فولاد زنگ نزن (Stainless Steel) یکی از آلیاژهای فولاد میباشد که از عناصر آلیاژی مختلفی تشکیل شده است. در بازار داخلی آلیاژهای مختلف از فولاد زنگ نزن با نام استیل شناخته میشود. خاصیت اصلی این آلیاژ مقاومت فوق العاده خوب در برابر خوردگی میباشد.
به طور کلی 57 نوع آلیاژ با ترکیب شیمیایی مختلف در دسته فولادهای زنگ نزن قرار دارند. خاصیت زنگ نزنی ایجاد شده در این فولاد به دلیل حضور مقادیر بالای کروم در ساختار آن میباشد. در ساخت تمامی گریدهای فولاد زنگ نزن به طور متوسط بین 12 تا 20 درصد کروم استفاده شده است. از دیگر عناصر آلیاژی اصلی استیل، عنصر نیکل میباشد.
آشنایی با انواع مقاطع استیل
مقاطع فولادی که از جنس استیل تولید می شوند تنوع بالایی دارند و برای کاربرد های گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند. در این بخش قصد داریم به توضیح مختصری در خصوص این مقاطع استیل بپردازیم تا موجب آشنایی بیشتر شما با آنها شود.
میلگرد استیل
میلگرد مقطعی است که به کمک فرآیند نورد و از بیلت با ترکیب شمیایی مشخص تولید می شود. میلگرد استیل کاربردهای خاصی دارد. مقاومت به حرارت، اکسیداسیون و خوردگی ایم محصول بیشتر از انواع میلگرد معمولی است. میلگرد استیل در گریدهای آلیاژی مختلفی تولید میشود. از این بین گریدهای 304 316 310 و 321 بیشترین کاربرد را دارد. برای مشاهده قیمت میلگرد استیل در گریدهای آلیاژی و سایزهای مختلف روی لینک مشخص شده کلیک کنید.
انواع پروفیل استیل
پروفیل استیل به محصولات و مقاطع تو خالی عمدتا 4 گوش اطلاق میشود. پروفیل استیل علاوه بر خواص مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون، ظاهر براق و زیبایی هم دارد. از همین رو محصولات پروفیل را از لحاظ کاربردی میتوان به دو دسته کلی پروفیل استیل صنعتی و دکوراتیو دسته بندی کرد. هر یک از این محصولات در گریدهای آلیاژی و ابعادی متنوعی تولید میشوند. برای مشاهده قیمت پروفیل استیل صنعتی روی لینک مشخص شده کلیک کنید. در صورتی که قصد خرید محصول برای کاربرد در دکوراسیون داخلی و خارجی پروژه خود را دارید به وبسایت آیرومارت مراجعه کنید و قیمت پروفیل استیل دکوراتیو را مشاهده کنید.
انواع ورق استیل
ورق استیل به منظور ساخت تجهیزات با کاربرد در محیط خورنده تولید و مورد استفاده قرار می گیرد. ورق استیل هم مشابه سایز محصولات در گریدهای مختلفی تولید می شوند. معروفترین گرید آلیاژی این محصولات آلیاژ 304 و پس از آن آلیاژ 316 است. از لحاظ کاربردی این محصولات را میتوان در دو گروه کلی صنعتی و دکوراتیو در نظر گرفت. ورق استیل صنعتی در سه حالت سطحی براق، مات و خشدار راهی بازار می شود.
ورق استیل دکوراتیو هم با ظاهری زیبا تری جهت استفاده در دکوراسیون داخلی و خارجی پروژه ها مورد استفاده قرار میگیرد. جهت مشاهده قیمت انواع ورق استیل به وبسایت آیرومارت مراجعه کنید.
نبشی و ناودانی استیل
نبشی و ناودانی هم به عنوان دو مقطع پر مصرف علاوه بر جنس فولاد ساده کربنی در آلیاژهای زنگ نزن یا استیل هم تولید می شوند. ناودانی استیل به کمک نورد تولید میشود. قیمت ناودانی استیل به دلیل جنس متفاوت گرانتر از ناودانی معمولی است. نبشی استیل هم از شمش استیل تولید و به کمک غلتک های سنگین نورد شکل میگیرد. برای مشاهده قیمت نبشی استیل روی لینک مشخص شده کلیک کنید.
لوله استیل
لوله استیل یکی از مهمترین محصولاتی است که در صنایع حساسی مثل صنایع غذا و دارو کاربردهای زیادی دارند. به همین علت این محصول اهمیت بالایی دارد. از لحاظ کاربردی دسته بندی این نوع لوله ها به موارد زیر خلاصه میشود:
لوله استیل صنعتی
لوله استیل صنایع غذایی
لوله استیل دکوراتیو
این لوله ها در گریدهای آلیاژی مختلف و در انواع درزدار و بدون درز تولید میشوند. برای مشاهده قیمت لوله استیل در انواع مختلف روی لینک مشخص شده کلیک کنید.
