استیل | آیا استیل زنگ می زند؟

استیل چیست؟

استیل چیست؟ استیل آلیاژی است که پایه آن آهن و کمتر از ۲% کربن دارد که استیل یا فولاد نامیده می‌شود. فولادی است که بر خلاف فولادهای معمولی در مقابل رطوبت هوا لک نمی شود و زنگ نمی زند. 

کروم در استیل

استیل از آلیاژی چون آهن با حداقل 11% کروم است. (کروم در فولاد باعث ایجاد خاصیت محافظت یا رویین شدن در مقابل خوردگی است.) علت به وجود آمدن این خاصیت، تشکیل لایه اکسید کروم است که بسیار چسبنده با ضخامت تقریبی بر سطح فولاد، که اکسیژن موجود در هوا برای ایجاد آن کافی است. وقتی درصد کروم به 25 تا 30% افزایش یابد، خواص اصلی استیل یعنی مقاومت به خوردگی، افزایش یافته و مقاومت به اکسیداسیون به حداکثر خود می رسد. رویینگی وضعیتی موقت و غیر پایدار از استنلس استیل می باشد که پایداری آن علاوه بر ترکیب فولاد، بستگی به عواملی نظیر نوع و غلظت محیط خورنده، درجه حرارت و... دارد.

نکته: اگرچه بیشترین کاربرد استیل به علت خاصیت مقاومت به خوردگی آنها در محیط های مختلف شیمیایی است، اما کاربرد مهم دیگر آنها در درجه حرارت های بالا تحت عنوان آلیاژهای مقاوم به دما می باشد که معمولاً کمتر به آن توجه می شود.

آلیاژ استیل

در باور عامه و در بین مردم، استیل به عنوان یک فلز شناخته می شود، در حالی که استیل گونه ای از آلیاژ می باشد. آلیاژی از آهن با درصدی از ترکیب کربن، که درصد کربن خصوصیات ویژه این آلیاژ را نیز تغییر می دهد. آلیاژ استیل دارای مقاومت و انعطاف پذیری است که برای کاربردها و موارد مختلف زیادی استفاده می شود. 

آلیاژ استیل ضد زنگ، از فلز فولاد یا آهن و درصدی از عناصر سیلسیم، کربن، منگز و... می باشد که ترکیب شدن هرکدام از این عناصر خواص و ویژگی های خاصی به استیل می دهد. برای مثال ترکیب آهن با عنصر کروم موجب تشکیل آلیاژ استیل ضد زنگ است که در برابر خوردگی و زنگ زدن بسیار مقاوم است. استیل بسته به نوع و مقدار دیگر عناصر موجود در آن، خواص مکانیکی نظیر سختی و شکل‌پذیری آن مشخص می‌شود.

استنلس استیل 

استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) به فولادی با مقدار عنصر آلیاژی بالا گفته می‌شود که توانایی مقاومت به خوردگی در اتمسفرهای خورنده و دماهای بالا را داشته باشد. استنلس استیل نوعی فولاد است که در برابر زنگ زدگی و خوردگی بسیار مقاوم است و می‌تواند سال‌ها بدون خوردگی و زنگ زدگی باقی بماند. این دستاورد در خیلی از ساخت و سازها دیده می‌شود و دارای کاربردهای فراوان است.

آلیاژهای فولاد زنگ نزن (استنلس استیل) به علت داشتن مقاومت بالا نسبت خوردگی عالی یکی از پرکاربردترین مواد در مهندسی است. این مقاومت به دلیل وجود مقدار زیادی کروم در آن‌ها ناشی می‌شود. مقدار کم کروم، مثلاً ۵٪، مقاومت به خوردگی آهن را مقداری افزایش می‌دهد، اما برای رسیدن به فولاد زنگ نزن (استنلس استیل)، حداقل 11% کروم نیاز است. برابر با نظریه‌های کلاسیک، کروم با تشکیل یک لایه اکسید سطحی که لایه‌های زیرین را از خوردگی محافظت می‌کند، سطح آهن را زنگ نزن می‌سازد.

استنلس استیل نوعی فولاد آلیاژی است که درصد عناصر نیکل و کروم آن نسبت به بقیه عناصر تشکیل‌دهنده آن بالاتر است. 
این مقدار کروم باعث می‌شود که هنگام خوردگی لایه‌نازکی روی فولاد تشکیل شود و همین لایه باعث جلوگیری از خوردگی‌های بعدی می‌شود و عملاً باعث‌ترمیم خوردگی می‌شود.

