فولاد ضدزنگ ، فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل ( stainless steel ) یا به زبان عامیانه ” استیل ” ، گروهی از آلیاژهای آهنی است که دارای مقاومت ویژه در برابرخوردگی هستند . بر خلاف سایر آلیاژهای آهنی، فولاد زنگ نزن دارای یک لایه پایدار است که از استنلس استیل (stainless steel ) در مقابل ، هوا و رطوبت محافظت می کند . فولاد ضدزنگ برای فضای باز، آب، خدمات غذایی، و برنامه های کاربردی با درجه حرارت بسیار مناسب است .
استنلس استیل چیست ؟
خصوصیات فولاد ضد زنگ
مقاومت در برابر خوردگی استیل
بارز ترین ویژگی فولاد ضد زنگ ، مقاومت آن در برابر خوردگی است . با این وجود بسته به شرایط فضا ، امکان زنگ زدگی ( اکسید شدن ) استنلس استیل نیز وجود دارد . با این وجود، فولاد زنگ نزن به طور قابل توجهی نسبت به دیگر فلزات آهنی ، در مقابل زنگ زدگی و خوردگی مقاوم است .
مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ به دلیل عنصر کروم موجود در ترکیبات آن است ؛ تمام انواع فولاد ضد زنگ حاوی حداقل 10.5 درصد کروم هستند ، اما بسته به کاربرد، ممکن است این درصد به طور قابل توجهی بیشتر گردد . درصد کروم بالاتر باعث افزایش مقاومت در برابرخوردگی می شود .
هنگامی که فولاد ضد زنگ در معرض اتمسفر قرار می گیرد ، کروم با اکسیژن ترکیب می شود تا یک لایه نازک و پایدار Passivation از کروم (III) اکسید (Cr 2 O 3 ) تشکیل شود . این لايه سطحی از استیل در مقابل اکسيداسيون محافظت مي کند و اگر سطح خراشيده شود، به سرعت اصلاح و ترمیم مي شود .
لایه پاسیوایی فولاد ضدزنگ صرفا یک لایه پوششی نیست . در دیگر فلزات معمولا برای حفاظت سطح از پوشش هایی مانند ، کروم و نیکل استفاده می گردد . در این موارد، سطح حفاظتی پوشش هنگامی بروز یک خراش ، از بین می رود . در حالی که فولاد ضد زنگ با کروم ، نه تنها سطح پوشش داده شده بلکه آلیاژی شده است ، به همین جهت لایه محافظتی پاسیوژن بدون توجه به عمق خراش ایجاد شده ، همواره از استنلس استیل محافظت می نمایید .
خواص مغناطیس استیل
دومین مشخصه بارز فولاد ضدزنگ اثر مغناطیسی آن است . دیگر فلزات آهنی (آهن) مانند فولاد کربن در دمای محیط خاصیت مغناطیسی دارند . جذب مغناطیسی این فلزات به دلیل ساختار فریت کریستالی آنها است . ترکیبات ساختاری آنها در هنگام بالا رفتن دما تا 1340 درجه فارنهایت (730 درجه سانتیگراد) به آستنیت تغییر می کند، و باعث کاهش خاصیت مغناطیسی آنها می گردد .
در مقابل، بسیاری از انواع فولاد زنگ نزن ، حتی در دمای محیط.ساختار آستنیتی دارند . بعضی عناصر آلیاژی، به ویژه نیکل، ثبات ساختار آستنیت را افزایش می دهند . بسته به درصد ترکیب عناصر آلیاژی، ممکن است فولاد ضد زنگ دارای مغناطیسی جزئی باشد یا به صورت کامل ، غیر مغناطیسی باشد .
ویژگی های مکانیکی استیل
فولاد ضدزنگ دارای چندین خواص مکانیکی مفید می باشد ، مانند مقاومت دربرابر خوردگی و مغناطیس، این خواص به دلیل وجود ترکیبات مختلف استنلس استیل ، بسیار متنوع می باشد . بیش از 57 گرید (نوع ) فولاد ضد زنگ وجود دارد که به عنوان آلیاژهای استاندارد به رسمیت شناخته شده اند . علاوه بر آلیاژهای استاندارد ، بسیاری از آلیاژهای نیز به صورت اختصاصی توسط تولید کنندگان مختلف تولید می گردد .
