close
02191306000
mob-menu

فولاد ضد زنگ چیست؟ بررسی انواع + خواص

۱۴۰۳ ۰۶ ۱۲

۰ دیدگاه

5 دقیقه

نویسنده: مه ویژن

نام دیگر فولاد ضد زنگ چیست؟

تاریخچه فولاد ضدزنگ

انواع فولاد ضد زنگ

کاربردهای فولاد ضدزنگ

مزایا و معایب فولاد ضد زنگ

عملیات سخت‌کاری فولاد ضد زنگ

عملیات حرارتی فولاد ضدزنگ

عملیات جوشکاری فولاد ضد زنگ

عملیات ماشین‌کاری فولاد ضدزنگ

انواع محصولات فولاد ضد زنگ

بهترین کارخانه‌های تولید کننده فولاد ضدزنگ در جهان

ویژگی‌های مهم فولاد ضدزنگ

تفاوت فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ

تفاوت‌های فولاد ضد زنگ با فولاد گالوانیزه

بررسی وضعیت قیمت فولاد ضد زنگ در ایران

سوالات متداول

مطلب مفیدی بود

چاپ مطلب

اشتراک گذاری مطلب

فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل (به انگلیسی: Stainless Steel)  آلیاژی از فولاد است که به‌دلیلمقاومت بالا در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی، شهرت دارد. فولاد ضدزنگ را می‌توان در بسیاری از اشیاء روزمره یافت؛ مانند لوازم برقی، وسایل ماهی‌گیری و بسیاری دیگر.

هنگامی که سنگ آهن به‌طور مصنوعی به شکل خالص برای تولید فولاد تبدیل و به‌راحتی با اکسیژن ترکیب و دچار خوردگی می‌شود. این فولاد حاوی حداقل 10.5% کروم است که با تشکیل یک لایه نازک و چسبنده از اکسید کروم بر روی سطح خود، از فولاد در برابر اکسیداسیون و خوردگی محافظت می‌کند. به عبارت ساده‌تر، کروم عنصری است که مقاومت فولاد در برابر زنگ‌زدگی را تقویت می‌کند.

این فلز با افزودن عناصر دیگر مانند مولیبدن و نیکل، مقاومت در برابر حرارت را افزایش می‌دهد. در این مطلب قصد داریم به بررسی این فولاد و انواع آن بپردازیم، با ما همراه باشید. 

نام دیگر فولاد ضد زنگ چیست؟

فولاد ضد زنگ با نام‌های دیگری چون آهن زنگ نزن، آهن ضد زنگ، فولاد زنگ نزن، استنلس استیل و Inox نیز شناخته شده است.

تاریخچه فولاد ضدزنگ

نمونه‌هایی از ذوب آهن را می توان تا 1800 سال قبل از میلاد پیدا کرد اما تاریخچه این فولاد آلیاژی به قبل از جنگ جهانی اول بر می‌گردد. در آن سالها، صنایع اسلحه‌سازی بریتانیا رشد چشمگیری داشتند اما مشکل اصلی زنگ زدن سطوح داخلی لوله‌های تفنگ بود. هری بریرلی، یک متالورژیست بریتانیایی پس از پژوهش‌های بسیار پی برد که فولادهای کرومیومی در برابر حمله شیمیایی مقاومت بالایی دارند. اختراع او به سرعت گسترش یافت و فولاد ضد زنگ به عنوان یک ماده ضروری در صنایع مختلفی مثل تولید لوازم آشپزخانه و… شناخته شد.

انواع فولاد ضد زنگ

انواع این فولاد عبارتند از:

فولاد زنگ‌نزن آستنیتی

این نوع حدود دو سوم فولاد ضدزنگ تولیدی جهان است. در ۱۷ اکتبر ۱۹۱۲، فولادسازان کروپ آلمان فولاد زنگ‌نزن آستنیتی را ثبت اختراع کردند. این فولاد را می‌توان به دو زیرگروه سری ۲۰۰ و سری ۳۰۰ نیز تقسیم کرد. استحکام تسلیم سری ۲۰۰ نسبت به سری ۳۰۰ نزدیک به ۵۰٪ بیشتر است. فولادهای آستنیتی سری ۳۰۰ پرکاربردترین فولادهای زنگ‌نزن مورد استفاده هستند. معروف‌ترین گرید آن فولاد زنگ‌نزن ۳۰۴ است که با نام فولاد ۱۸/۸ یا ۱۸/۱۰ نیز شناخته می‌شود فولادهای آستنیتی دارای درصد بالایی از نیکل و کروم هستند که آن‌ها را بسیار مقاوم به خوردگی می‌کند؛ اما فولاد ضد زنگ‌ آستنیتی قابل سختکاری از طریق عملیات حرارتی نیست چرا که در همه دماها دارای یک گونه ریزساختار یکسان است. این نوع فولاد در لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی و صنایع غذایی کاربرد دارد.

