فولاد آلیاژی ضد زنگ
فولاد آلیاژی ضد زنگ و هر یک از خانواده ی آلیاژهای فولادی معمولا حاوی 10 تا 30 درصد کروم هستند. کروم در ترکیب با محتوای کم کربن، مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی و گرما ایجاد می کند. برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی در محیط های خاص، افزایش مقاومت دربرابر اکسیداسیون، عناصری مانند نیکل، مولیبدن، تیتانیوم، آلومینیوم، نایوبیوم، مس، نیتروژن، گوگرد، فسفر و یا سلنیوم ممکن است افزوده شود. این عناصر ویژگی های خاصی را به آلیاژها می بخشند.
بیشتر فولاد های آلیاژی ضد زنگ ابتدا در کوره های قوس الکتریکی یا کوره های اکسیژن ذوب می شوند و بعد از آن عمدتا برای کاهش میزان کربن در یک مخزن دیگر تصفیه می شوند. در روند تخلیه کربن زدایی آرگون-اکسیژن، مخلوطی از گاز اکسیژن و آرگون به فولاد مایع تزریق می شود. با تغییر نسبت اکسیژن و آرگون، امکان حذف کربن در سطوح کنترل شده توسط اکسیداسیون آن به مونوکسید کربن وجود دارد. بدین ترتیب، مواد خام ارزان تر مانند فروکروم با کربن بالا ممکن است در عملیات ذوب اولیه استفاده شوند.
بیش از 100 گرید فولاد آلیاژی ضد زنگ وجود دارد. هر کدام توسط عناصر آلیاژی که بر ریزساختار آنها تأثیر می گذارد شناسایی می شوند و بر همان اساس نامگذاری می شوند که همه انواع فولاد آلیاژی ضد زنگ را میتوانید از فولاد ایرانیان تهیه فرمایید: آستنیتی، فریتی، مارنزیتی، داپلکس. فولاد آستنیتی و رسوب سخت شده.
فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی حاوی 16 تا 26 درصد کروم و تا 35 درصد نیکل است، معمولا دارای مقاومت بالایی دربرابر خوردگی است. فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی حاوی حداکثر 0.08 درصد کربن است. معمول ترین نوع فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی، فولاد با گرید 304 (18/8) است که شامل 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است. از این فولاد معمولا در مصارفی مانند هواپیما و صنایع لبنی و صنایع غذایی استفاده می شود .
استیل 301: یک فولاد ضدزنگ کروم نیکل آستنیتی است. این آلیاژ در شرایط آنیل شده غیر مغناطیسی است، اما هنگام کار سرد، مغناطیسی می شود. استحکام بالا و مقاومت عالی در برابر خوردگی ، فولاد استنلس استیل نوع 301 را برای کاربردهای مختلف مفید می کند. کاربردهای معمول شامل قطعات بدنه هواپیما، بدنه تریلر، وسایل آشپزخانه، ترمز خودرو، قالپاق چرخ خودرو، ابزارهکشی سقف، کابینت، نقاله تسمه ای، ظرفشویی، واگنهای مترو اشاره کرد. البته کاربرد فولاد ضد زنگ در لوازم خانگی هم امری غیر قابل انکار است. نوع 301 می تواند به آسانی شکل بگیرد و کشیده شود. با توجه به میزان سخت پذیری بالا، می توان آنیلینگ متوسط را برای عملیات جداسازی و شکل پذیری ضروری دانست.
استیل 302: فولاد آلیاژی ضد زنگ 302 یک گرید بسیار محکم است که مقاومت خوردگی عالی از خود را نشان می دهد. 302 یک گرید غیر مغناطیسی است که با عملیات حرارتی قابل سخت شدن، نیست.
استیل 303: آلیاژ 303 یک فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی غیر مغناطیسی است که توسط عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیست. آلیاژ 303 به طور خاص طراحی شده است تا بهبود در ماشینکاری را نشان دهد. با این وجود به علت وجود گوگرد در ترکیب فولاد، خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی را نگه می دارد. آلیاژ 303 فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی به راحتی قابل ماشینکاری است. با این حال، افزودن گوگرد، مقاومت ورق فولادی 303 را نسبت به آلیاژ 304 کمتر می کند. همانند سایر گریدهای آستنیتی ها، آلیاژ 303 سفتی عالی را نشان می دهد، گرچه گوگرد کمی آن را کاهش می دهد. آلیاژ 303 اغلب در برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد که قطعات به شدت ماشینکاری می شود. بعضی از نمونه ها عبارتند از: پیچ و مهره، اتصالات هواپیما، دنده ها، پیچ ها، شفت
استیل 304: یکی از رایج ترین انواع گرید فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی است. به دلیل محتوای بالای کروم و نیکل در این گرید، در هنگام ساخت تجهیزات فرایندهای شیمیایی، صنایع غذایی و لبنی و آشامیدنی، انتخابی مناسب است. این گرید دارای ترکیبی عالی از استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ساخت است.
