دربـاره
فولاد زنگ‌نزن
فولاد زنگ‌نزن (Stainless Steel) بطور كلی به گروهی از آلياژهای فولادی گفته می‌شود كه در برابر خوردگی مقاوم بوده و دارای حداقل 10.5 درصد كرم (Chromium) باشد. برای بهبود خواص فولاد زنگ‌نزن (ازجمله افزايش مقاومت خوردگی، استحكام ، سختی و . . .) علاوه بر كرم (Cr)، عناصر ديگری از جمله نيكل (Ni)، موليبدن (Mo)، تيتانيوم (Ti)، مس (Cu)، فسفر(P)، گوگرد (S) و . . . به آلياژ اضافه ی‌گردد.
هدف اصلی از اضافه كردن عناصر فوق، رسيدن به خواص مكانيكی و فيزيكی مناسب با شرايط كاربری می‌باشد كه اين امر با تغيير در ميزان هر يک از عناصر در آلياژ، قابل دستيابی است. درنتيجه گستره وسيعی از انواع فولادهای زنگ‌نزن وجود دارد كه با شناخت صحيح از خواص آلياژ و شرايط كاربری، می‌توان بهترين انتخاب را انجام داد.
نام‌گذاری
استانداردهای متفاوتی برای نام گذاری فولادهای زنگ‌نزن وجود داشته كه بصورت بين‌المللی و يا منطقه‌ای، مرجعی برای نام‌گذاری در اختيار قرار می‌دهد. استانداردهایی كه در اين مورد وجود دارد به شرح زير می‌باشد:
AISI, JIS, BS, DIN, NF, SIS, UNI, IS
در ايران مانند اكثر نقاط جهان از استاندارد AISI (انجمن آهن و فولاد امريكا: American Iron & Steel Institute) برای نام‌گذاری استفاده می‌گردد. اين نام‌گذاری در حقيقت همان نام‌های مصطلح در كشور برای Stainless Steel (مانند: 304، 430، . . .) می‌باشد.
مزیت‌های
فولاد زنگ‌نزن
بطور كلی مزيت‌های عمده استفاده از فولاد زنگ‌نزن به شرح زير می‌باشد:
۱- مقاومت در برابر خوردگی
۲- مقاومت در درجه حرارت‌های بالا و پايين
۳- قابليت ساخت و توليد برای كالا (شامل برش، جوش، فرمينگ و ماشين‌كاری)
۴- استحكام و قدرت بالا
۵- ظاهر زيبا
۶- خاصيت بهداشتی بودن (به آسانی تميز می‌شوند)
۷- دوام طولانی و بی‌نياز از هرگونه هزينه‌های تعمير و نگهداری
كاربردهای انواع فولاد زنگ‌نزن
| مشخصات و خصوصيات | كاربردها |
|---|---|
| فرم‌پذيری و جوش‌پذيری مناسب مقاومت خوب در برابر خوردگی و اكسيداسيون قابليت كشش‌پذيری (Deep drawing quality) toughness بسيار خوب حتی در دماهای بسيار پايين مقاوم در برابر خوردگی اسيدهای گوناگونی كه در مواد غذايی يافت می‌شود | استفاده در رنج متنوعی از كاربردهای خانگی و تجاری ظروف و وسايل آشپزخانه مانند سينک، ميز، گاز، يخچال و . . ساخت مخزن و ظروف برای رنج متنوعی از مايعات و جامدات بسيا مناسب برای تجهيزات لبنی مانند ماشين‌های شيردوشی (milking machines) ، مخازن و كانتينرها ، homogenize ها ، sterilizer ها ، مخازن نگهداری، لوله‌ها، ولوها و مخزن كاميون‌های شی تجهيزات مربوط به آب‌ميوه‌گيری و مرباسازی در طراحی و معماری ساختمان بصورت پانل، نرده و تزينات داخلی مخازن حمل مواد شيميايی فيلترهای تصفيه آب، فيلترهای مشبک مواد معدنی تجهيزات پزشكی و آزمايشگاهی |
| مشخصات و خصوصيات | كاربردها |
|---|---|