فولاد زنگ‌نزن فریتی

فولاد ضدزنگ فریتی، نخستین بار در ایالات متحده توسط کریستین دانتزیزن و فردریک بکت تولید شد. این نوع فولاد زنگ نزن حاوی ۱۰٫۵ تا ۲۷ درصد کروم و مقدار بسیار کمی نیکل یا بدون نیکل است. این نوع فولاد اگرچه مقاومت به خوردگی کمتری نسبت به آستنیتی‌ها دارد، اما مانند فولاد کربنی مغناطیسی هستند. این فولاد در 4 گرید مختلف تولید می‌شود.

فولاد زنگ‌نزن مارتنزیتی

روزنامه نیویورک تایمز در سال 1915 خبر از اختراع آلیاژ فولاد زنگ نزن مارتنزیتی در یک آزمایشگاه پژوهشی در شفیلد انگلیس را منتشر کرد. این فولاد ضد زنگ که دارای کروم و کربن بالاست طیف وسیعی از خواص را ارائه می‌دهد. از این نوع فولاد که در چهار گرید متفاوت تولید می‌شود؛ در ساخت ابزارهای جراحی، تیغه‌های چاقو و حتی صنایع هوافضا کاربرد دارد.

فولاد زنگ‌نزن دوپلکس

 این نوع ترکیبی از ساختارهای آستنیتی و فریتی است که باعث می‌شود مقاومت به خوردگی بالاتر و استحکام بیشتری نسبت به هر یک از آن‌ها به تنهایی داشته باشد. گریدهای فولاد دوپلکس بر اساس مقدار آلیاژ و مقاومت به خوردگی آن‌ها در گروه‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. این نوع فولاد در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی کاربرد فراوانی دارد.

فولادهای زنگ‌نزن رسوب سخت شونده

فولادهای زنگ‌نزن رسوب سخت‌شونده مقاومت به خوردگی در حدود فولادهای آستنیتی دارند. معروف‌ترین گرید آن، PH 17-4 نام دارد.

کاربردهای فولاد ضدزنگ

فولاد ضد زنگ به‌دلیل مقاومت بالا و دوام طولانی‌مدت در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد:

صنعت معماری و ساخت‌وساز  

برای ساخت نرده‌ها، نماهای ساختمان، سقف‌ها و دیگر قطعات معماری استفاده می‌شود.

ساخت لوازم خانگی

در تولید وسایلی مانند سینک‌ها، ظروف آشپزی، و ماشین‌های ظرفشویی به‌کار می‌رود.

صنعت مواد غذایی و دارویی

به‌دلیل بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی بالا، برای ساخت تجهیزات پردازش مواد غذایی، تانک‌های نگهداری و لوله‌ها استفاده می‌شود.

صنعت خودروسازی

در ساخت قطعات اگزوز، سیستم‌های سوخت‌رسانی و بخش‌های تزئینی خودروها کاربرد دارد.

صنعت نفت و گاز

فولاد ضد زنگ دوپلکس به‌دلیل مقاومت بالایش در برابر کلریدها و محیط‌های خورنده در تجهیزات حفاری و پالایشگاهی استفاده می‌شود.

صنعت کشتی‌سازی

کشتی‌ها مدام در معرض آب شور و نور شدید خورشید قرار می گیرند پس استفاده از فولاد ضدزنگ در ساخت بدنه کشتی با ،به‌دلیل استحکام و دوام بالایی که دارد، می‌تواند انتخاب هوشمندانه‌ای باشد.

مزایا و معایب فولاد ضد زنگ

مزایا و معایب این فولادها شامل:

مزایا

  1. مهم‌ترین مزیت فولاد ضد زنگ، مقاومت فوق‌العاده آن در برابر خوردگی است.
  2. این فولاد به‌دلیل مقاومت به سایش و خوردگی، عمری طولانی دارد.
  3. به‌دلیل سطح صاف و بدون خلل و فرج، به‌راحتی تمیز می‌شود و در برابر باکتری‌ها مقاوم است.
  4. این فولاد به‌دلیل سطح براق و صیقلی خود، ظاهری زیبا و مدرن دارد که در کاربردهای تزئینی و معماری جذاب است.

