خرید استنلس استیل

توضیحات

استنلس استیل چه زمانی کشف شد؟

یک عقیده گسترده وجود دارد که در سال 1913 توسط Harry Bearley یک متالورژیست اهل شفیلد انگلستان کشف شده است. او انواع مختلفی از فولاد را برای سلاح ها امتحان کرد و متوجه شد که یک فولاد با 13 درصد کروم پس از چند ماه خورده نشد.

در چه موردی استفاده می شود؟

انواع مختلفی از فولادهای ضدزنگ در هزاران کاربرد استفاده می شود که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده است:

خانگی: کارد و چنگال، سینک ظرفشویی، قابلمه، ماشین لباسشویی، تیغ صورت تراشی، مایکروویو

معماری/ مهندسی عمران: پوشش ها، نرده ها، اتصالات در و پنجره، صندلی های خیابانی، مقاطع سازه ای، ستون های تقویتی، ستون های روشنایی

حمل و نقل: سیستم اگزوز، تانکرها، تانکرهای حمل مواد شیمیایی

شیمیایی / دارویی: مخازن تحت فشار، لوله های فرآیند

نفت و گاز: لوله های زیردریا، سینی های کابل، سکوهای حفاری

پزشکی: تجهیزات جراحی، ایمپلنت های جراحی، اسکنرهای MRI

مواد غذایی و نوشیدنی: تجهیزات پذیرایی، آبجوسازی، تقطیر، فرآیندهای غذایی

آب: عملیات آب و فاضلاب، لوله های آب، مخازن آب گرم

عمومی: فنرها، چِفت و بست ها(مانند پیچ و مهره) ، سیم

آیا استنلس استیل خورده می شود؟

گرچه نسبت به فولاد آلیاژی معمولی و کربنی در برابر خوردگی بسیار مقاوم است اما در برخی موارد، خوردگی هم می تواند اتفاق بیفتد. اسم این فولاد stain-less به معنی زنگ زدگی کمتر است نه stain-impossible به معنی عدم زنگ زدگی. در محیط های آبی یا معمولی همانطور که در کارد و چنگال و سینک های ظرفشویی مشاهده می شود خوردگی اتفاق نمی افتد.

در محیط هایی که بیشتر تهاجمی هستند، فولاد های ضدزنگ اصلی می توانند خورده شوند و در این موارد باید از با آلیاژسازی بیشتر، استفاده شود.

چه نوع خوردگی در می تواند رخ دهد؟

شایع ترین انواع خوردگی در عبارتند از :

1.  خوردگی حفره ای: لایه پسیوی که بر روی وجود دارد می تواند توسط گونه های مختلف شیمیایی خاص مورد حمله قرار گیرد. یون کلرید شایع ترین نمونه از این مواد است و در استفاده های روزمره مانند سفید کننده ها و نمک وجود دارد. خوردگی حفره ای را می توان با اطمینان از اینکه در معرض تماس طولانی مدت با مواد شیمیایی مضر نیست یا انتخاب گریدی از فولاد که بیشتر در برابر آسیب ها مقاوم است، کنترل کرد. مقاومت به خوردگی حفره ای را می توان با استفاده از عدد معادله مقاومت به حفره دار شدن و استفاده از مقادیر آلیاژی محاسبه کرد.
2.  خوردگی شیاری: نیاز به تامین اکسیژن دارد تا از تشکیل لایه پسیو بر روی سطح، اطمینان حاصل شود. در بسیاری از شیارهای باریک همواره امکان دسترسی سطح به اکسیژن وجود ندارد و این امر باعث آسیب پذیر شدن آن در برابر حملات می شود. خوردگی شیاری را با آب بندی به وسیله یک درزگیر انعطاف پذیر یا استفاده از گریدهای مقاوم تر فولاد در برابر خوردگی کنترل می کنند.
3.  خوردگی عمومی: معمولاً همانند فولاد های آلیاژی و کربنی معمولی به طور یکنواخت خورده نمی شود. با این حال در برخی محیط های شیمیایی به ویژه اسیدها، با توجه به غلظت و دما ممکن است لایه پسیو به طور یکنواخت آسیب ببیند و در سراسر سطح فولاد ، فلز خورده شود. هیدروکلریک اسید و سولفوریک اسید در برخی غلظت ها برای بسیار تهاجمی هستند.
4.  ترک ناشی از خوردگی تنشی (SCC): این خوردگی از شکل های نادر خوردگی است که برای وقوع آن نیازمند ترکیب خاصی از تنش های کششی، دما و محیط خوردنده (اغلب یون کلرید) است. معمولاً در تانک های آب این خوردگی اتفاق می افتد. شکل دیگری از این خوردگی که به عنوان ترک ناشی از خوردگی تنشی سولفید (SSCC) شناخته می شود با سولفید هیدروژن موجود در اکتشاف و تولید نفت و گاز مرتبط است.
5. خوردگی بین دانه ای: این خوردگی نیز نوع نادری از خوردگی است. اگر سطح کربن در فولاد بسیار بالا باشد، کروم می تواند با کربن ترکیب شود وکاربید کروم تشکیل دهد. این موضوع در حدود دمایی 450 تا 850 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد.این فرآیند، حساس شدن نامیده می شود و معمولاً در فرآیند جوشکاری اتفاق می افتد. کروم مورد نیاز برای تشکیل لایه پسیو کاهش می یابد و خوردگی می‌تواند اتفاق بیفتد. با انتخاب یک فولاد کم کربن که گرید L نامیده می شود یا استفاده از یک فولاد با عناصر آلیاژی تیتانیم یا نئوبیم می توان از این خوردگی جلوگیری کرد.
6.  خوردگی گالوانیکی: اگر دو فلز متمایز در تماس با یکدیگر باشند و در یک الکترولیت مانند آب یا دیگر محلول ها قرار گیرند ممکن است سل گالوانیکی تشکیل شود. این سل همانند یک باطری است و می تواند خوردگی فلز نجیب تر را تسریع بخشد. با استفاده از عایق های غیرفلزی مانند لاستیک می‌توان از این خوردگی جلوگیری کرد.

