انواع استنلس‌استیل‌ها امروزه به یکی از کاربردی‌ترین آلیاژهای پایه ساخت سازه‌ها و ابزارآلات شناخته می‌شوند. همچنین به دلیل تنوع زیاد در ساخت، هر کدام از آنها ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند و به همین دلیل همواره دارای تقاضای زیادی در بازار هستند. اگر قصد دارید تا با انواع متریال استنلس‌استیل آشنا شوید و تفاوت استیل و استنلس‌استیل را بدانید بهتر است تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
استنلس‌استیل چیست؟
به‌صورت کلی استنلس‌استیل نوعی از آلیاژ آهن محسوب می‌شود که در ابتدا در سال ۱۹۱۲ میلادی توسط دانشمندی به نام فردریک بکت ساخته شده است. از جمله ویژگی‌های استنلس‌استیل‌ها می‌توان به شکل‌پذیری بالا، مقاومت زیاد در مقابل فرسایش، دما و فشار بالا اشاره کرد. به‌کاررفتن عناصر مختلف در ترکیب شیمیایی این آلیاژ موجب شده است تا مشخصات و ویژگی‌های منحصربه‌فردی داشته باشد. وجود عناصر مختلف در ترکیب شیمیایی این آلیاژ موجب شده است تا به انواع مختلفی تقسیم‌بندی شوند که هر کدام از آنها ویژگی‌های خاصی دارند که در ادامه بیشتر در ارتباط با آنها صحبت خواهد شد.
استنلس استیل آلیاژی است بر پایه آهن که در ان ۱۱ درصد کروم استفاده شده است کروم باعث رویین شدن این فلز در برابر خوردگی می شود ؛ فولاد زنگ نزن مانند بر خلاف وفولادهای معمولی در برابر هوا و رطوبت دچار فرسایش , خوردگی و لکه دار شدن نمی شود این فلز باکیفیت در انواع آستنیتی , فریتی , مارتنزیتی و داپلکس در گرید های مختلف سری ۲۰۰ , ۳۰۰ و ۴۰۰ تهیه شده . منبع
مزایای ورق‌های استنلس‌استیل
- معمولاً ورق‌های استنلس‌استیل را به مقاومت آن در برابر خوردگی می‌شناسند، اما مزایای آن تنها به همین مورد ختم نمی‌شود و موارد دیگر شامل موارد زیر می‌شود:
- شکل‌پذیری بسیار بالا مقاومت بسیار بالا در برابر اکسیداسیون و سایش سازگاری با محیط‌زیست و دارابودن قابلیت بازیافت مقاومت بالا در برابر دماهای پایین یا خیلی بالا قابلیت ساخت آسان طول عمر بالا دارابودن ظاهری بسیار
- همچنین این ورق‌های استنلس‌استیل در زمانی که شما نیاز به متریال ضدضربه، اصطکاک و سایش داشته باشید، می‌تواند بهترین گزینه باشد.
معایب ورق‌های استنلس‌استیل یا استیل ضدزنگ
به‌صورت کلی ورق‌های استیل علاوه بر مزایای زیادی که دارند، دارای معایبی هستند که بهتر است تا در انتخاب بهترین استیل ضدزنگ حتماً به این معایب نیز توجه داشته باشید تا بتوانید تصمیم مناسبی در هنگام خرید بگیرید.
نوسان بالای قیمت که معمولاً مربوط به قیمت جهانی عناصر به‌کاررفته در این آلیاژ و نوسانات دلار می‌شود. دارابودن نقطه ذوب بالا مغناطیسی نبودن برخی از گریدها همچنین نگهداری ظاهری از این استیل‌ها معمولاً سخت است و به دلیل اینکه جنس استیل زود کثیف و آلوده می‌شود، همواره نیازمند این است تا تمیزکاری آن صورت گیرد.