خواص کششی استیل
توانایی فولاد ضد زنگ برای مقاومت در برابر بارها با آزمون کششی اندازه گیری می شود . یک نوار نمونه برای آزمون نیروی کششی انتخاب می گردد ، این تست ،” آزمون بارگذاری کششی ” نیز نامیده می شود . پس از شکست، خواص زیر اندازه گیری می شوند؛
- نیروی مورد نیاز برای شکستن فولاد
- نیروی مورد نیاز برای تولید فولاد (کشش)
- طول عمر (درصد) – اندازه گیری انعطاف پذیری (توانایی تغییر شکل)، مقایسه طول اصلی ( اولیه ) نوار نمونه کشش با طول پایانی پس از شکست .
- کاهش سطح (درصد) – یک اندازه گیری ثانویه از قابلیت انعطاف پذیری است که ، تفاوت بین مقطع اصلی یک نوار کششی و کوچکترین بخش آن بعد از شکست را توصیف می نماید .
سختی استیل
سختی توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر افتادگی و سایش است . این یک مزیت مفید است زیرا می توان آن را با تعدادی از تست های غیر مخرب مختلف اندازه گیری کرد که نشان دهنده ی استحکام کششی است .
دو تست رایج ترین سختی ، عبارتند از برینل و راکول. در آزمون Brinell ، یک توپ فولادی سخت کوچک به وسیله یک بار استاندارد وارد فولاد می شود و قطر نتیجه حاصل شده اندازه گیری می شود . آزمایش راکول، عمق دندانه را اندازه گیری می کند . فولاد سخت در برابر ترک خوردگی مقاوم است همین دلیل در کنار کیفیت مطلوب فولاد زنگ نزن باعث استفاده گسترده از آن در زمینه صنعت ، معماری و مهندسی شده است .
سطح چقرمگی استنلس استیل ( stainless steel ) با استفاده از یک تست پویا تعیین می شود ؛ یک نوار نمونه متخلخل برای قرار دادن در شرایط تست موضعی انتخاب شده ، سپس توسط یک آونگ نوسان رخ می دهد. انرژي جذب شده در شکستن نوار نمونه با اندازه انرژي از دست رفته آونگ محاسبه می گردد . ( فلزات سنگين انرژي بيشتري را جذب مي کنند، در حالي که فلزات شکننده کمتر جذب مي کنند)
کاربرد ها
فولاد ضدزنگ متریال مدرن ، لوکس با خواص و ویژگی های منحصر به فردی است ، که برای تولید طیف وسیعی از محصولات و کاربری های متفاوت و گوناگونی استفاده می شود . فولاد ضد زنگ اغلب برای تولید قطعات برای خودرو، کشتی ، کاربرد های معماری ( مبلمان های داخلی ، مبلمان های فضای باز، لوازم دکوری و لوازم کاربردی ) کاربرد های ساختمانی ( درب استیل ) هواپیما و صنایع غذایی، و بسیاری کاربرد های دیگر استفاده می شود .
فولاد ضدزنگ دارای شهرت خوبی برای مقاومت در برابر خوردگی است . آنها به سرعت یا به شدت فولادهای معمولی زنگ نمی کنند – اما این بدان معنا نیست که آنها صددرصد ، در مقابل خوردگی ، مقاومت دارند . فولاد ضدزنگ می تواند با قرارگیری دراز مدت ، در معرض مواد شیمیایی، گریس، نمک، رطوبت، یا گرما آسیب ببیند . مزیت استنلس استیل ( stainless steel ) سهولت در پاک نمودن لکه ها و لایه ها اکسید شده است . تمیز کردن روتین و دوره ای ( به صورت هفتگی ) با صابون و آب، یک سطح زیبا و مدرن از جنس فولاد ضد زنگ را در اختیار شما قرار می دهد .