انواع فولاد زنگ نزن
فولاد زنگ نزن آستنیتی
فولادهای زنگ نزن به چهار گروه اصلی آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی و دوپلکس تقسیم بندی میشوند. فولاد زنگ نزن آستنیتی بزرگترین گروه این آلیاژها میباشد. فاز آستنیت فاز پایدار آهن با ساختار FCC میباشد، این فاز قابلیت شکل پذیری بسیار مناسب، مقاومت به خوردگی مناسبی دارد.
فولادهای زنگ نزن آستنیتی خاصیت مغناطیسی ندارند به همین دلیل در بازار با نام استیل نگیر هم شناخته میشوند. فولادهای زنگ نزن سری 200 و 300 در این دسته قرار می‌گیرند. این دسته قابلیت جوش پذیری ضعیفی دارند به همین دلیل این آلیاژ در نوع کم کربن هم تولید میشود و آلیاژهای کم کربن با حرف L همراه هستند مثل فولاد زنگ نزن 316L.
فولادهای زنگ نزن فریتی
فولادهای زنگ نزن فریتی دسته‌ای دیگر از خانواده استیل میباشد که مشابه فولاد کربنی فاز فریت در ساختار آنها پایدار میباشد. فاز فریت فاز پایدار آهن با ساختار BCC میباشد. فولادهای زنگ نزن فریتی بر خلاف استیل آستنیتی خاصی مغناطیسی دارند به همین علت با نام استیل بگیر هم شناخته میشوند. مقادیر نیکل این نوع استیل خیلی کمتر از نوع آستنیتی میباشد به همین دلیل ارزانتر از آنها میباشد. استیل‌های سری 400 در این دسته از فولادهای زنگ نزن قرار می‌گیرند.
فولادهای زنگ نزن ماتنزیتی
مارتنزیت یکی دیگر از فازهای فولاد میباشد که دستیابی به آن در شرایط عادی دشوار میباشد. این فاز دارای سختی بسیار بالایی میباشد. فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی خواص مکانیکی بالایی دارند. این دسته از استیل‌ها به چهار زیر گروه، استیل کروم دار ، استیل کروم نیکل دار، پیرسختی پذیر و مقاوم به خزش تقسیم میشوند. این سری فولادهای زنگ نزن قابلیت عملیات حرارتی جهت بهبود خواص مکانیکی دارد.
فولادهای زنگ نزن دوپلکس
فولاد زنگ نزن دوپلکس استیلی است که دو فاز فریت و آستنیت در آن به طور همزمان پایدار هستند. این سری استیل‌ها بین 19 تا 32 درصد کروم، حداکثر 5 درصد مولیبدن و مقادیر نیکل کمتر از استیل‌های آستنیتی تشکیل شده است. این ریز ساختار مخلوط، قابلیت مقاومت خوردگی ویژه‌ای در برابر یون کلر ایجاد می‌کند و در مقایسه با استیل‌های آستنیتی معروف مثل 304 و 316 قابلیت بهتری در این زمینه دارد.
رسوب سختی (Precipitation-Hardening or PH)
فولاد سخت‌گردان رسوبی علاوه بر کروم و نیکل، به میزانی مس، تیتانیوم و مولیبدن نیز در خود دارد. این نوع از فولادهای ضد زنگ انعطاف‌پذیری بالایی داشته و در برابر خوردگی نیز مقاوم هستند؛ همچنین از استحکام بالایی در دماهای بالا برخوردارند. این فولادها می‌توانند با افزودن عناصری مانند مس، Niobium و آلومینیوم مقاومت خود را بسیار افزایش دهند. مقاومت در برابر خوردگی این نوع را میتوان با فولادهای آستنیتی استاندارد مانند ۳۰۴ مقایسه کرد. از جمله کاربردهای این نوع از استنلس استیل میتوان به استفاده از آنها در قطعات فضایی و هواپیما اشاره نمود.
روش تولید فولاد زنگ نزن
آماده سازی مذاب
فولادسازی فولادهای زنگ نزن به کمک کوره‌های قوس انجام میشود. حرارت مورد نیاز برای ذوب فولاد در این کوره‌ها به کمک قوس ناشی از اختلاف پتانسیل شدید و توسط الکترودهای گرافیتی، تامین میشود. با توجه به حضور عناصر با ارزش در ساختار فولاد زنگ نزن باید شرایطی برای جلوگیری از اکسیداسیون آنها اتخاذ شود، این مسئله با کنترل اتمسفر کوره انجام میشود. بنابراین فرآیند فولادسازی فولادهای زنگ نزن در کوره‌های مخصوصی با نام (AOD(Argon Oxygen Decarburization یا (VOD(Vacuum Oxygen Decarburization انجام میشود. در نوع AOD اتمسفر کوره توسط گاز نجیب آرگون از حالت فعال خارج شده است. شرایط کاری کوره VOD نیز در حالت خلا میباشد تا مقدار اکسیژن فضای کوره به حداقل برسد. به دلیل لزوم استفاده از گاز خنثی یا خلا، روش تولید این فولاد گران قیمت میباشد.