چند نوع وجود دارد؟

•  فریتی: این فولادها بر پایه کروم با مقادیر اندکی کربن هستند که معمولاً کمتر از 1/0 درصد است. این فولادها ریزساختار مشابهی با فولادهای کربنی و کم آلیاژ دارند. استفاده از این فولادها در مقاطع نسبتاً نازک محدود شده است که به علت عدم چقرمگی به هنگام جوشکاری است. با این حال، جایی که جوشکاری نباشد استفاده فراوانی دارد. این فولادها با عملیات حرارتی ، سخت نمی شوند. فولادهای با میزان کروم زیاد را می توان با افزودن مولیبدن در محیط‌های کاملاً تهاجمی مانند آب دریا، استفاده کرد. فولادهای فریتی به خاطر مقاومت آنها در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی نیز انتخاب می‌شوند. آنها مانند فولاد زنگ نزن آستنیتی شکل پذیر نیستند. آنها مغناطیسی هستند.
•  آستنیتی : این فولادها، رایج ترین نوع فولادها هستند. ریزساختار آنها با افزودن نیکل، منگنز و نیتروژن به دست می آید و همان ساختاری است که برای فولادهای معمولی در دماهای بسیار بالا اتفاق می‌افتد. این ساختار، این فولادها را جوش پذیر وشکل پذیر می کند. مقاومت به خوردگی را می توان با افزودن کروم ، مولیبدن و نیتروژن افزایش داد. این فولاد ها با عملیات حرارتی ، سخت نمی شوند اما درحالیکه چقرمگی و شکل پذیری آنها حفظ می شود قادر به کارکرد در سطوح بالایی از استحکام هستند. فولاد های آستنیتی استاندارد نسبت به ترک ناشی از خوردگی تنشی آسیب پذیر هستند. فولادهای آستنیتی با میزان نیکل بالاتر، مقاومت به خوردگی تنشی را افزایش می دهند. آنها غیرمغناطیسی هستند اما معمولاً با توجه به ترکیب و کار سختی فولاد، خواص مغناطیسی را نیز نشان می‌دهند.
•  مارتنزیتی: این فولادها مشابه فولادهای فریتی هستند و بر پایه کروم می باشند اماسطح کربن بالاتری تا حدود 1 درصد دارند. این امر به آنها اجازه می دهد تا بیشتر شبیه فولاد های کم آلیاژ معمولی و کربنی، سخت و بازپخت شوند. این فولاد ها در جایی استفاده می شوند که استحکام بالا و مقاومت به خوردگی متوسط مورد نیاز باشد. استفاده از آنها در محصولاتی مانند صفحات و ورقه ها شایع تر است. آنها معمولا جوش پذیری و شکل پذیری کمی دارند و مغناطیسی هستند.
•  دوتایی: این فولاد ها معمولا ریزساختاری از تقریباً 50 درصد فریت و 50 درصد آستنیت دارند که باعث استحکام بالاتر آنها نسبت به فولاد آستنیتی یا فریتی می شود و مقاوم در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی هستند. فولادهایی که به “دوتایی لاغر” معروف هستند مقاومت به خوردگی قابل مقایسه ای با فولاد آستنیتی استاندارد اما استحکام و مقاومت به ترک ناشی از خوردگی تنشی آن ها افزایش یافته است. فولادهای “دوتایی برتر” نیز در مقایسه با فولاد آستنیتی استاندارد، استحکام بالاتر و مقاومت در برابر تمام خوردگی ها را دارند. آنها جوش پذیر هستند اما نیاز است که در انتخاب مواد جوشکاری و گرمای ورودی جوشکاری دقت شود. آنها شکل پذیری متوسطی دارند و مغناطیسی هستند اما نه به اندازه فولاد های فریتی و ماتنزیتی و گریدهای رسوب سختی شده که این امر به دلیل 50 درصد فاز آستنیت است.
•  رسوب سختی شده (PH): این فولاد ها را می توان با اضافه کردن عناصری مانند مس، نئوبیم، آلومینیم مستحکم کرد. با یک عملیات حرارتی مناسب مانند پیرسازی، ذرات بسیار ریز در زمینه فولاد شکل می‌گیرد که استحکام را به وجود می آورد. این فولادها را برای شکل های کاملاً پیچیده می توان ماشین کاری کرد. مقاومت به خوردگی آن قابل مقایسه با فولاد آستنیتی استاندارد مانند 304 است.

