چقدر در مورد فولاد ضد زنگ می دانید؟

فولاد یک اصطلاح کلی برای آلیاژهای کربن آهن با محتوای کربن بین 0.02٪ و 2.11٪ است. بیش از 2.11 درصد آهن است.
ترکیب شیمیایی فولاد می تواند بسیار متفاوت باشد و فولادی که فقط حاوی عناصر کربنی است فولاد کربنی یا فولاد معمولی نامیده می شود. در طول فرآیند ذوب، عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، منگنز، سیلیکون، تیتانیوم و مولیبدن نیز می توانند برای بهبود عملکرد فولاد اضافه شوند.
فولاد ضد زنگ با فولاد ضد زنگ و مقاومت در برابر خوردگی مشخص می شود، با محتوای کروم حداقل 10.5٪ و محتوای کربن بیش از 1.2٪.
01
فولاد ضد زنگ قطعا زنگ نمی زند؟ هنگامی که لکه های زنگ قهوه ای (لکه ها) روی سطح فولاد ضد زنگ ظاهر می شود، مردم شگفت زده می شوند و معتقدند که فولاد ضد زنگ زنگ نمی زند. زنگ دیگر فولاد ضد زنگ نیست، ممکن است به دلیل مشکل کیفیت فولاد باشد. در واقع، این یک دیدگاه اشتباه یک طرفه است که درک درستی از فولاد ضد زنگ ندارد. فولاد ضد زنگ نیز تحت شرایط خاصی می تواند زنگ بزند. فولاد ضد زنگ توانایی مقاومت در برابر اکسیداسیون اتمسفر - مقاومت در برابر زنگ زدگی را دارد و همچنین توانایی مقاومت در برابر خوردگی در محیط های حاوی اسید، قلیایی و نمک، یعنی مقاومت در برابر خوردگی را دارد. اما میزان مقاومت به خوردگی آن با ترکیب شیمیایی، حالت متقابل، شرایط استفاده و نوع محیط محیطی خود فولاد متفاوت است. مانند مواد 304، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در یک جو خشک و تمیز دارد، اما هنگامی که به مناطق ساحلی منتقل می شود، به سرعت در غبار دریایی حاوی مقدار زیادی نمک زنگ می زند. بنابراین، هیچ نوع فولاد ضد زنگ نمی تواند همیشه در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاومت کند. فولاد ضد زنگ یک فیلم اکسید غنی از کروم (فیلم محافظ) پایدار است که روی سطح آن تشکیل شده است که بسیار نازک و محکم است و از ادامه نفوذ و اکسید شدن اتم‌های اکسیژن جلوگیری می‌کند و در نتیجه توانایی مقاومت در برابر خوردگی را به دست می‌آورد. یک بار به دلایلی، این لایه نازک دائماً آسیب می بیند و اتم های اکسیژن در هوا یا مایع به طور مداوم نفوذ می کنند یا اتم های آهن در فلز به طور مداوم از هم جدا می شوند و اکسید آهن شل را تشکیل می دهند و سطح فلز نیز دائماً خورده می شود.
02
چه نوع فولاد ضد زنگ کمتر مستعد زنگ زدگی است؟
عوامل اصلی موثر بر خوردگی فولاد ضد زنگ به شرح زیر است.
1) محتوای عناصر آلیاژی
به طور کلی، فولاد با محتوای کروم 10.5٪ کمتر در معرض زنگ زدگی است. هر چه محتوای کروم و نیکل بیشتر باشد، مقاومت در برابر خوردگی بهتر است. به عنوان مثال، ماده 304 به محتوای نیکل 8 تا 10 درصد و کروم 18 تا 20 درصد نیاز دارد. چنین فولاد ضد زنگ در شرایط عادی زنگ نمی زند.
2) فرآیند ذوب بنگاه های تولیدی
فرآیند ذوب شرکت های تولیدی همچنین می تواند بر مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ تأثیر بگذارد. کارخانه های فولاد ضد زنگ بزرگ با تکنولوژی ذوب خوب، تجهیزات پیشرفته و فرآیندهای پیشرفته می توانند کنترل عناصر آلیاژی، حذف ناخالصی ها و کنترل دمای خنک کننده بیلت های فولادی را تضمین کنند. بنابراین، کیفیت محصول پایدار و قابل اعتماد است، با کیفیت داخلی خوب و کمتر مستعد زنگ زدگی است. در مقابل، برخی از کارخانه های کوچک فولاد دارای تجهیزات و فرآیندهای قدیمی هستند. در طی فرآیند ذوب، ناخالصی ها را نمی توان حذف کرد و محصولات تولید شده به ناچار زنگ می زند.
3) محیط خارجی
محیط خشک و دارای تهویه مناسب کمتر مستعد زنگ زدگی است. نواحی با رطوبت هوای بالا، هوای بارانی مداوم یا اسیدیته و قلیاییت زیاد در هوا مستعد زنگ زدگی هستند. اگر محیط اطراف خیلی ضعیف باشد، فولاد ضد زنگ 304 نیز می تواند زنگ بزند.