کاربردهای فولاد ضدزنگ یا استنلس‌استیل
این آلیاژ فولادی علاوه بر مزایا و معایبی که دارد، کاربردهای مختلفی نیز دارد که می‌تواند به‌صورت زیر خلاصه شود:
- استفاده از استنلس‌استیل‌ها در ساخت وسایل آشپزخانه از قبیل سینک ظرف‌شویی، گاز، کارد و چنگال
- قابلیت استفاده در سقف فرودگاه‌ها را دارند و معمولاً در ساخت هواپیماها مورداستفاده قرار می‌گیرند
- به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارند در بدنه خودروها نیز مورداستفاده قرار می‌گیرند
- قابلیت استفاده در کاشت‌های جراحی و تاج‌های دندان را نیز دارند
- تجهیزات کشتی و واگن‌های ریلی
دلایل ضدزنگ بودن استنلس‌استیل‌ها چیست؟
به‌صورت کلی استیل‌ها به ضدزنگ بودن معروف هستند و دلیل آن نیز این است که حداقل در این آلیاژ از ۱۰.۵ درصد کروم استفاده می‌شود. در واقع این مقدار عنصر کروم در آلیاژ فولاد ضدزنگ موجب می‌شود تا در زمان تماس فلز با اکسیژن، یک‌لایه از اکسید کروم بر روی آن شکل بگیرد که فلز را در برابر اکسیداسیون و عوامل خورنده حفظ می‌کند. همچنین اگر در این آلیاژ از نیکل نیز استفاده شود، ورق‌های استیل جذب آهنربا نخواهند شد و به عبارتی جزو استیل‌های نگیر به‌حساب می‌آیند. همچنین اگر نیکل جایگزین کروم شود امکان بگیر بودن در فلز وجود دارد که این خاصیت موجب می‌شود تا جذب آهنربا شوند.
آشنایی با انواع استنلس‌استیل‌ها
دقت داشته باشید که فولاد مورداستفاده در استنلس‌استیل به‌صورت کلی به دو بخش ساده کربنی و آلیاژی تقسیم‌بندی می‌شود که در مدل‌های ساده عناصری مثل سیلیسیم، گوگرد، فسفر و منگنز استفاده شده‌اند، اما خبری از عناصر دیگر در آنها نیست.
البته با افزودن برخی از عناصر به متریال آهن، آلیاژهای فولاد ضد زنگی ساخته می‌شوند که از نظر مقاومت و تحمل خوردگی مثال‌زدنی هستند. به‌طورکلی اگر به آهن، کروم اضافه شود استیل ضدزنگ به دست می‌آید. در نتیجه این آلیاژ با نام استنلس‌استیل شناخته می‌شود و در مقابل خوردگی و اکسیداسیون مقاومت بالایی دارد که می‌توان آنها را به انواع مختلفی تقسیم‌بندی کرد که شامل موارد زیر می‌شوند:
استنلس‌استیل آستنیتی
اگر به دنبال خرید بهترین استیل ضدزنگ هستید، باید بدانید که فولاد ضدزنگ آستنیتی این لقب را به خود اختصاص داده است و حدود ۸۰ درصد سهام بازار دنیا را در اختیار دارد. همچنین این نوع استیل در مقایسه با سایر فولادهای ضدزنگ کاربردهای زیادی دارد که انواع استاندارد آنها، در طراحی استیل‌های سری ۲۰۰ و ۳۰۰ استفاده می‌شوند که در دسته فلزهای کم نیکل یا کم‌کربن قرار می‌گیرند. از جمله ویژگی‌های استیل آستنیتی می‌توان به مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون و خوردگی، دارابودن قابلیت افزایش مقاومت و سختی با کار سرد، مقاومت بالا در دماهای بسیار پایین و مغناطیسی بودن اشاره کرد. همین ویژگی‌ها موجب شده است تا این استیل‌های ضدزنگ در ساخت مخازن لوله‌های صنعتی، لوازم آشپزخانه و نماهای خارجی ساختمان گزینه خوبی باشند.