استاندارد صحیح برای چیست؟ آیا غیرمغناطیسی است؟

معمولا گفته می شود که غیر مغناطیسی است. این موضوع دقیقاً درست نیست و در واقعیت کمی پیچیده است. درجه مغناطیسی یا نفوذپذیری مغناطیسی از ریزساختار فولاد ناشی می شود. یک ماده ی کاملاً غیرمغناطیس یک نفوذپذیری غیرمغناطیسی نسبی برابر با 1 دارد. ساختار آستنیتی کاملاً غیر مغناطیسی است بنابراین یک فولاد 100 درصد آستنیتی دارای نفوذپذیری 1 است. در عمل این کار انجام نمی‌گیرد. همواره یک مقدار کمی فریت یا مارتنزیت در فولاد وجود دارد پس مقدار نفوذپذیری همواره بالای 1 است. مقدار معمول نفوذ پذیری برای فولاد آستنیتی می تواند بین 1/1 – 05/1 باشد. اثرات ترکیب نفوذپذیری مغناطیسی فولاد زنگ نزن آستنیتی را مشاهده کنید.

ممکن است در حین فرآیند، نفوذپذیری مغناطیسی فولاد آستنیتی تغییر کند. برای مثال کار سرد و جوشکاری به ترتیب عامل افزایش مارتنزیت و فریت در فولادها هستند. به صورت عملی فولاد های آستنیتی در کاربردهای غیرمغناطیسی استفاده می شوند. برای مثال کاربردهای MRI. در این موارد اغلب لازم است حداکثر نفوذپذیری مغناطیسی بین تامین کننده و مشتری به توافق برسد و می تواند تا مقادیر 004/1 نیز باشد.

چه پرداخت هایی برای سطح فولاد وجود دارد؟

انواع مختلفی از سطوح پرداخت شده در وجود دارد. بسیاری از این پرداخت ها از نورد ناشی می شوند اما در برخی موارد نیز با یک سری فرآیند ها این کار صورت می گیرد. برای مثال پولیش دادن، برس زدن، سنگ زدن، اچ کردن و یا رنگ آمیزی.
اهمیت پرداخت سطح در تعیین مقاومت به خوردگی سطح فولاد ضدزنگ نمی تواند مورد توجه قرار نگیرد.یک سطح پرداخت شده ی زبر می تواند به طور موثر مقاومت به خوردگی را کاهش دهد. در استانداردهای اروپایی برای تلاش شده است تا شایع ترین پرداخت ها تعریف شود با این حال با توجه به ماهیت اختصاصی بسیاری از تامین کنندگان بعید است که استانداردسازی کاملاً امکان پذیر باشد.

پرداخت سطح برای محصولات صاف از استاندارد EN 10088-2 .

کد پرداخت سطح	شرح
سطح نهایی نورد
D1	نورد گرم، عملیات حرارتی، اسیدشویی. شایع ترین نوع نورد گرم. سطح غیرانعکاسی و زبر. به طور معمول در کاربردهای تزئیناتی استفاده نمی شود.
B2	نورد سرد، عملیات حرارتی، اسید شویی، نورد سبک. شایع ترین نوع نورد سرد. رنگ خاکستری، اندکی حالت انعکاسی. می تواند در این شرایط استفاده شود یا نقطه شروعی برای انواع پرداخت ها با استفاده از پولیش باشد.
D2	نورد سرد، عملیات حرارتی، اسیدشویی
H2	کارسختی با نورد تا زمان دستیابی به استحکام بالا. محدوده های مختلفی از استحکام کششی یا 2/0 درصد استحکام شاهد ارائه شده در استاندارد EN 10088-2 به ترتیب 1300 و 1100 مگاپاسکال با توجه به گرید فولاد.
Q2	سختی و بازپخت ناشی از نورد سرد. اعمال بر روی فولاد مارتنزیتی  که در برابر این نوع عملیات حرارتی تاثیر گذار است.
R2	نورد سرد و آنیل روشن که معمولاً به عنوان BA شناخته می شود. یک سطح پرداخت شده ی روشن. قابل استفاده در این شرایط یا به عنوان نقطه شروعی برای فرآیند پولیش یا دیگر فرآیندهای پرداخت مانند رنگ آمیزی

در کدهایی که در زیر آمده است 1  به معنای نورد گرم و 2 به معنای نورد سرد است.

