فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ که بیشتر به علت مقاومت بالایش در برابر زنگ‌ زدگی شناخته می‌شود، دارای کاربرد‌ های گسترده‌ای است. درجات مختلف این نوع فولاد امکان استفاده آن در صنایع مختلف را فراهم آورده‌است. این تنوع شناخت انواع مختلف فولاد ضد زنگ به منظور انتخاب درجه درست را به یک ضرورت تبدیل کرده است.

بیشتر بخوانید: تفاوت بین فولاد ضد‌زنگ و فولاد گالوانیزه

در اینجا به ۷ چیزی که در هنگام انتخاب درجه فولاد ضدزنگ باید در نظر بگیرید، می‌پردازیم:

• آیا نیاز است که شکل‌پذیری خوبی داشته باشد؟
• نیاز است تا جوش بخورد؟
• باید قابلیت پرداخت‌کاری داشته باشند؟
• چه مقدار و چه نوع خاصیت ضدزنگی نیاز است؟
• آیا نیاز با گرمادهی دارد؟
• چه نیاز‌های استقامتی دارد؟
• مصرف شامل چه مواردی خواهد شد؟

آیا نیاز است که شکل‌پذیری خوبی داشته باشد؟

اگر شکل‌پذیری برای شما اهمیت دارد از فولاد‌های ضد زنگ martensitic دوری کنید. فولادهای ضد زنگ martensitic مثل ۴۱۰ شکننده هستند و شکل‌پذیری خوبی ندارند. وقتی شکل‌ پذیری دارای اهمیت باشد انواع austenitic معمولا بهترین انتخاب هستند. پس برای شکل‌ پذیری مناسب باید از austenitic با درجه ۳۰۴ یا ferritic با درجه ۴۳۰ استفاده کنید.
بیشتر بخوانید: چگونه فلزات شکل دهی می شوند؟

آیا نیاز است تا جوش بخورد؟

جوش‌ دادن فولاد ضد زنگ با جوش‌ دادن فولاد کربن‌ دار بسیار متفاوت است. چرا که جوش‌ دادن فولاد ضد زنگ ممکن است به زنگ‌ زدگی لبه‌ها و ترک‌ خوردن ناشی از گرما و تنش بیانجامد. فولاد ضد زنگ‌های ضد زنگ austenitic مخصوصا درجات ۳۴۰L و ۳۴۷ معمولا بهتر از همه جوش می‌خورند. این دو درجه دارای نیوبیوم(niobium) به عنوان تثبیت‌کننده هستند که از زنگ‌ زدگی در اطراف فلز جلوگیری می‌کند. فولاد‌های ضد زنگ Ferritic مثل درجات ۴۳۰ و ۴۳۹ و فولاد‌های Duplex هم به خوبی جوش‌‌داده‌می‌شوند. فولادهای ضد زنگ Martensitic معمولا خوب جوش نمی‌خورند مگر بعضی از انوع کم کربن‌دار آن‌ها‌.

لازم است توجه شود که فولاد‌هایی از طریق فرایند‌هایی مثل مقاوم‌سازی رسوبی (precipitation hardening) مقاوم شده‌اند، پس از جوش‌‌داده‌شدن دچار مشکل نشوند و خاصیت خود را از دست ندهند.

آیا نیاز است که بتوان آن را با ماشین آلات پرداخت کرد؟

اگر این مورد برای شما اهمیت دارد، باید به یک سری نکته‌ها در مورد کار با فولاد ضد زنگ توجه کرد. بیشتر انوع فولاد ضد زنگ را می‌توان با ماشین آلات پرداخت کرد اما بعضی از انواع آن‌ها آسیب‌پذیرتر هستند. میزان کار بر روی این نوع فولادها باید به گونه‌ای تنظیم شود که مشکلی ایجاد نشود و همچنین ماشین آلات باید در وضعیت مطلوبی نگهداری شوند.

مانند فولاد کربن‌دار می‌توان به فولاد ضد زنگ هم سولفور اضافه کرد تا بتوان بهتر بر روی آن کار کرد. درجه ۳۰۳ نمونه‌ای از این فولادهای سولفوردار است. این درجه شباهت زیادی با درجه ۳۰۴ دارد با این تفاوت که سولفور برای راحت‌تر شدن کار به ۳۰۳ به آن اضافه شده است‌. درجه ۴۱۶ هم نمونه‌ای از فولاد ضدزنگ ferritic است که به آن سولفور اضافه شده است.