استنلس‌استیل فریتی
همان گونه که از نام این نوع فولادهای ضدزنگ مشخص است، دارای خواص مغناطیسی، فیزیکی و مکانیک مکانیکی مناسبی هستند که در ترکیب شیمیایی آنها از کروم برای پایداری کامل فاز فریت استفاده شده است. دقت داشته باشید که برای ممانعت از تشکیل فلزهایی که می‌توانند اثرات نامناسبی در انعطاف‌پذیری این استیل داشته باشند، باید آنها را به‌سرعت سرد کنید. به‌صورت کلی استیل یا فولاد ضدزنگ فریتی در ترکیب شیمیایی خودبین ۱۲ تا ۱۷ درصد کروم دارد که اگر در آنها از ۱۲ درصد کروم استفاده شود در استراکچرها و اگر در آنها از ۱۷ درصد کروم استفاده شود، در ساخت ماشین‌های لباسشویی، لوازم‌خانگی و بویلرها کاربرد دارند.
استیل ضدزنگ دوپلکس
این نوع استیل ضدزنگ به دلیل اینکه در ساختارهای متالورژیکی خود از فازهای فریتی تا آستنیت استفاده شده است، به نام دوپلکس شناخته می‌شوند که در مقایسه با استیل‌های مغناطیسی و غیرمغناطیسی مقاومت مکانیکی بالاتری نیز دارند. از سایر مشخصات استیل ضدزنگ دوبلکس می‌توان به مقاومت بالا در برابر ترک‌خوردگی‌ها که از تنش‌های خمشی حاصل می‌شوند اشاره کرد. همچنین این نوع استیل‌های ضدزنگ جوش‌پذیری مناسبی نیز دارند که موجب تقاضای زیاد آنها می‌شود.
استیل‌های مارتنزیتی
به‌صورت کلی نوع استیل‌های ضدزنگ در زمان‌هایی مورداستفاده قرار می‌گیرند که به استحکام و مقاومت در برابر سایش و لبه‌های تیز به‌صورت هم‌زمان احتیاج داشته باشید. همچنین عملیات حرارتی این نوع ورق‌های استیل با استفاده از آستنیته و سردکردن بسیار سریع انجام می‌شود. علاوه بر این، این استنلس‌استیل‌ها خاصیت مغناطیسی دارند و به آهنربا جذب می‌شوند. از مهم‌ترین کاربردهای استیل‌های مارتنزیتی در ساخت تیغه‌های توربین‌های بخار است.
استیل مارتنسینیک
این نوع استیل‌ها دارای سختی زیادی هستند و همچنین با افزودن عناصر دیگری مانند آلومینیوم، امکان افزایش سختی آنها نیز وجود دارد. دقت داشته باشید که انواع استیل‌های ضدزنگ به‌صورت مختصر بیان شدند و اگر شما قصد دارید تا به‌صورت کامل با آنها آشنا شوید، بهتر است تا مقاله انواع گریدهای استیل را مطالعه کنید.
انواع استیل‌های ضدزنگ بر اساس شکل ظاهری
همچنین روش دیگری نیز برای تقسیم‌بندی استیل‌های ضدزنگ وجود دارد که از لحاظ شکل ظاهری است که می‌توانند به انواع زیر تقسیم‌بندی شوند:
- استنلس‌استیل‌های برق ضدزنگ
- استنلس‌استیل طرح‌دار
- استنلس‌استیل مات
- استنلس‌استیل خش‌دار
انواع تکنولوژی‌ها برای ساخت آلیاژهای استیل
به‌صورت کلی دو روش یا تکنولوژی در ساخت آلیاژهای استیل به کار می‌رود که شامل موارد زیر می‌شوند:
فناوری OES
دقت داشته باشید که فناوری OES برای آنالیز فلزات و آلیاژهای آزمایشگاهی مورداستفاده قرار می‌گیرند که در مقایسه با آنالیزورهای احتراق سنتی، دارای دقت و سرعت بسیار بالاتری است.
آنالیزور دستی XRF
یکی از روش‌های معمول که برای تجزیه‌وتحلیل دقیق نمونه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد، این روش است. در آنالیز دستی XRF، قطعه موردنظر بر اساس درجه و نوع مرتب می‌شود که یک روش دقیق و غیر تخریبی است.
انواع خوردگی‌ها در ورق‌های استیل
معمولاً خوردگی در ورق‌های استیل به شکل‌های مختلفی انجام می‌شود:
خوردگی یکنواخت
در این حالت تمام سطوح استیل به‌صورت یکنواخت در معرض عوامل خورنده قرار می‌گیرند که اگر سرعت خوردگی فولاد ضدزنگ کمتر از ۰.۱ میلی‌متر در سال اندازه‌گیری شود، ورق‌های استیل می‌توانند در برابر خوردگی مناسب باشند.
