مشخصات فولاد ضدزنگ
عنصر آلیاژی اصلی در فولاد ضد زنگ، کروم است (معمولاً بین ۲۰ تا ۳۰ درصد). این نوع فولاد به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی ارزشمند است و میتوان گفت نسبت به فولاد نرم تا ۲۰۰ برابر مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد.
به طور کلی، محتوای کروم به کار رفته در این محصول حدود ۱۲ تا ۲۰ درصد است. علاوه بر کروم، این نوع فولاد حاوی مقادیری مانند کربن، سیلیسیم و منگنز است که باعث می‌شوند فولاد ضد زنگ خواص عالی داشته باشد. عناصر دیگری مانند نیکل و مولیبدن برای افزودن سایر عناصر مانند شکل‌پذیری خوب و افزایش مقاومت در برابر خوردگی به فولاد ضد زنگ اضافه میشود.
بازیافت فلزات به عنوان یک فرصت تجاری سودآور در نظر گرفته میشود، زیرا فولاد یک کالای جهانی است و تقاضا برای آن به اندازه کافی وجود دارد. فولاد زنگ‌نزن یکی از انواع فلزاتی است که غیر قابل تجزیه و ۱۰۰٪ قابل بازیافت است، بدون اینکه در خواص آن تغییری ایجاد شود.
انواع فولاد ضدزنگ
انواع فولاد ضدزنگ به ۵ گروه تقسیم می‌شوند:
۱.فولادهای ضد زنگ آستنیتی (سری ۲۰۰ و ۳۰۰)
۲.فولادهای ضد زنگ Ferritic (سری ۴۰۰)
۳.فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (سری ۴۰۰ و ۵۰۰)
۴.آلیاژهای دوبلکس
۵.فولاد ضد زنگ رسوب سختی (Precipitation-Hardening or PH)
فولاد ضد زنگ آستنیتی
رایج‌ترین نوع فولادهای ضد زنگ هستند که حاوی حداقل ۱۶٪ کروم هستند. فولادهای ضدزنگ آستنیتی حاوی زیر ساختاری هستند که از اضافه شدن نیکل، منگنز و نیتروژن حاصل شده است. این نوع از فولاد ضد زنگ به ۲ گرید ۲۰۰ و ۳۰۰ تقسیم میشود.
گرید ۲۰۰ متشکل از منگنز و نیتروژن است، که به دلیل نیتروژن دارای مقاومت بیشتری نسبت به گرید ۳۰۰ دارد.گرید ۳۰۰ پرکاربردترین گرید این نوع فولاد شناخته میشود.
گرید ۳۰۴ رایج ترین فولاد ضد زنگ است که فولاد ۸-۱۸ نیز نامیده میشود چون شامل ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل است.
فولاد ضد زنگ Ferritic
دارای محتوای کروم بالا از ۵/۱۰ تا ۲۷ درصد هستند و مقدار قابل توجهی نیکل است. به خاصیت مغناطیسی، شکل پذیری خوب، پایداری، استحکام کششی در حد متوسط، مقاومت در برابر خوردگی، خستگی حرارتی و ترک خوردگی ناشی از تنش میتوان اشاره کرد.
فولاد ضد زنگ مارتنزیتی
آنها دارای کربن کم تا متوسط بوده و حاوی ۱۲ تا ۱۵ درصد کروم و تا ۱ درصد مولیبدن هستند. این نوع فولاد مغناطیسی هستند و از شکل پذیری و چقرمگی نسبتاً بالایی برخوردارند. جوشکاری فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی، به علت کربن بالاتر نسبت به فریتی و آستنیتی، دشوارتر است. وجود مقدار بالای کربن همراه با عناصر آلیاژی دیگر در فولادهای ضد زنگ، احتمال تشکیل ریزساختاری شکننده را افزایش می‌دهند، که منجر به ایجاد ترک‌های جوش میشود.
آلیاژهای دوبلکس
فولادهای ضد زنگ دوبلکس ترکیبی از چند نوع آلیاژ ۲۲ تا ۲۵٪ کروم، تا ۵٪ مولیبدن و نیکل و نیتروژن هستند. استحکام کششی دو برابر نسبت به نوع فریتی و آستنیتی و مقاومت در برابر خوردگی دارد.
فولاد ضد زنگ رسوب سختی
این نوع از فولاد را میتوان با عملیات حرارتی سخت کرد و استحکام آنها را افزایش داد و دارای بیشترین استحکام کششی در بین تمام فولادهای ضد زنگ هستند. فولادهای ضد زنگ PH حاوی حدود ۱۷٪ کروم و ۴٪ نیکل هستند. عملیات حرارتی باعث تقویت فولادهای PH در سطوح بالا میشود.
موارد استفاده فولاد ضدزنگ در صنعت
فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی شناخته شده است.