03
چگونه با لکه های زنگ زدگی فولاد ضد زنگ مقابله کنیم؟
1) روش های شیمیایی
از خمیر تمیزکننده اسیدی یا اسپری برای کمک به قطعات زنگ زده برای غیرفعال شدن مجدد برای تشکیل لایه اکسید کروم برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی استفاده کنید. پس از تمیز کردن اسید، برای از بین بردن تمام آلاینده ها و باقی مانده های اسید، شستشوی مناسب با آب تمیز بسیار مهم است. پس از تمام مراحل پردازش، از تجهیزات پولیش برای پرداخت مجدد و مهر و موم کردن با موم پرداخت استفاده کنید. برای مناطقی که لکه های زنگ زدگی جزئی دارند، می توان از مخلوط 1:1 بنزین و روغن موتور استفاده کرد تا لکه های زنگ زدگی را با یک پارچه تمیز پاک کنید.
2) روش های مکانیکی
سندبلاست، شات بلاست با ذرات شیشه یا سرامیک، غوطه وری، برس زدن و پرداخت. می توان از روش های مکانیکی برای از بین بردن آلودگی ناشی از موادی که قبلاً حذف شده اند، مواد صیقل دهنده یا مواد معدوم شده استفاده کرد. انواع مختلف آلودگی به ویژه ذرات آهن خارجی می توانند به منابع خوردگی به ویژه در محیط های مرطوب تبدیل شوند. بنابراین سطوح تمیزکننده مکانیکی باید در شرایط خشک به درستی تمیز شوند. استفاده از روش های مکانیکی فقط می تواند سطح را تمیز کند و نمی تواند مقاومت در برابر خوردگی خود ماده را تغییر دهد. بنابراین توصیه می شود پس از تمیز کردن مکانیکی مجدداً با تجهیزات پولیش پرداخت و با واکس پولیش آب بندی شود.
04
آیا می توان از آهنربا برای تعیین فولاد ضد زنگ استفاده کرد؟
بسیاری از مردم محصولات فولادی ضد زنگ یا فولاد ضد زنگ می خرند و یک آهنربای کوچک با خود می آورند. وقتی به کالا نگاه می کنند، آن را می مکند و فکر می کنند چیزی که نمی توانند آن را بمکند، فولاد ضد زنگ خوب است. بدون مغناطیس، زنگ زدگی ایجاد نمی شود، که در واقع یک تصور اشتباه است.
فولاد ضد زنگ با یا بدون مغناطیس توسط ریزساختار آن تعیین می شود. در طی فرآیند انجماد فولاد مذاب، ریزساختارهای مختلفی مانند «فریت»، «آستنیت» و «مارتنزیت» به دلیل دمای انجماد متفاوت تشکیل می‌شوند. در میان آنها فولاد ضد زنگ "فریت" و "مارتنزیت" همگی مغناطیسی هستند. فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای خواص مکانیکی جامع، فرآیند پذیری و جوش پذیری خوبی است، اما از نظر مقاومت در برابر خوردگی، فولاد ضد زنگ فریتی مغناطیسی از فولاد زنگ نزن آستنیتی قوی تر است.
فولادهای زنگ نزن سری 200 و سری 300 با محتوای منگنز بالا و مقدار نیکل کم که در حال حاضر در بازار در حال گردش هستند دارای خاصیت مغناطیسی نیستند، اما عملکرد آنها با 304 با محتوای نیکل بالا تفاوت زیادی دارد. در مقابل، 304 همچنین می تواند پس از پردازش با کشش، بازپخت، پرداخت، ریخته گری و سایر فرآیندها دارای خاصیت مغناطیسی باشد. بنابراین، استفاده از نوارهای فولادی ضد زنگ بدون مغناطیس برای قضاوت در مورد کیفیت فولاد ضد زنگ یک سوء تفاهم و غیر علمی است.
05
گریدهای متداول فولاد ضد زنگ کدامند؟
201: به جای فولاد ضد زنگ نیکل با منگنز، دارای مقاومت اسیدی و قلیایی خاص، چگالی بالا و بدون حباب پرداخت می شود. در محصولات کم عمق مانند قاب های ساعت، لوله های تزئینی و لوله های صنعتی استفاده می شود.
202: متعلق به فولاد ضد زنگ با منگنز بالا با نیکل کم با مقدار نیکل و منگنز حدود 8 درصد است. در شرایط خوردگی ضعیف، می تواند جایگزین 304 شود و از مقرون به صرفه بودن بالایی برخوردار است. این عمدتا در دکوراسیون ساختمان، نرده های محافظ بزرگراه، مهندسی شهری، نرده های شیشه ای، تاسیسات بزرگراه و غیره استفاده می شود.
304: فولاد ضد زنگ جهانی، با مقاومت در برابر خوردگی خوب، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در دمای پایین و خواص مکانیکی، چقرمگی بالا، مورد استفاده در صنایع غذایی، صنایع پزشکی، صنعتی، صنایع شیمیایی و صنعت دکوراسیون منزل.
304L: فولاد ضد زنگ 304 کم کربن، برای اجزای تجهیزات با مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری استفاده می شود.
316: با افزودن مو، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در دمای بالا دارد و در تجهیزات آب دریا، شیمی، صنایع غذایی و زمینه های کاغذسازی کاربرد دارد.
321: عملکرد عالی در برابر شکست تنش در دمای بالا و مقاومت در برابر خزش در دمای بالا دارد.
430: مقاوم در برابر حرارت، با ضریب انبساط حرارتی کمتر از آستنیت، مناسب برای لوازم خانگی و دکوراسیون ساختمان.
410: سختی بالا، چقرمگی، مقاومت در برابر خوردگی خوب، رسانایی حرارتی بالا، ضریب انبساط کم، مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب، برای ساخت قطعات با خوردگی اتمسفر، بخار، آب و اسید اکسیداتیو استفاده می شود.