خوردگی ناحیه‌ای
این نوع خوردگی معمولاً حالت‌های مختلفی دارد که شامل موارد زیر می‌شوند:
- حفره شدن
- خوردگی بین‌دانه‌ای
- ترک‌خوردن به دلیل تنش و خوردگی
- خوردگی در شکاف‌ها
خوردگی یا فرسایش گالوانیک
همچنین ترکیب فلزات مختلف یا تماس آنها با هم احتمال خوردگی گالوانیک را می‌تواند افزایش دهد. البته دقت داشته باشید که به دلیل پتانسیل خوردگی یکسان در گریدها و سری‌های مختلف استیل، معمولاً در اثر ترکیب آنها برای ساخت آلیاژ، خوردگی گالوانیک رخ نمی‌دهند و احتمال آن بسیار ناچیز است.
بهترین گرید ورق‌های استنلس‌استیل
به‌صورت کلی ورق‌های استنلس‌استیل در گریدهای مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند که شامل گریدهای ۲۰۰ و ۳۰۰ هستند. در ادامه بهترین‌های آنها که جزو گریدهای سری ۳۰۰ می‌شوند آورده شده‌اند.
- استنلس‌استیل ۳۰۱
- استنلس‌استیل ۳۰۲
- استنلس‌استیل ۳۰۳
- استنلس‌استیل ۳۰۴
- استنلس‌استیل ۳۰۵
- استنلس‌استیل ۳۰۸
- استنلس‌استیل ۳۱۰
- استنلس‌استیل ۳۱۴
- استنلس‌استیل ۳۱۶
- استنلس‌استیل ۳۱۷
- استنلس‌استیل ۳۴۷
- استنلس‌استیل ۳۴۸
بهترین استیل ضدزنگ کدام است؟
استنلس‌استیل گرید ۳۰۴
استنلس‌استیل‌های گرید ۳۰۴ از فولادهای ضدزنگ سری ۳۰۰ آستنیتی است که به استیل ۱۸/۸ نیز معروف است. این نام‌گذاری به این دلیل است که در ترکیب شیمیایی استیل‌های گرید ۳۰۴ از ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل به همراه عناصر دیگری مثل منگنز، سیلیکون، نیکل و کربن استفاده شده است. استفاده از کروم و نیکل به‌صورت هم‌زمان در این سری‌های استیل موجب شده است تا ویژگی‌هایی از جمله مقاومت زیاد نسبت به خوردگی، کیفیت بالا نسبت به سری‌های ۲۰۱ و قیمت پایین‌تر به نسبت سری ۳۱۶ داشته باشند.
همچنین قابلیت جوش‌پذیری بالا و خواص کششی عالی نیز دارند و در برابر عوامل فرسایش از مثل رطوبت بالا، مقاومت خوبی دارند. علاوه بر این، این نوع سری‌های استیل نسبت به محیط‌های اکسیدکننده مثل اسید نیتریک رقیق، اسیدهای آلی باقدرت بالا مثل: استیک اسید، مقاومت خوبی دارند. اگر این ویژگی‌ها را در کنار یکدیگر بگذارید می‌توان نتیجه گرفت که بهترین استیل ضدزنگ، سری ۳۰۴ است که برای ساخت تجهیزات و مخازن غذایی، لوله‌کشی، مبدل‌های حرارتی، ساخت لوازم آشپزخانه، کاربردهای معماری و تجهیزات مرتبط با آب‌های آشامیدنی نیز کاربرد دارد.
استنلس‌استیل گرید ۳۱۶
به‌صورت کلی استیل‌های گرید ۳۰۴ و ۳۱۶ جزو پرتقاضاترین گریدهای فولاد ضدزنگ شناخته می‌شوند که این گریدها از نظر ظاهر و اینکه هر دو غیرمغناطیسی هستند و از طریق عملیات حرارتی سخت نمی‌شوند با یکدیگر تشابه دارند. همچنین از لحاظ خواص نیز هر دو سری مقاومت بالایی دارند؛ اما با یکدیگر تفاوت‌های زیادی نیز دارند که این تفاوت‌ها موجب شده است تا برخی‌ها فولاد ضدزنگ ۳۱۶ را جزو بهترین استیل ضدزنگ در نظر بگیرند.