این بخش جدایی ناپذیر از زندگی مدرن است و در شاخه های متفاوتی از جمله صنایع سنگین ، معماری ، تولید خودرو ، جراحی و دندانپزشکی استفاده میشود. در این مقاله به مراحل ساخت فولاد ضد زنگ می‌پردازیم.
فولاد ضد زنگ یک آلیاژ آهن با عناصر اضافی مانند کروم ، نیکل ، سیلیکون ، منگنز ، نیتروژن و کربن است. خواص آلیاژ نهایی را میتوان با تغییر مقادیر عناصر مختلف تنظیم کرد.
کروم برای تولید فولاد ضد زنگ ضروری است. در واقع هیچ جایگزین مناسبی وجود ندارد کروم یک عنصر انتقال سخت و مقاوم در برابر خوردگی است که به فولاد ضد زنگ مقاومت در برابر خوردگی میدهد.
به طور کلی، هرچه مقدار کروم بیشتر باشد، فولاد مقاومت بیشتری نسبت به خورگی دارد.
اگر اطلاعات بیشتری راجع به فولاد ضد زنگ نیاز دارید اینجا کلیک کنید.
فرآیند تولید
ذوب شدن
ساخت فولاد ضد زنگ با ذوب فلزات قراضه و مواد افزودنی در کوره قوس الکتریکی آغاز میشود.با جداسازی سرباره و ته‌نشین شدن، مواد اولیه مذاب تصفیه می‌شوند.
حذف محتوای کربن
در مرحله دوم ساخت فولاد ضد زنگ کربن به افزایش سختی و مقاومت آهن کمک میکند. با این حال، کربن زیاد میتواند مشکلاتی مانند بارش کاربید در هنگام جوشکاری ایجاد کند. این کار را میتوان با پردازش فلز مذاب در مبدل AOD) آرگون اکسیژن زدایی) انجام داد. استفاده از AOD با تزریق مخلوط اکسیژن و آرگون به کاهش کربن کمک میکند.
ریخته گری
در مرحله سوم ساخت فولاد ضد زنگ مذاب تصفیه شده باید در قالب ریخته‌گری قرار گیرد و در نهایت به صورت تختال یا شمشال برش داده میشود.
تنظیم
اکثر فولادهای ضد زنگ دارای کیفیت دقیق هستند. در مرحله چهارم ساخت فولاد ضد زنگ فرآیند تنظیم اجازه میدهد تا تنظیمات به خوبی در ترکیب شیمیایی انجام شود. تنظیم زمانی است که فولاد به آرامی هم زده میشود تا عناصر ناخواسته را حذف کرده و قوام را بهبود بخشد، در حالی که ترکیب مورد نیاز را در محدوده دما حفظ میکند.
شکل دهی
در مرحله پنجم ساخت فولاد ضد زنگ فولاد مذاب به اشکال مختلف شکل می‌گیرد؛ این فرم‌ها می‌توانند به شکل مستطیل، گرد یا مربع، میله یا لولهای باشند.
نورد گرم
نورد گرم در دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد رخ میدهد. انتخاب درجه حرارت به درجه فولاد ضد زنگ مورد نظر بستگی دارد.
نورد سرد
در مواقعی که به ابعاد خاص نیاز باشد، استفاده میشود؛ فرآیند نورد سرد در زیر دمای تبلور مجدد فولاد رخ میدهد.
آنیل کردن
در مرحله بعدی ساخت فولاد ضد زنگ به بخش انیل کردن می‌رسیم که فرآیندی است جهت نرم کردن فولاد ضد زنگ، افزایش شکل پذیری و تصفیه ساختار دانه‌ای استفاده میشود. در این فرآیند فولاد در شرایط کنترل شده گرم و سرد میشود.
رسوب زدایی
آنیل باعث تشکیل اکسیدهای سطحی روی فولاد میشود.
سطح قطعه اکسید شده علاوه بر تأثیرات نامناسب بر خواص مکانیکی، از زیبایی سطح قطعه می‌کاهد، بنابراین باید طی عملیاتی به نام رسوب زدایی، اکسیدها از روی سطح فولاد برداشته شوند.
برش کاری
اخرین مرحله از ساخت فولا ضدزنگ برش کاری است.
فولاد ضد زنگ را میتوان با چاقوهای گیوتین برش داد، با استفاده از چاقوهای دایره‌ای قیچی کرد و همچنین با تیغه‌های پرسرعت اره کرد.
جهت آسیاب یا صیقل دادن فولاد، از چرخ‌های آسیاب یا تسمه‌های ساینده استفاده میشود.
و در نهایت عملیات پرداخت سطحی بر روی فولاد انجام میشود تا فولاد تولید شده سطحی صاف و زیبا داشته باشد.