معایب

  1. هزینه تولید و تهیه فولاد ضد زنگ نسبت به فولادهای معمولی بیشتر است.
  2. برخی انواع این فولاد به‌دلیل سختی بالا، ماشینکاری سخت‌تری دارند.
  3. اگرچه مقاومت بالایی دارد، اما وزن بالای آن می‌تواند در برخی کاربردها محدودیت ایجاد کند.

عملیات سخت‌کاری فولاد ضد زنگ

سختکاری این فولاد معمولاً برای افزایش مقاومت قطعات انجام می‌شود. فرآیندهای مختلفی برای سخت‌کاری فولاد ضدزنگ وجود دارد:

عملیات نیتروژن‌دهی

در این فرآیند، نیتروژن به سطح فولاد وارد می‌شود که باعث افزایش سختی سطحی و مقاومت به سایش می‌شود.

آب‌دهی و تمپرینگ

در این روش، فولاد ابتدا حرارت داده شده و سپس به سرعت سرد می‌شود تا ساختار مارتنزیتی ایجاد شده و سختی افزایش یابد.

 

فولاد ضد زنگ

 

عملیات حرارتی فولاد ضدزنگ

عملیات حرارتی در تولید فولاد ضد زنگ بسیار مهم است و تأثیر زیادی بر خواص فولاد دارد. برای هر گرید دماهای آن متفاوت است.

آنیلینگ (Annealing)

حرارت‌دهی به فولاد و سپس خنک کردن آرام آن که باعث کاهش تنش‌ها و بهبود چکش‌خواری می‌شود.

سختکاری (Hardening )

حرارت‌دهی و سپس سرد کردن سریع برای افزایش سختی فولاد.

تمپرینگ (Tempering) 

پس از سختکاری، فولاد به دمای پایین‌تری حرارت داده می‌شود تا چقرمگی آن بهبود یابد.

عملیات جوشکاری فولاد ضد زنگ

جوشکاری فولاد ضد زنگ به‌دلیل ویژگی‌های خاص آن، نیاز به تکنیک‌ها و مواد خاصی دارد:

انتخاب صحیح فلز جوش

استفاده از فلز جوشی که ترکیب شیمیایی مشابه یا سازگار با فولاد پایه داشته باشد.

کنترل دما

جلوگیری از افزایش دمای بیش از حد در هنگام جوشکاری که ممکن است باعث کاهش مقاومت به خوردگی شود.

پرداخت نهایی

تمیزکاری و پرداخت سطح جوش برای جلوگیری از خوردگی و حفظ زیبایی سطح.

عملیات ماشین‌کاری فولاد ضدزنگ

ماشین‌کاری فولاد ضد زنگ به‌دلیل سختی و چقرمگی آن، چالش‌های خاصی دارد:

  1. استفاده از ابزارهای مناسب: استفاده از ابزارهای برش با کیفیت بالا و پوشش‌های مقاوم.
  2. سرعت و فشار مناسب: تنظیم سرعت و فشار ماشین‌کاری به‌گونه‌ای که از ایجاد حرارت بیش از حد جلوگیری شود.
  3. استفاده از روانکارها: استفاده از روانکارها برای کاهش اصطکاک و افزایش عمر ابزارهای برش.

انواع محصولات فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ به شکل‌های مختلفی تولید و عرضه می‌شود که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند:

  1. ورق‌های فولادی: برای ساخت قطعات مختلف در صنایع خودروسازی، ساختمان‌سازی و لوازم خانگی استفاده می‌شود.
  2. لوله‌های فولادی: برای انتقال مواد در صنایع نفت و گاز، شیمیایی و غذایی کاربرد دارد.
  3. میلگرد و پروفیل: در ساخت سازه‌های ساختمانی و معماری به کار می‌رود.

بهترین کارخانه‌های تولید کننده فولاد ضدزنگ در جهان

  1. شرکت Manek Metal
  2. شرکت صنایع  Capital Metal
  3. شرکت Divine Tubes
  4. شرکت صنعتی راجندرا
  5. شرکت Kalpatech

ویژگی‌های مهم فولاد ضدزنگ

فولاد ضد زنگ دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که آن را از سایر فولادها متمایز می‌کند:

  1. مقاومت به خوردگی بالا: مهم‌ترین ویژگی این فولاد که باعث استفاده گسترده آن در محیط‌های خورنده می‌شود.
  2. ظاهر زیبا و صیقلی: این فولاد دارای سطحی براق و زیبا است که در صنایع تزئینی و معماری کاربرد فراوانی دارد.
  3. دوام و طول عمر زیاد: به‌دلیل مقاومت بالا به خوردگی و سایش، این فولاد عمری طولانی دارد.
  4. مقاوم در برابر خزش: فولادهای زنگ نزن فریتی تحمل بار ثابت حتی در دمای بالاتر از 550 درجه سانتیگراد را دارد و از آن در نیروگاه‌ها استفاده می‌شود.
  5.  مقاومت در برابر خوردگی: این ویژگی اصلی این فولاد است. حضور کروم باعث می‌شود که فولاد در برابر خوردگی ناشی از رطوبت، مواد شیمیایی، آب دریا و حتی برخی اسیدها مقاوم باشد.
  6. مقاومت در برابر حرارت: برخی از انواع فولاد ضدزنگ می‌توانند در دماهای بسیار بالا مقاومت کنند، بدون آنکه تغییرات ساختاری یا کاهش در مقاومت به خوردگی تجربه کنند.
  7. مقاومت در برابر سایش: انواع خاصی از این مدل فولاد، به‌ویژه مارتنزیتی‌ها، مقاومت بالایی در برابر سایش دارند که آن‌ها را برای ابزارهای برش و قطعاتی که تحت فشار قرار می‌گیرند، مناسب می‌کند. 

تفاوت فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ به‌دلیل وجود کروم، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد و در صورت خراشیده شدن، همچنان درخشندگی خود را حفظ می‌کند. این فولادها به‌دلیل داشتن عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل گران‌تر از فولادهای کربنی هستند. فولاد کربنی ارزان‌تر و برای ساختارهای بزرگ مانند لوله‌ها مناسب‌تر است.

تفاوت‌های فولاد ضد زنگ با فولاد گالوانیزه

فولاد گالوانیزه با لایه‌ای از روی پوشش داده شده که در برابر خوردگی مقاوم است، اما نوع ضد زنگ با افزودن کروم به فولاد تولید می‌شود و مقاومت بیشتری در برابر زنگ‌زدگی و محیط‌های اسیدی دارد. فولاد ضدزنگ از فولاد گالوانیزه گران‌تر است و هرکدام بسته به کاربرد خاص خود، انتخاب مناسب‌تری محسوب می‌شوند.

بررسی وضعیت قیمت فولاد ضد زنگ در ایران

قیمت فولاد ضد زنگ در ایران تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد، از جمله قیمت مواد اولیه، نرخ ارز، تقاضای بازار و شرایط اقتصادی. به‌طور کلی، قیمت ضدزنگ به‌خاطر هزینه بالای تولید و واردات مواد اولیه، نسبت به فولادهای معمولی بالاتر است. با این حال، نوسانات قیمت ارز و تغییرات در بازارهای جهانی می‌تواند به طور مستقیم بر قیمت فولاد ضد زنگ در ایران تاثیر بگذارد.

فولاد ضد زنگ به عنوان یکی از مهم‌ترین انواع آلیاژهای فلزی، دارای ویژگی‌های خاصی است. این فولاد نقش مهمی در مجموعه‌ای از صنایع از جمله انرژی، حمل‌ونقل، ساختمان، تحقیقات، پزشکی، غذا و لجستیک ایفا می‌کند. از مقاومت به خوردگی بالا و دوام طولانی‌مدت تا ظاهر زیبا، این فولاد را به یک متریال اصلی در تولید محصولات صنعتی و مصرفی تبدیل کرده است.

 

سوالات متداول

  1. آیا فولاد ضد زنگ به مرور زمان زنگ می‌زند؟
    فولاد ضدزنگ به‌دلیل وجود کروم در ترکیب شیمیایی خود، مقاومت بالایی به زنگ‌زدگی دارد. اما در شرایط خاص مانند قرار گرفتن در معرض کلرایدها یا مواد شیمیایی خاص، ممکن است دچار زنگ‌زدگی شود.
  2. آیا فولاد ضد زنگ مغناطیسی است؟
    برخی از انواع این فولاد مانند فریتی‌ها و مارتنزیتی‌ها مغناطیسی هستند، در حالی که آستنیتی‌ها غیر مغناطیسی هستند.
  3. کاربردهای فولاد ضدزنگ چیست؟
    در صنعت معماری و ساخت‌وساز، صنعت مواد غذایی و دارویی، ساخت لوازم خانگی، صنعت خودروسازی، صنعت کشتی‌سازی و… کاربرد دارد.

بخش های مرتبط:

۰نظر ارسال شده است

نظر خود را در مورد مطلب فولاد ضد زنگ چیست؟ بررسی انواع + خواص بنویسید