یکی دیگر از فرآیندهای مهم برای فولاد سازی فولاد زنگ نزن کربن زدایی میباشد. جهت دستیابی به خواص مورد نظر، مقادیر کربن فولاد زنگ نزن کمتر فولاد معمولی میباشد به همین دلیل در کوره با استفاده از نازل‌های دمش اکسیژن، کربن موجود در مذاب اکسید میشود و به صورت گاز مونوکسید کربن از کوره خارج میشود.
در این مرحله مقداری از کروم موجود در ساختار هم اکسید میشود و به سرباره منتقل میشود، البته با کنترل دقیق فرآیند این مقدار اکسیداسیون به حداقل می‌رسد. قابلیت اضافه کردن عنصر کروم و سایر عناصر آلیاژی پس از کربن زدایی وجود دارد. پس از آماده سازی مذاب فولاد، آن را در پاتیل‌های نگه دارنده (ladle furnace) نگه می‌دارند تا برای مرحله‌ی ریخته گری پیوسته آماده شوند.
به طورکلی مراحل تولید فولاد زنگ نزن عبارتند از:
ذوب در کوره قوس، سرباره زدایی، کربن زدایی در AOD یا VOD ، سرباره زدایی، انتقال به پاتیل نگه دارنده، ریخته گری پیوسته
ریخته‌گری و نورد فولاد زنگ نزن
پس از آماده سازی مذاب فولاد زنگ نزن با ترکیب شمیایی مورد نظر، به کمک ریخته گری پیوسته یکی از مقاطع تختال، بیلت و بلوم تولید میشود. از تختال برای تولید ورق استیل استفاده میشود. استفاده عمده بیلت و بلوم برای ساخت سایر مقاطع استیل از جمله، لوله استیل، میلگرد استیل، پروفیل استیل صنعتی و قیمت نبشی استیل و ناودانی استیل میباشد. روش تولید این محصولات نورد گرم میباشد. دمای این فرآیند بین 850 تا 1100 درجه سانتیگراد میباشد. در این دما امکان اکسیداسیون سطح استیل وجود دارد که منجر به تغییر خواص آن میشود.
بنابر این به منظور حفظ کیفیت سطحی استیل حین فرآیند نورد، در فرآیندی نوین این اتفاق در محفظه‌های با اتمسفر خنثی اتفاق می‌افتد. در فرآیندهایی که نورد تحت اتمسفر کنترل شده انجام نمی‌شود، یک مرحله برای حذف لایه اکسیدی تشکیل شده، در نظر گرفته میشود.
حذف لایه اکسیدی
اسید شویی
فرآیندهای مختلفی برای حذف لایه اکسیدی وجود دارد، از این بین روش اسید شویی معمول‌ترین آنها میباشد. اسید شویی به کمک قوطی وری محصول پس از نورد در یک حمام اسید نیتریک – فلوئوریک انجام میشود.
الکتروشیمیایی
از دیگر روش های حذف لایه اکسیدی، روش Electro cleaning میباشد. در این روش به یک جریان الکتریکی و اختلاف پتانسیل نیاز میباشد، محصول نورد شده در قطب مثبت به عنوان آند قرار میگیرد. از یک کاتد برای کامل شدن واکنش های الکتروشیمیایی استفاده میشود، همچنین از محلول اسید فسفوریک به عنوان الکترولیت استفاده میشود، با بر قراری جریان الکتریکی، اکسید سطحی از بین می‌رود.
از پرکاربردترین آلیاژهای استیل زنگ نزن که بالاترین میزان خرید و فروش را در بازار دارند، میتوان به آلیاژهای 304، 316، 321، 420، 430 و استیل دوپلکس اشاره کرد.
میلگرد استیل، ورق استیل و لوله استیل از کاربردی‌ترین مقاطع از جنس فولاد زنگ می‌باشند. قیمت روز ورق استیل، پروفیل استیل، میلگرد استیل، نبشی، ناودانی و سپری استیل را در وبسایت آیرومارت دنبال کنید.
این محصولات در داخل ایران به طور عمده تولید نمی‌شوند و تمامی آنها وارداتی می‌باشند. از معتبرترین برندهای تولیدکننده محصولات استیل میتوان به برندهای چین، کره و تایوان اشاره کرد. به دلیل روش خاص تولید فولاد زنگ نزن، قیمت مقاطع مختلف استیل در تمامی آلیاژها گرانتر از مشابه فولاد ساده کربنی آنها میباشد.