در این آلیاژ از مولیبدن نیز استفاده شده است که موجب می‌شود تا مقاومت به خوردگی سازه ساخته شده در محیط‌های نمکی یا کلرایدی افزایش چشمگیری پیدا کند. از ویژگی‌های استیل ۳۱۶ می‌توان به شکل‌پذیری عالی، جوش‌پذیری با دو روش مقاومتی و نفوذی و دمای ذوب در حدود ۱۳۹۰ درجه اشاره کرد که در مقایسه با سری‌های ۳۰۴ دمای ذوب پایینی دارند. از جمله کاربردهای این سری استیل می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی‌هایی مانند هیدروکلرید اسید، اسیدسیتریک، فرمیک اسید و کلریدهای سولفات اشاره کرد. همین این ویژگی‌ها موجب شده است تا در آب‌های شیرین، صنعت نفت و پتروشیمی، ظروف شیمیایی و اتصال قایق‌ها در آب‌های شور از آنها استفاده کرد.
تفاوت استیل سری ۳۰۴ و ۳۱۶
همان‌طور که گفته شد، استیل سری ۳۰۴ و ۳۱۶ هر دو جزو بهترین استیل‌های ضدزنگ شناخته می‌شوند و از بسیاری از جهات نیز به یکدیگر شباهت دارند؛ اما برای اینکه بدانید کدام یک از آنها بهترین استیل ضدزنگ است؟ باید گفت که از لحاظ مقاومت به خوردگی، استیل‌های سری یا گرید ۳۱۶ از مقاومت و کیفیت بیشتری برخوردار هستند و می‌توانند در محیط‌های با اسیدهای خورنده شدید یا محیط‌های کلرایدی تا سال‌ها کیفیت خود را حفظ کنند و تغییر رنگ ندهند. در هنگام خرید دقت داشته باشید که استیل‌های سری ۳۰۴ و ۳۱۶ از نظر ظاهری بسیار شبیه یکدیگر هستند و همچنین هر دو بگیر هستند و جذب آهنربا می‌شوند. پس شما نمی‌توانید با استفاده از آهنربا آنها را از یکدیگر تشخیص دهید.
همچنین این نوع گریدهای استیل توسط عملیات حرارتی سخت نمی‌شوند و به دلیل اینکه در سری‌های ۳۱۶ مولیبدن و نیکل بیشتری وجود دارد، مقاومت به خوردگی و مقاومت در برابر گرما و حرارت در آن بیشتر است.
تفاوت استیل و استنلس‌استیل
به‌صورت کلی کربن استیل و استنلس‌استیل می‌توانند تفاوت‌هایی را در ظاهر و کاربرد با یکدیگر داشته باشند که در ادامه بیان می‌شوند.
تفاوت ظاهری کربن استیل و استنلس‌استیل
از تفاوت‌های ظاهری بین کربن استیل و استنلس‌استیل می‌توان به تفاوت سطح و نحوه بازتاب نور اشاره کرد. معمولاً استنلس‌استیل‌ها نسبت به کربن استیل براق‌تر و درخشان‌تر هستند. همچنین کربن استیل دارای روکش مات و کدر است و از طریق ظاهر می‌توان به‌راحتی آنها را از یکدیگر تشخیص داد. همچنین بهتر است بدانید که استیل‌های کربنی دارای مقادیر زیادی کربن هستند و اگر در معرض رطوبت قرار بگیرند، مستعد زنگ‌زدگی هستند. درحالی‌که استنلس‌استیل‌ها ضدزنگ هستند و یکی از راه‌های متداول برای تشخیص آنها بررسی نشانه‌هایی از زنگ‌زدگی و اکسیداسیون روی سطح آنها است.
