۳۲۱ از میزان مقاومت بالاتری در مقابل خوردگی برخوردار بوده و در چرخه حرارتی ۸۰۰ تا ۱۶۵۰ درجه فارنهایت کاربرد دارد.

استنلس استیل ۳۴۸

در ساختار استنلس استیل ۳۴۸ از میزان پایینی نیوبیم و تانتابیم استفاده شده و سبب گردیده که این نوع متریال گزینه مناسبی برای به‌کارگیری در برنامه‌های هسته‌ای محسوب شود. دیگر ویژگی‌های این گرید شامل مقاومت بالای آن در مواجهه با خوردگی بین دانه‌ای، خوردگی جوی، محلول استریلیزه، مواد مختلف آلی و شیمیایی، مواد غذایی و رنگدانه‌ها می‌شود.

گریدهای استنلس استیل فریتی

مدل‌های مختلف استیل ضد زنگ فریتی از میزان مقاومت مکانیکی پایین‌تری برخوردار هستند؛ اما مقاومت بالاتری در مواجهه با خوردگی، گرما و ترک خوردن از خود نشان می‌دهند. موارد زیر، اشاره به انواع گریدهای استنلس استیل فریتی دارد.

استنلس استیل ۴۰۵

در ترکیبات استنلس استیل ۴۰۵ از میزان کروم پایینی در کنار آلومینیوم استفاده شده و همین مسئله سبب گردیده که موقع سرد شدن در دماهای بالا، استیل ۴۰۵ سخت نشود؛ از این رو استنلس استیل ۴۰۵ به‌عنوان بهترین استیل ضد زنگ موجود جهت تولید مبدل‌های حرارتی شناخته می‌شود.

استنلس استیل ۴۰۹

در ترکیبات استنلس استیل ۴۰۹ شاهد به‌کارگیری نزدیک به ۱۱ درصد کروم هستیم و در اصل می‌توان آن را پایین‌ترین میزان جهت تشکیل لایه محافظتی دانست. استیل ۴۰۹ به‌شکل وسیعی در زمینه تولید اگزوز خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استنلس استیل ۴۳۰

ویژگی‌های استنلس استیل ۴۳۰ شامل مواردی همانند مقاومت بالا در مقابل ترکیبات خورنده همچون گاز سولفور، اسید نیتریک و مواد آلی متفاوت، فرم‌پذیری و داکتیلیته خوب می‌شود. نکته‌ای که می‌بایست مدنظر قرار دهید را می‌توان مقاومت پایین‌تر استیل ۴۳۰ در مقابل خوردگی به نسبت گرید ۳۰۴ دانست.

استنلس استیل ۴۳۴

در ساختار استنلس استیل ۴۳۴ میزان بالایی از مولیبدن به‌کار رفته و همین مسئله سبب گردیده که میزان مقاومت این فولاد ضدزنگ در مقابل خوردگی افزایش پیدا کند. در میان آلیاژهای استنلس استیل فریتی غیر سخت شونده مدل ۴۳۴ دارای موارد استفاده بیشتری بوده و در زمینه بخش‌های ساختاری ماشین و اتصال‌دهنده‌ها کاربرد دارد.

استنلس استیل ۴۳۶

زمانی که شما مقادیر معینی از نیوبیم و مولیبدن را به گرید ۴۳۰ اضافه می‌کنید، شاهد کاهش تمایل استنلس استیل ۴۳۶ نسبت‌به ایجاد خطوط مواج به‌هنگام فرم‌دهی آن هستید. در این شرایط، استیل جدیدی تحت‌عنوان استنلس استیل ۴۳۶ تولید می‌گردد.

انواع استیل ضد زنگ مارتنزیتی

کروم به‌عنوان عنصر اصلی در انواع استیل ضد زنگ مارتنزیتی شناخته می‌شود. مدل‌های مختلف استیل ضدزنگ موجود در این گروه از میزان سختی بالایی برخوردار است؛ اما در مواجهه با خوردگی میزان مقاومت پایینی دارد.

استنلس استیل ۴۱۰

آلیاژهای استنلس استیل ۴۱۰ از خود در مواجهه با خوردگی مقاومت بالایی نشان می‌دهند. برای افزایش مقاومت این مدل استیل‌ها می‌توان از پروسه‌های معینی همچون سختکاری، تمپر و… پیروی کرد. به‌صورت کلی، استنلس استیل ۴۱۰ برای فضاهایی که در مواجهه با خوردگی خفیف، حرارت بالا و آسیب‌های مداوم قرار دارند، کاربرد دارد.

استنلس استیل ۴۱۶

در میان مدل‌های مختلف متریال استنلس استیل، بالاترین قابلیت ماشین‌کاری به استنلس استیل ۴۱۶ تعلق می‌گیرد. البته در بعضی مواقع، زمانی که گوگرد به ترکیبات استیل اضافه می‌شود، شاهد افزایش خاصیت ماشین‌کاری آن هستیم که این مسئله سبب می‌گردد که آخال‌های سولفید منگنز شکل بگیرد. البته اثرات مثبت افزودن گوگرد تنها در این مواد خلاصه نمی‌گردد. زمانی که گوگرد به ترکیبات این استیل اضافه می‌شود، شاهد کاهش قابلیت فرم‌پذیری، جوش‌پذیری و مقاومت گریدهای استنلس استیل ۴۱۶ در مقابل خوردگی به‌نسبت گرید ۴۱۰ هستیم.