| مقاومت اكسيداسيون بالا در درجه حرارت‌های بالا (ناشی از درصد بالاتر نيكل و كرم در آلياژ است) استحكام در دمای بالا مقاومت خزشی (creep resistance) بالا | كاربرد عموما” در صنايعی كه عمليات حرارتی (Heat treatment) دارند. در تجهيزات كوره و ديگ‌ها ازجمله تسمه نوار نقاله (conveyor belts)، غلطک‌ها (Roller)، قطعات مشعل (burner parts) در صنايع غذايی برای قطعاتی كه در تماس با اسيد استيتيک يا اسيد سيتريک داغ هستند |
| مشخصات و خصوصيات | كاربردها |
|---|---|
| دارای نيكل كمتر نسبت به سری 300 (Mn جايگزين شده) و درنيجه قيمت كمتر خصوصيات مكانيكی و فيزيكی مشابه با سری 300 مقاومت خوردگی مشابه با گريد 430 (کمتر از سری 300) كربن بالا در آنها، احتمال خوردگی SCC را (به‌ويژه در دماهای بالا) افزايش می‌دهد. | جايگزين 304 و 301 به‌عنوان يک كربن استيل (كرم – منگنز) در مكان‌های داخلی (Indoor) و در دمای معمول اطاق كه خوردگی كمتر وجود دارد اثاثيه منزل (furniture) |
| مشخصات و خصوصيات | كاربردها |
|---|---|
| تركيبی خوب از مقاومت خوردگی، فرم‌پذيری و انعطاف‌پذيری كيفيت سطحی خوب مقاوم در برابر اسيد نيتريک و برخي اسيدهای آلی مانند بقيه فريتيک‌ها در برابر خوردگی scc، مقاوم هستند مقاومت حرارتی در برابر اكسيداسيون: شرايط متناوب تا 870 درجه / پيوسته تا 815 درجه / مدت طولانی: 400 تا 600 درجه به راحتی جوش‌پذير است اما 150 تا 200 درجه پيش گرم پيشنهاد می‌شود | بيشترين كاربرد در محيط‌های داخلی و اقلام دكوری است مقاوم در برابر حمله‌های نيتريكی، در نيجه مناسب برای صنايع شيميايی مربوطه سينک‌های ارزان، تزينات دكوری، ماشين لباسشويی و ظرفشويی (رنگ قهوه‌ای يا سفيد)، يخچال، اقلام اجاق گاز، چفت و بست‌ها آرماتور، اتصالات ساختمان |
| مشخصات و خصوصيات | كاربردها |
|---|---|
| بطور كلی برای كارد و چنگال، به‌ويژه تيغه‌ها استفاده دارد
ابزارآلات جراحی شيرهای سوزنی (Needle Valves) قيچی تيغه‌های برش در صنايع چاپ قطعات كمپرسور و موتور – قطعات توربين‌های بخار و آب در صنايع سدسازی |
درصد كربن بالا و مانند فولادها قابليت سخت كاری با عمليات حرارتی دارد
زمانی كه سخت كاری می‌شود يا سطح آن پوليش می‌شود، مقاومت خوردگی بهتری می‌كند ساخت آن با متدهايی خاص امكان‌پذير است و از نظر جوش‌پذيری ضعيف است مقاومت خوردگی خوبی پس از سخت كاری در شرايط معمول جوی و در برابر غذاها، آب و اسيدهای معمولی دارد از سری 300 و 430 كمتر / كمی هم از 410 مفاومت خوردگی آن كمتر است. كاربرد آن در دماهای بالاتر از tempering توصيه نمی‌شود / دمای scaling temperature آن تقريبا” 650 درجه است. |
عملیات سطحی
FINISH SURFACE
Surface finishing يک آيتم مهم برای تعيين مشخصات فولاد زنگ‌نزن و تعيين كاربرد نهايی محصول است. به‌طور كلی اين پارامتر درموارد زير اهميت دارد:
– در محصولات و كاربری‌های دكوری (Decorative)، مهم‌ترين عامل در زيبايی محصول می‌باشد.