همچنین اگر قصد دارید تا هر طوری که شده کربن استیل را از استنلس‌استیل تشخیص دهید، بهتر است تا یک تا دو قطره آبلیمو را روی سطوح موردنظر خود بریزید و مدتی به آن زمان دهید. پس از حدود نیم ساعت اگر آبلیمو لکه سیاهی روی سطح ایجاد کند، به‌احتمال زیاد سطوح شما استیل کربن است و استیل استنلس نیست.
تفاوت کربن استیل و استنلس استیل از نظر کاربرد
دقت داشته باشید که هر دوی این متریال برای ساخت محصولات بادوام تولید می‌شوند و بدون بریدگی، ماشین‌کاری آنها صورت می‌گیرد و در نهایت با استفاده از اتصالات قوی، جوش داده می‌شوند. اگر شما قصد ساخت متریالی با استحکام و دوام بالا مثل راه‌آهن هستید، باید از کربن استیل استفاده کنید.
همچنین اگر نیاز به ابزاری مقاوم نسبت به خوردگی را دارید که بتواند در محیط‌های مرطوب مثل ابزار جراحی مقاومت کافی داشته باشد، انتخاب استنلس استیل می‌تواند بهترین گزینه برای شما باشد. پس توجه بویژگی‌های کربن استیل و استنلس استیل می‌تواند به شما کمک کند تا بهترین انتخاب را داشته باشید.
نتیجه‌گیری
استنلس استیل‌ها امروزه به یکی از کاربردی‌ترین آلیاژهای پایه ساخت سازه‌ها و ابزارآلات شناخته می‌شوند. ورق‌های استنلس استیل در زمانی که شما نیاز به متریال ضدضربه، اصطکاک و سایش داشته باشید، می‌تواند بهترین گزینه باشد. استفاده از استنلس استیل‌ها در ساخت وسایل آشپزخانه از قبیل سینک ظرف‌شویی، گاز، کارد و چنگال از جمله مهم‌ترین کاربردهای آنها است. کلی استیل‌ها به ضدزنگ بودن معروف هستند و دلیل آن نیز این است که حداقل در این آلیاژ از ۱۰.۵ درصد کروم استفاده می‌شود. اگر به دنبال خرید بهترین استیل ضدزنگ هستید، باید بدانید که فولاد ضدزنگ آستنیتی این لقب را به خود اختصاص داده است و حدود ۸۰ درصد سهام بازار دنیا را در اختیار دارد. استیل سری ۳۰۴ و ۳۱۶ هر دو جزو بهترین استیل‌های ضدزنگ شناخته می‌شوند و از بسیاری از جهات نیز به یکدیگر شباهت دارند؛ اما برای اینکه بدانید کدام یک از آنها بهترین استیل ضدزنگ است؟ باید گفت که از لحاظ مقاومت به خوردگی، استیل‌های سری یا گرید ۳۱۶ از مقاومت و کیفیت بیشتری برخوردار هستند.
سؤالات متداول
مهم‌ترین کاربردهای استنلس استیل چیست؟
استفاده از استنلس استیل‌ها در ساخت وسایل آشپزخانه از قبیل سینک ظرف‌شویی، گاز، کارد و چنگال از جمله مهم‌ترین کاربردهای آنها است.
بهترین استیل ضدزنگ کدام گرید است؟
از لحاظ مقاومت به خوردگی، استیل‌های سری یا گرید ۳۱۶ از مقاومت و کیفیت بیشتری برخوردار هستند و می‌توانند در محیط‌های با اسیدهای خورنده شدید یا محیط‌های کلرایدی تا سال‌ها کیفیت خود را حفظ کنند و تغییر رنگ ندهند. همین موضوع موجب شده است تا استیل گرید ۳۱۶ به‌عنوان بهترین استیل ضدزنگ شناخته شود.
تفاوت کربن استیل و استنلس استیل چگونه قابل‌تشخیص است؟
سعی کنید یک تا دو قطره آبلیمو را روی سطوح موردنظر خود بریزید و مدتی به آن زمان دهید. پس از حدود بیست الی سی دقیقه، اگر آبلیمو لکه سیاهی روی سطح ایجاد کند، به‌احتمال زیاد سطوح شما استیل کربن است.