استنلس استیل ۴۲۰

استنلس استیل ۴۲۰ یکی از انواع استنلس استیل محسوب می‌شود که در ترکیبات آن، حداقل از حداقل ۱۲ درصد کربن استفاده شده و مقدار سختی آن به HRC 50 می‌رسد.

استنلس استیل ۴۳۱

از جمله مشخصات به‌خصوص استنلس استیل ۴۳۱ می‌توان به مواردی همانند مقاومت بالا در مقابل خوردگی، گشتاور قدرتمند، خواص کششی فوق‌العاده، چقرمگی بالا و استحکام تسلیم بالا اشاره کرد. این خصوصیات سبب شده که استنلس استیل ۴۳۱ گزینه مناسبی برای استفاده در تولید پیچ و شفت محسوب شود.

استنلس استیل ۴۴۰

استنلس استیل ۴۴۰ از جمله استیل‌های پرکربن محسوب می‌شود که پس از انجام عملیات حرارتی، شاهد رسیدن مقدار سختی، مقاومت در مقابل ساییدگی و استحکام آن به بالاترین میزان هستیم. با وجود این قابلیت‌ها، استنلس استیل ۴۴۰ در زمینه تولید چاقو، یاتاقان و اجزای شیرآلات کاربرد دارد.

گریدهای استنلس استیل داپلکس

مدل‌های مختلف استیل ضدزنگ که در این گروه قرار دارند، دارای خواص استیل‌های آستنیتی و فریتی هستند؛ بنابراین، انواع گریدهای استنلس استیل داپلکس در زمانی که نیازمند استحکام، انعطاف و مقاومت به خوردگی باهم به‌صورت یک‌جا هستیم، کاربرد دارند.

استنلس استیل ۲۲۰۵

استنلس استیل ۲۲۰۵ در فضاهایی با فشار و خوردگی بالا کاربرد دارد. این مدل استیل به‌نسبت گریدهای آستنیتی دارای خواصی همانند خستگی خوب، انبساط گرمایی پایین و رسانایی گرمایی بیشتر است. البته در صورتی که دما تا ۳۱۵ درجه سانتی‌گراد افزایش داشته باشد، احتمال شکنندگی این فولاد بالا می‌رود.

استنلس استیل ۲۳۰۴

میزان مقاومت استنلس استیل ۲۳۰۴ در مواجهه با خوردگی به فولاد ضد زنگ آستنیتی ۳۰۴ و ۳۱۶ شباهت داشته؛ اما میزان استحکام تسلیم آن تا دو برابر گزارش شده است؛ از این رو امکان استفاده از استنلس استیل ۲۳۰۴ در دماهای ۵۰- تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد وجود دارد. دیگر ویژگی‌های گرید ۲۳۰۴ شامل مواردی همانند جوش‌پذیری مناسب، ماشین‌کاری خوب و مقاومت بالا در برابر ترک خوردن می‌شود.

استنلس استیل ۲۵۰۷

در انواع استنلس استیل ۲۵۰۷ میزان بالایی از کروم، مولیبدن و نیتروژن دیده می‌شود و همین مورد سبب گردیده که میزان مقاومت آن در مواجهه با خوردگی ناحیه‌ای، شکافی و خوردگی یکنواخت شده افزایش یابد. دیگر ویژگی‌های این مدل استیل شامل مواردی همانند ضریب انبساط حرارتی پایین و هدایت حرارتی بالا  می‌‌گردد. به‌علت این ترکیبات و ساختار، استنلس استیل ۲۵۰۷ در زمینه تولید تجهیزات دریایی و فرآیندهای مرتبط با پتروشیمی کاربرد دارد.

انواع استیل ضد زنگ رسوب سخت شونده

این دسته در اصل زیرکلاس آلیاژهای استنلس استیل محسوب می‌شوند و بخش همپوشان استیل‌های مارتنزیتی و آستنیتی را در برمی‌گیرند. موارد زیر، اشاره به انواع استیل ضد زنگ رسوب سخت شونده دارد.

استنلس استیل ۴-۱۷

مشخصات استنلس استیل ۴-۱۷ شامل مواردی همانند استحکام بالا و مقاومت در مقابل خوردگی در شرایط حرارتی متفاوت می‌شود. نکته‌ای که باید آن را مدنظر قرار دهید، این مورد بوده که استفاده از استنلس استیل ۴-۱۷ در حرارت‌های بسیار پایین یا بالاتر از ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد ممنوعیت دارد.

استنلس استیل ۵-۱۵

مشخصات استنلس استیل ۵-۱۵ به گرید ۴-۱۷ شباهت داشته؛ با این تفاوت که این مدل میزان چقرمگی بالاتری دارد. در مواردی که نسبت‌به گریدهای مارتنزیتی، به میزان استقامت بالاتری در مقابل خوردگی نیاز داریم، استیل ۵-۱۵ انتخاب مناسب‌تری محسوب می‌شود.

سخن پایانی

امروزه با توجه به نوع و میزان ترکیبات به‌کار رفته در ساختار استیل ضدزنگ، مدل‌های متنوعی از آن دیده می‌شود که هر یک از آن‌ها خواص و کاربرد متفاوتی نیز ‌دارند. استنلس استیل‌ها در پنج دسته اصلی قرار می‌گیرند که این دسته‌ها شامل مواردی همانند فولاد ضدزنگ آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی، دو فازی یا داپلکس و رسوب سخت شونده می‌گردد. هر یک از این دسته‌ها دارای گرید مختص به خود بوده و در میان استنلس استیل آستنیتی تنوع بالاتری میان انواع گریدهای استنلس استیل آستنیتی دیده می‌شود