استنلس استیل (فولاد زد زنگ) چیست؟

استنلس استیل (فولاد زد زنگ) به فولادهایی با میزان عناصر آلیاژی زیاد گفته می‌شود که توانایی مقاومت به خوردگی در اتمسفرهای خورنده و دماهای بالا را داشته باشند.

فولادهای ضد زنگ معمولا حاوی حداقل ۱۱ درصد کروم هستند و عامل مهم و تعیین کننده مقاومت به خوردگی آنهاست.

آلیاژها

آلیاژهای فولاد زنگ نزن به خاطر داشتن مقاومت بالا نسبت به خوردگی عالی یکی از پر کاربردترین مواد درمهندسی است. این مقاومت به دلیل بودن مقدار زیادی کروم درآن‌ها ناشی می‌شود.

میزان کم کروم، مثلاً ۵٪، مقاومت به خوردگی آهن را مقداری افزایش می‌دهد، اما برای رسیدن به فولاد زنگ نزن، حداقل ۱۲Cr% نیاز است.

برابر با نظریه‌های کلاسیک، کروم با تشکیل یک لایه اکسید سطحی که لایه‌های زیرین را از خوردگی محافظت می‌کند، سطح آهن را زنگ نزن می‌سازد. برای ایجاد این لایه محافظ، سطح فولاد زنگ نزن باید در تماس با عوامل اکسید کننده باشد.

اضافه کردن نیکل به فولادهای زنگ نزن مقاومت به خوردگی را در محیط‌های خنثی یا اکسید کننده ضعیف افزایش می‌بخشد اما قیمت آن‌ها را نیز افزایش می‌دهد.

هم‌چنین مقدارکافی نیکل قابلیت انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری فولادها را افزایش می‌دهد زیرا امکان نگهداری آستینت (FCC) در دمای محیط را فراهم می‌کند.

افزایش مولیبدن به فولادهای زنگ نزن مقاومت به خوردگی را در حضور یون‌های کلرافزایش می‌دهد، حال آن‌که افزودن آلومینیوم مقاومت به پوسته شدن را در دماهای بالا بهبود می‌بخشد.

کروم نیز برای افزایش مقاومت به خوردگی آن، اضافه می‌شود.

انواع 

آلیاژهای مهم استنلس استیل(فولاد زدزنگ) بر اساس عنصر آلیاژی که به آن اضافه شده‌است به صورت زیر می‌باشد:

• آلیاژهای آهن – کروم
• آلیاژهای آهن – کروم ـ کربن
• آلیاژهای آهن – کروم – نیکل – کربن

فولادهای زنگ نزن یا استنلس استیل ها بر اساس ساختار متالورژیکی و ترکیب شیمیایی، به طور زیر تقسیم می‌شوند:

• استنلس استیل  فریتی
• استنلس استیل  مارتنزیتی
• استنلس استیل آستنیتی
• استنلس استیل آستنیتی – فریتی (دوفازی)
• استنلس استیل رسوب سختی

استیل‌های سری ۳۰۰

متداولترین نوع استنلس استیل یا فولاد ضدزنگ استیل‌های سری ۳۰۰ هستند که خود به انواع مختلفی مثل ۳۰۳، ۳۰۴، ۳۰۵، ۳۱۶، ۳۲۱ و ۳۴۷ تقسیم می‌شوند.

در بین آن‌ها استیل ۳۰۴ با اختلاف قابل توجهی از بقیه پرکاربردتر و رایج‌تر است.

استیل ۳۰۴ و تعداد دیگری از استیل‌های این سری شامل ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل هستند و به همین دلیل به نام استیل ۸–۱۸ هم شناخته می‌شوند.

البته نام استیل ۸–۱۸ اشاره به نوع خاصی از استیل ندارد چون فقط درصد دو آلیاژ نیکل و کروم را نشان می‌دهد. علاوه بر این کربن این استیل‌ها کمتر از ۰٫۰۸ درصد است و خاصیت آهنربایی ندارند.

استیل ۳۱۶ پس از استیل ۳۰۴ دومین استیل رایج در بین استیل‌های آستنیتی است.

این استیل که به «استیل ضدزنگ گرید دریایی» هم مشهور است و اکثر مواقع شامل ۱۶ درصد کروم، ۱۰ درصد نیکل و ۲ درصد مولیبدن است و به همین دلیل به استیل ۱۰–۱۸ هم معروف است.

تغییر در نسبت کروم و نیکل و افزودن مولیبدن باعث شده تا این استیل مقاومت بیشتری در مقابل فرسایش، به‌ خصوص فرسایش ناشی از کلر داشته باشد و به همین دلیل برای وسایلی که باید در تماس زیاد با عوامل فرساینده مانند مواد شیمیایی، حلال‌ها، و آب شور باشند، مناسب است.

این نوع از استیل معمولاً در ساخت چاقو ها وکاردها همچنین ابزارهای برنده و لوازم مرغوب آشپزخانه استفاده می‌شود و برای تاسیات دریایی نیز مناسب است.

ویژگی‌های اصلی آلیاژهای ضد زنگ یا استنلس استیل :

شکل‌پذیری عالی
چقرمگی (مقاومت مواد در برابر شکست در اثر اعمال تنش) زیاد در دمای اتاق (دمای پایین)
مقاومت در برابر پوسته شدن، اکسایش و خزش در دمای زیاد

آیا فولاد ضد زنگ یا همان استنلس استیل زنگ می‌زند؟

اینکه استنلس استیل، زنگ نمی‌زند یک دیدگاه نادرست است، فولاد ضد زنگ نوع ۳۰۴ در هوای مرطوب دریایی یا داخل آب راکد، زنگ می‌زند.

شرایط مساعد برای این نوع ضد زنگ محیط‌های غیرآلوده و آب شیرین یا آب دریا می‌باشد.

نوع محیط و ترکیب شیمیایی فولاد از عوامل مؤثر در زنگ‌زدگی و خوردگی حفره‌ای فولاد می‌باشد.
بر همین اساس اگر محیط دارای اسید  یا بخار اسید باشد، آسان درب (تولیدکننده‌ی درب‌های ایمن ساختمان) از ورق استنلس استیل گرید ۳۱۶ استفاده می‌کند.

گروه پمپکو آماده ارایه مشاوره در این خصوص میباشد.