پرداخت های خاص	شرح
G1  یا G2	سایش. سطح نسبتاً زمخت. یک طرفه. گرید ماسه پولیش یا زبری سطح را می‌توان مشخص کرد
J1 یا J2	برس زدن یا جلای خیس. صاف تر از G1/G2. . گرید ماسه پولیش یا زبری سطح را می‌توان مشخص کرد
K1 یا K2	پولیش اطلسی. مشابه با J1/J2 اما با ماکزیمم مقدار Ra که 5/0 میکرون مشخص شده است. معمولاً با نوار سمباده SiC پولیش می شود. نوار سمباده آلومینایی به شدت سطح را آسیب پذیر می کند زیرا تاثیرات منفی در مقاومت به خوردگی دارد. توصیه شده است برای محیط های خارجی که پولیش براق (P1/P2) قابل قبول نیست اجرا شود.

آلیاژهایی که فولاد را گریدبندی می کنند

تولید با کیفیت فولاد ضد زنگ، سال به سال و از عملیات حرارتی به عملیات حراتی  مستلزم کنترل دقیق مواد تشکیل دهنده خام و روش های ذوب است. مقادیر دقیق عناصر آلیاژی به کوره های ذوب داده می شوند به طوری که گرما در محدوده ترکیب مشخص شده، قرار خواهد گرفت. معمولاً این محدوده از ترکیبات شامل گروهی از عناصر شیمیایی برای هر گرید از فولاد زنگ نزن هستند.

عناصر آلیاژی

خلاصه ای از عناصر آلیاژی و کاربردهای آنها در زیر آمده است:

کروم   Cr	کروم یک فیلد سطحی را تشکیل می دهد (اکسید کروم) که فولاد را در برابر خوردگی مقاوم می کند. همچنین مقاومت به پوسته پوسته شدن در دمای بالا را افزایش می دهد.
نیکل   Ni	نیکل ساختار آستنیتی را پایدار می کند و داکتیلیته را افزایش می دهد و شکل دهی فولاد را آسان تر می کند. استحکام دمای بالا و مقاومت به خوردگی را افزایش می‌دهد به خصوص در صنایع و اتمسفر دریایی، شیمیایی و صنایع نساجی و غذایی.
سیلیکون   Si	مقاومت به پوسته پوسته شدن را در برابر تغییرات سیکلی دما افزایش می دهد. فولاد را در برابر کربن دهی در دمای بالا مقاوم می کند و به آرامی استحکام کششی و سختی را افزایش می دهد. مقادیر کمی از Si برای همه گرید های فولاد به منظور دی‌اکسیده کردن اضافه می شود.
منگنز    Mn	منگنز پایداری آستنیت در دمای اتاق و خواص کار گرم را بهبود می بخشد. افزودن حداکثر 2 درصد منگنز هیچ اثری در استحکام، داکتیلیته و چقرمگی ندارد. منگنز به عنوان یک جایگزین جزئی نیکل در گریدهای سری 200 فولاد ضد زنگ، مهم است.
مولیبدن    Mo	مولیبدن باعث افزایش مقاومت به خوردگی، استحکام در دمای بالا و مقاومت به خزش می شود. مولیبدن، محدوده پسیویته و تمایل به حفره دار شدن به خصوص در محیط های کلریدی را گسترش می دهد.
آلومینیم    Al	آلومینیم یک تشکیل دهنده قوی فریت است و کاهنده سختی فولاد نیز است. مقاومت در برابر پوسته پوسته شدن را بهببود می بخشد.
کربن     C	فولاد با کربن مستحکم می شود اما تشکیل رسوبات مضر برای مقاومت به خوردگی را ترویج می دهد.
نئوبیم     Nb	نئوبیم با کربن ترکیب می شود تا حساسیت به خوردگی بین دانه ای راکاهش دهد. به عنوان ریزدانه کننده عمل می کند و تشکیل فریت را ترویج می دهد.
مس     Cu	مس مقاومت فولاد در محیط های واقعی خورنده را افزایش می دهد. همچنین حساسیت به ترک ناشی از خوردگی تنشی را کاهش می دهد و برای کنترل کار سختی می تواند استفاده شود.
تیتانیم    Ti	تیتانیم با کربن ترکیب می شود و حساسیت به خوردگی بین دانه ای را کاهش می‌دهد. به عنوان ریزدانه کننده عمل می کند و تشکیل فریت را ترویج می دهد.