استیل 305:نوع 305 یک فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی کروم نیکل، با نرخ پایین سخت کاری به علت افزایش محتوای نیکل است. این میزان کم از سخت کاری باعث می شود که این گرید برای کاربردهای عمیق چند مرحله ای که بدون فرایند آنیل کردن همراه است، مناسب باشد. نوع 305 در شرایط آنیل شدن غیرمغناطیسی است و دارای مقاومت در برابر خوردگی مشابه فولاد ضد زنگ 304 / 304L است.
استیل 308: فولاد آلیاژی ضد زنگ 308 معمولا شامل حدود 20 درصد کروم و به طور متوسط 11 درصد نیکل است. فولاد ضد زنگ 308 اغلب در تجهیزات رستوران و تجهیزات ریخته گری، مخازن شیمیایی و در تولید سیم جوش استفاده می شود. فولاد آلیاژی ضد زنگ 308 دومین نوع از فولاد ضد زنگ است که به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد
استیل 310 : آلیاژ 310 فولاد آلیاژی ضد زنگ آستنیتی است که در دمای بالا، خواص عالی با قابلیت جوش پذیری و شکل پذیری عالی را ترکیب می کند. به طور معمول برای مواردی که دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد، کاربرد دارد، زیرا محتوای کروم و نیکل بالای آن، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و مقاومت در دمای بالا تا 2100 درجه فارنهایت را فراهم میکند. با توجه به محتوای بالای کروم و نیکل، این نوع گرید در بیشتر محیط ها از فولاد ضدزنگ 304 یا 309 برتر است.
نوع 314: گرید فولاد آلیاژی ضد زنگ 314 دارای ویژگی هایی مانند مقاومت بالا در دمای بالا در میان سریهای فولاد کروم نیکل است. محتوای سیلیکون در این ماده باعث بهبود اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی می شود. با این حال، وقتی مدت زیادی در دمای 649- 816 قرار میگیرد بسیار شکننده می شود. (1200-1500 درجه فارنهایت).
نوع 316: این گرید ضدزنگ دارای 18٪ کروم، 14٪ نیکل و مولیبدن است. این ترکیب ها مقاومت فولاد را نسبت به خوردگی افزایش می دهند. به طور خاص، مولیبدن برای کنترل ناحیه خوردگی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع فولاد در برابر حرارت تا 1600 درجه فارنهایت مقاومت می کند. نوع 316 در صنایع شیمیایی، صنایع کاغذ و خمیرکاغذ، برای پردازش و توزیع مواد غذایی و نوشیدنی و در محیط های خورنده تر استفاده می شود. همچنین در صنایع دریایی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود.
استیل317: حاوی درصد بالایی مولیبدن است که این مقدار بیش ازمحتوای مولیبدن 316 میباشد، و در محیط های بسیار خورنده استفاده می شود. محتوای مولیبدن این گرید باید بیش از 3٪ باشد. معمولا در سیستم های اسکرابر دستگاه های کنترل آلودگی هوا استفاده می شود که برای حذف ذرات و یا گاز از جریان های اگزوز صنعتی استفاده می شود.
نوع 321: شامل تیتانیوم حدود حداقل پنج برابر میزان کربن است. این افزودنی برای کاهش یا حذف رسوب کربن کاربیدی است که حاصل جوشکاری یا قرار گرفتن در معرض دمای بالا به وجود آمده است. در صنعت هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد.
استیل 347: در شرایط بسیار اکسید کننده، مقاومت در برابر خوردگی بالاتری نسبت به فولاد آلیاژی ضد زنگ 321 دارد. نوع 347 باید برای کاربردهایی مورد نیاز است که حرارت متناوب بین 800 ºF (427 ºC) و 1650 ºF (899 ºC) مورد نیاز است و یا برای جوشکاری در شرایطی که از جوش جلوگیری می کند.