انواع آلیاژ استیل:

استیل استنلس در انواع گریدهای متفاوت تولید می شود. کروم و نیکل از جمله عناصر مهم موجود در استیل می باشد، که این امر منجر به تفاوت آن از جمله خوردگی در انواع استیل است. انواع گریدهای استیل با کاربردهای متفاوت به نام های خاص همان آلیاژ مشهور شده اند.

از جمله نام های دسته بندی شده آن می توان به 1. استیل بگیر 2. استیل نگیر اشاره کرد.

• استنلس نگیر: دارای آلیاژ آهن، کروم، نیکل با کربن کمتر از ۰.۱٪ در حالت استفاده نشده خاصیت غیر آهن‌ربایی دارد و بیش از ۶۵ % مصرف جهانی استنلس را به خود اختصاص داده ‌است.
• استنلس بگیر: آلیاژ آهن – کروم با کربن کمتر از ۰.۱٪ همراه با خاصیت آهن‌ربایی.

استیل بگیر

انواع استیل های بگیر در کدهای مختلف 410,420,430 تولید می شوند. در زیر به موارد مهم آن اشاره شده است:

استنلس استیل ۴۱۰:

• ارزانترین نوع استیل بگیر با کد ۴۱۰ است که مغناطیسی بودن آن از بارزترین ویژگی این نوع استیل می باشد. 
• کروم استفاده شده در این نوع استیل بیشتر و مقدار نیکل کمتر از نوع دیگر آن است.
• تمامی مقاطع گرید ۴۱۰ استیل، قابلیت پرداخت شدن را دارا هستند.

استنلس استیل ۴۲۰:

• استیل ۴۲۰ از نوع ضدزنگ بوده که سختی و مقاومت بالایی به سایش دارد که استیل بگیر محسوب می شود. به همین دلیل ازاین فولاد برای ساخت ابزارآلات همچون قطعات کوبش صنعتی، قیچی یا چاقو استفاده می شود.
• قیمت تولید این نوع استیل از استیل ۴۱۰ کمتر تمام می شود.

آلیاژ ۴۳۰:

• قابلیت فرم پذیری و عملیات حرارتی این نوع آلیاژ از استیل را مناسب تولید انواع بدنه ی لوازم خانگی نموده است.
• قیمت تولید این نوع استیل از باقی آلیاژهای استیل بالاتر بوده و به همین دلیل در قیمت تمام شده ی لوازم خانگی تاثیرگذار بوده است.
• گرید تولید انواع استیل بگیر با ترکیب شیمیایی متفاوت امکان پذیر است.

جدول ترکیب شیمیایی انواع استیل بگیر

استیل های نگیر

استیل‌های سری ۳۰۰

رایج ترین نوع فولاد ضدزنگ استیل‌های سری ۳۰۰ هستند که خود به انواع مختلفی مثل ۳۰۳، ۳۰۴، ۳۰۵، ۳۱۶، ۳۲۱ و ۳۴۷ تقسیم می‌شوند و در بین آن‌ها استیل ۳۰۴ با اختلاف قابل توجهی از بقیه پرکاربردتر و رایج‌تر است. استیل ۳۰۴ و تعداد دیگری از استیل‌های این سری شامل ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل هستند و علاوه بر این کربن این استیل‌ها کمتر از 0.08% است و خاصیت آهنربایی ندارند.
 
مزایای استفاده از محصولات استیل:

• عمر طولانی به دلیل عدم زنگ زدگی
• شکیل و زیبا بودن
• قابلیت شستشوی سریع و آسان
• شکل دهی به نما
• انعطاف پذیری و تناسب با هر نمای ساختمانی
• مقاومت بالا در برابر تغییرات جوی
• امکان استفاده در مکان هایی با رطوبت بالا

آیا استیل زنگ می زند؟

استیل، آلیاژی از عناصر آهن و درصدی از سایر عناصر است. عنصر کروم اگر به آهن افزوده شود، آلیاژ بسیار مقاوم با خواص بی نظیر شکل می گیرد. اما این آلیاژ کمبود هایی را نیز دارا می باشد؛ از جمله خورندگی در برابر رطوبت بسیار زیاد. در صورتی که این استیل در شرایط هوایی با رطوبت کم قرار بگیرد آسیبی وارد نمی گردد، ولی در صورت وجود رطوبت زیاد زنگ می زند که برای این امر باید استیل را ضد زنگ نمود. 