– در مواردی كه مقاومت در برابر خوردگی مهم است، یک سطح خوب در مقاومت (افزايش‌دهنده مقاومت خوردگی) موثر می‌باشد. يك سطح زبر (rough surface) كه پرداخت مناسبی ندارد، می‌تواند مقاومت خوردگی را به اندازه يک گريد پايين بياورد. رسيدن به حداكثر مقاومت خوردگی با عمليات سطحی خوب بدست می‌آيد.
– در صنايع بهداشتی، پرداخت‌كاری مناسب سطح، باعث تميز نگه داشتن سطح و كاهش رشد و تكثير باكتری‌ها می‌شود.
استانداردهای surface finish در فولاد زنگ نزن
برای فولادهای زنگ‌نزن استانداردهايی وجود دارد كه به‌عنوان مرجع نشان‌دهنده كيفيت سطح بكار می‌رود اما به دلايل زير، اين استاندارد هميشه نشان‌دهنده يک كيفيت ثابت و معين در تمام محصولات نمی‌باشد:
– شرايط توليد برای هر توليدكننده و محصول مختلف بوده لذا ممكن است سطوح دارای يک استاندارد اما دارای كيفيتی متفاوت باشند.
– انواع (Grade)های مختلف ممكن است با يك استاندارد وعمليات، دارای كيفيت‌های ظاهری مختلفی در سطح شوند.
– ابعاد و ضخامت قطعه در كيفيت Surface finish موثر است. برای مثال هرچه ورق نازک‌تر باشد، سطح صيقلی‌تر می‌شود.
استانداردهای Surface finish
در فولادهای ضد زنگ
اكثرا” بنام HRA) Hot Rolled Annealed) هم شناخته می‌شود. در اين سطح عمليات pickling يا passivation انجام نشده و در نتيجه سطح به‌صورت يک لايه سياه است. مقاومت خوردگی فولاد زنگ‌نزن با اين سطح كامل نيست و برای هيچ نوع استفاده نهايی، پيشنهاد نمی‌شود.
عمليات انجام شده در اين استاندارد عبارتند از: hot rolled, annealed, pickled and passivated
سطح بدست آمده تقريبا زبر است اما براي كاربری‌های صنعتی كه ورق‌ها در ضخامت plate باشد، كاملا مناسب است. ورق‌هايی كه برای cold roll استفاده می‌شوند، بايد اين سطح را داشته باشند.
كاربردها: لوله‌ها، مخازن شيميايی
سطح No.1 كه بعد از Colld Roll روی آن عمليات: Annealed, Pickled and Passivated انجام شود، اين استاندارد را می‌دهد.
كاربرد: برای موارد صنعتی مناسب است مانند مبدل‌های حرارتی، لوله‌های بخار
براق‌تر از 2D بوده و سطح نيمه انعكاسی (semi-reflective) دارد. اين استاندارد سطح برای پوليش‌های تكميلی نيز بسيار مناسب‌تر از 2D است.
كاربرد: تجهيزات پزشكی، صنايع غذايی، تجهيزات ساختمانی، وسايل آشپزخانه
با نام BRIGHT ANNEALED (BA) FINISH هم شناخته می‌شود. براق بوده و سطح انعكاسی دارد.
كاربردها: وسايل آشپزخانه، تجهيزات ساختمانی و وسايل خانگی
يک پوليش يک طرفه معادل با سمباده به شماره 80 – 100 grit
مناسب برای آماده‌سازی ورق برای سطح‌های براق‌تر
پوليش معادل با سمباده به شماره 150 – 180 grit / سطح ورق صاف اما با ظاهر خش‌دار است
با پوليش مجدد سطوح‌های پوليش شده بدست آمده و با وجود صاف بودن سطح، خط‌هايی بطورت عمودی در آن وجود دارد.
بهترين پوليش برای سطح معادل با سمباده به شماره grit 800. كيفيت سطح بدست آمده مشابه با آيينه است.
كاربردها: Reflectorها، آيينه، درب‌های آسانسور، دكورهای ورودی و خروجی در ساختمان‌ها