چه مقدار و چه نوع خاصیت ضدزنگی نیاز است؟

فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت در برایر زنگ‌ زدکی کاربرد زیادی دارد. اما باید بدانیم که درجات مختلف فولاد میزان متفاوتی از مقاومت را از خود نشان می‌دهند. فولاد‌های austenitic به خصوص درجه ۳۰۴ به علت میزان بالای کروم از خود مقاومت بالایی در برابر زنگ‌زدنی نشان می‌دهند. درجه ۳۱۶ هم شباهت بالایی با ۳۰۴ دارد با این تفاوت که مولیبدنوم موجود مقاومت آن در برابر زنگار را بیش از پیش افزایش داده است.
اطلاعات بیشتر از تفاوت فولاد‌های ضدزنگ ۳۰۴ و ۳۱۶  در این مقاله دریافت نمایید.

فولادهای ferritic و martensitic به علت این که نسبت به austenitic نیکل و کروم کمتری دارند ارزان‌تر هستند اما مقاومت کم‌تری در برابر زنگار دارند. فولادهای duplex هم از طرفی مشکل ترک‌خوردن بر اثر خوردگی که انواع austenitic دیده می‌شود را از خود نشان نمی‌دهند.

فولاد ضدزنگ: آیا نیاز با گرمادهی دارد؟

اگر قرار است تا فولاد در معرض گرمادهی قرار بگیرد، بهتر است بدانیم که هر درجه‌ از فولاد به چه میزانی تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. در بیشتر موارد فولاد‌های austenitic و ferritic با گرمادهی مقاوم نمی‌شوند‌‌. انواع martensitic و فولاد‌های که تحت مقاوم‌سازی رسوبی قرار گرفته اند(precipitation hardened) را می‌توان جزو فولاد‌هایی قرار داد که می‌توانند گرما‌دهی‌شوند. نمونه‌هایی از این آن‌ها به ترتیب شامل انواع ۴۴۰C و ۱۷-۴ PH می‌شوند.

چه نیاز‌های استقامتی مورد نیاز است؟

فولاد‌های martensitic مثل ۴۴۰C و precipitation hardened مثل ۱۷-۴ PH و ۱۵-۵ PH مقاومت بالایی دارند. فولاد ضدزنگ austenitic مثل ۳۱۶ هم مقاومت بالایی دارند اما به مقاومت درجات martensitic نمی‌رسند.

فولادهای austenitic همچنین میزان بیشتری نیکل دارند که همین موضوع به آن‌ها رسانایی و قدرت بیشتری نسبت به انواع martensitic و ferritic بخشیده‌است. انوع duplex می‌توانند جنبه‌های مختلف ferritic را به همراه مقاومت و رسانایی austenitic در اختیار داشته باشند.

مصرف شامل چه مواردی خواهد شد؟

یکی از بهترین روش‌هایی که به وسیله آن می‌توان نوع مناسب فولاد را انتخاب کرد، بررسی موارد مصرف پیشین آن است. در این قسمت به موارد مصرف مشخص بعضی درجات فولاد‌های ضدزنگ می‌پردازیم.

درجه فولاد‌های ضدزنگ ferritic

•  ۴۰۹ :سیستم‌های اگزوز اتومبیل و تبادل‌کننده‌های گرمایی
•  ۴۱۶ :محورها، میله‌ها و چفت‌کننده‌ها
•  ۴۳۰ :تجهیزات صنعت غذا و تجهیزات
•  ۴۳۹ :سیستم‌های اگزوز اتومبیل

درجه فولاد‌های ضدزنگ austenitic

•  ۳۰۳ :جفت‌کننده‌ها، چفت‌کننده‌ها و چرخ‌دنده‌ها
•  ۳۰۴ :مصارف کلی
•  ۳۰۴L :مواردی که فولاد ۳۰۴ نیاز به جوش‌داده‌شدن دارند
•  ۳۰۹ :شرایط با دمای محیطی بالا
•  ۳۱۶ :مصارف شیمیایی
•  ۳۱۶L :مواردی که فولاد ۳۱۶ نیاز به جوش‌داده‌شدن دارند

درجه فولاد ضدزنگ martensitic

•  ۴۱۰ :مصارف گوناگون
•  ۴۴۰C  :یاتاقان، چاقو و لایه‌های محافطتی

درجه فولاد‌های ضدزنگ precipitation hardened

• ۱۷-۴ PH :فضایی، هسته‌ای و مصارف شیمیایی
• ۱۵-۵ PH :سوپاپ‌ها، جفت‌کننده‌ها و چفت‌کننده‌ها

درجه فولاد‌ ضدزنگ duplex

• ۲۲۰۵ :تبادل‌کننده‌های دما و مجراهای فشار
• ۲۵۰۷ :مجراهای فشار و سیستم‌های نمک‌زدا

توجه شود که این اطلاعات نباید برای اهداف طراحی پروژه بکار روند.