برای ایجاد قابلیت ضد زنگ بودن در استیل باید به آلیاژ استیل، درصد عنصر کروم را تا حدود 11% افزایش داد در آن صورت کروم با ترکیب شدن با آهن و اکسیژن هوا نیز وارد واکنش شیمیایی شده و اکسید کروم را شکل می دهد. اکسید کروم روی استیل به صورت یک روکش عایق قرار می گیرد با اینکه این قابلیت دیده نمی شود ولی کار مهمی را انجام می دهد و آن محافظت آلیاژ استیلدر برابر خورندگی و زنگ زدن است. می توان برای بالاتر بردن مقاومت استیل درصدی از سایر عناصر مانند نیکل، منگنز و...  نیز استفاده نمود.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضدزنگ، به گروهی از آلیاژها با پایه آهنی گفته می‌شود، که حاوی حداقل ۱۱ درصد کروم (Cr) است. کروم عنصری اساسی است که با تشکیل اکسید کروم در سطح فولاد، آن را ضدزنگ می‌سازد. هنگامی‌که فولاد ضد زنگ بریده یا خراش داده می‌شود، کروم موجود در سطح سریعاً اکسید می‌شود و ناحیه صدمه‌دیده را ترمیم می‌کند. به دلیل همین خاصیت خود ترمیمی (خودکفایی/ Self healing) دارد که فولاد را بدون زنگ (Stainless) می‌نامند.

فولاد ضدزنگ فقط در شرایطی خاص نظیر محیط‌های غیر آلوده و آب شیرین یا آب دریا (به‌صورت جاری) بدون زنگ باقی می‌مانند. در هوای مرطوب دریایی یا در داخل آب ساکن (راکد) فولاد ضدزنگ نوع ۳۰۴ زنگ می‌زند و اغلب به‌صورت موضعی دچار خوردگی حفره‌ای می‌گردد. به‌طورکلی ماهیت محیط و ترکیب شیمایی فولاد هر دو در تشکیل زنگ و خوردگی حفره‌ای فولاد ضدزنگ نقش تعیین‌کننده‌ای دارند.

آلیاژهای مهم فولادهای زنگ نزن بر مبنای عنصر آلیاژی که به آن افزوده شده‌است به صورت زیر می‌باشد.

• آلیاژهای آهن - کروم
• آلیاژهای آهن - کروم ـ کربن
• آلیاژهای آهن - کروم – نیکل - کربن

تفاوت استیل با استنلس استیل

فولاد از آلیاژ آهن است که با ترکیب عناصر با آهن خام تشکیل می شود. کربن به عنوان یکی از این عناصر از مواد اصلی آلیاژ تشکیل دهنده فولاد است که می توان همراه به آن عناصر دیگر افزود که افزودن مواد دیگر خواص فیزیکی و شیمیایی فولاد و یا همان آلیاژ استیل را تغییر می دهد. کربن از آلیاژ استیل می باشد که بر اساس درصد تعیین می گردد. اما عناصر اصلی دیگری نیز در تشکیل استیل مورد استفاده قرار می گیرد که به اندازه کربن تاثیر گذار نمی باشند. فولاد ضد زنگ یا همان استنلس استیل در ترکیب خود دارای درصد بسیار بالایی از کروم می باشد که کروم موجود در ترکیب با آهن با هوا تولید اکسید کروم را می دهد که به صورت لایه نازک روی آلیاژ پوشیده می شود و از خرده گی و زنگ زدن فولاد جلوگیری می کند.

با توجه به این تعاریف می توان گفت که تفاوت کربن استیل با استنلس استیل در مقدار ترکیب اصلیشان می باشد که کربن استیل محتوای کربنی بیشتری دارد و در ترکیب استنلس کروم بیشتری استفاده می شود. وجود کربن موجب دوام بالاتر، نقطه ذوب بالاتر، توزیع گرمایی بیشتری دارد و کروم نیز خاصیت ضد زنگ بودن را به استیل می افزاید.

• دیدگاه ها / پرسش و پاسخ

ارسال

---