هفت نکته اساسی در انتخاب ورق استیل

هفت نکته اساسی در انتخاب ورق استیل

ورق استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی آن شناخته شده است که در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود. طیف متنوع گریدها به آن اجازه می دهد تا کاربردهای مختلفی را در بسیاری از صنایع مختلف در خود جای دهد. با این حال، داشتن گریدهای متنوع به دانش لازم برای انتخاب آلیاژ مناسب نیاز دارد.

مقدمه:

ورق استیل که در درجه اول به دلیل مقاومت در برابر خوردگی آن شناخته شده است، در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود. طیف متنوع گریدها به آن اجازه می دهد تا کاربردهای مختلفی را در بسیاری از صنایع مختلف در خود جای دهد. با این حال، داشتن گریدهای متنوع به دانش لازم برای انتخاب آلیاژ مناسب نیاز دارد.

نکات مهم ورق استیل:

در اینجا 7 نکته وجود دارد که باید هنگام انتخاب نوع ورق استیل در نظر بگیرید:

• آیا باید شکل پذیری خوبی داشته باشد؟
• آیا نیاز به جوش دارد؟
• آیا نیاز به ماشین کاری دارد؟
• چه مقدار و چه نوع مقاومت در برابر خوردگی مورد نظر است؟
• آیا نیاز به عملیات حرارتی دارد؟
• الزامات استحکام چیست؟
• برنامه های معمولی کدامند؟

 

آیا ورق استیل باید شکل پذیری خوبی داشته باشد؟

اگر کاربرد به شکل پذیری خوب نیاز دارد، از گروه گرید مارتنزیتی ورق های استیل خودداری کنید. برای این منظور باید یک گرید آستنیتی مانند 304 یا یک گرید فریتی مانند 430 را امتحان کنید. ورق های استیل مارتنزیتی مانند 410 معمولاً شکننده هستند و به راحتی شکل پذیر نیستند. ورق های استیل آستنیتی معمولاً بهترین انتخاب در مورد ورق های استیل شکل پذیر هستند.

آیا ورق استیل نیاز به جوشکاری دارد؟

جوشکاری ورق استیل بسیار متفاوت از جوشکاری فولاد کربنی است و می تواند منجر به مشکلاتی مانند خوردگی بین دانه ای، ترک داغ و ترک خوردگی ناشی از تنش شود. جوش‌پذیرترین ورق های استیل معمولاً در گروه آستنیتی قرار دارند. هنگام جوشکاری ورق های استیل آستنیتی باید از گریدهایی مانند 304L یا 347 استفاده شود. درجه 304L دارای کربن کمتری است در حالی که 347 دارای تثبیت کننده های نیوبیم است که به جلوگیری از خوردگی بین دانه ای کمک می کند.

ورق های استیل فریتی مانند گرید 430 یا گرید 439 نیز مانند ورق های استیل دوبلکس به راحتی قابل جوش هستند. ضد زنگ مارتنزیتی به طور کلی برای جوشکاری مناسب نیست، با این حال، برخی از گریدهای ورق استیل مارتنزیتی با مقادیر کمتر کربن را می توان جوش داد. در ورق های استیل رسوب سخت شده، باید مراقب بود که خواص مکانیکی اولیه در طول فرآیند جوشکاری به خطر نیفتد.

آیا ورق استیل نیاز به ماشین کاری دارد؟

در صورت نیاز به ماشینکاری، هنگام کار با ورق استیل باید ملاحظات خاصی در نظر گرفته شود. بیشتر گریدهای ورق استیل را می توان ماشین کاری کرد، با این حال، ورق استیل بسیار مستعد کار سخت شدن است. فرآیند ماشینکاری باید بهینه شود تا با سرعتی کار کند که به کاهش این مشکل کمک کند و ابزارهای مورد استفاده برای ماشینکاری نیز باید در شرایط کاری خوب نگهداری شوند.

مشابه فولادهای کربنی، گوگرد را می توان برای افزایش ماشینکاری اضافه کرد. درجه 303 نمونه ای از این موارد است. این گرید ورق استیل شباهت زیادی به گرید 304 دارد با این تفاوت که برای ماشین کاری به آن گوگرد اضافه شده است. گرید 416 نمونه ای از ورق استیل فریتی با گوگرد اضافه شده است.

چه مقدار و چه نوع مقاومت در برابر خوردگی مورد نظر است؟

ورق استیل معمولاً به دلیل خواص مقاوم در برابر خوردگی آن انتخاب می شود، اما مهم است که بدانید که گریدهای مختلف مقادیر متفاوتی از مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهند. ورق های استیل آستنیتی به دلیل داشتن مقادیر بالای کروم به طور کلی بیشترین مقاومت در برابر خوردگی را دارند. این باعث می شود که درجه 304 انتخابی عالی برای زمانی که مقاومت در برابر خوردگی مهم است، باشد.

گرید 316 مشابه گرید 304 است، اما دارای مولیبدن به عنوان بخشی از ترکیب شیمیایی آن است که مقاومت به خوردگی آن را بیشتر می کند. ورق های استیل فریتی و مارتنزیتی به طور کلی مقرون به صرفه تر از ورق استیل آستنیتی هستند زیرا نیکل کمتر و گاهی اوقات کروم کمتری نسبت به ورق های استیل آستنیتی دارند که می تواند منجر به کاهش مقاومت در برابر خوردگی شود. ورق های استیل دوبلکس را می توان برای جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از تنش ناشی از ورق های استیل آستنیتی استفاده کرد.

آیا ورق استیل نیاز به عملیات حرارتی دارد؟

اگر قرار است ورق استیل تحت عملیات حرارتی قرار گیرد، مهم است که بدانیم گریدهای مختلف ورق استیل چگونه می توانند تحت تأثیر قرار گیرند. در بیشتر موارد، ورق های استیل آستنیتی و ورق های استیل فریتی هنگام عملیات حرارتی غیر قابل سخت شدن هستند. ورق های استیل قابل عملیات حرارتی معمولاً مارتنزیتی یا سخت شده در اثر رسوب هستند. نمونه هایی از این موارد به ترتیب درجه C440 و PH 17-4 هستند.

استحکام مورد نیاز ورق استیل چیست؟

استحکام بسیار بالایی را می توان با ورق های استیل مارتنزیتی مانند درجهC 440 بدست آورد. ورق های استیل آستنیتی، مانند گرید 316، می توانند استحکام بالایی نیز داشته باشند، البته نه به اندازه گریدهای مارتنزیتی. ورق های استیل آستنیتی همچنین دارای نیکل بیشتری نسبت به ورق های استیل دیگر هستند، بنابراین گریدی مانند 316 چقرمگی و شکل پذیری بیشتری نسبت به ورق های استیل فریتی و مارتنزیتی خواهد داشت. ورق های استیل دوبلکس می توانند خواص ورق استیل فریتی را ارائه دهند در حالی که همچنان شکل پذیری و چقرمگی نزدیک به ورق های استیل آستنیتی را حفظ می کنند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
 .

خواص انواع مختلف ورق استیل: بخش اول

ورق استیل یک فلز همه کاره است و می تواند برای بسیاری از موارد مختلف از ساخت و ساز تا تجهیزات آشپزخانه استفاده شود.

مقدمه:

ورق استیل آلیاژی از چندین نوع مختلف فلز است که در صورت ترکیب، قوی تر و بادوام تر از زمانی است که جدا هستند. با افزودن و تفریق عناصر مختلف به ورق استیل، مهندسان توانسته اند انواع مختلفی از آلیاژ را ایجاد کنند که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. ورق استیل یک فلز همه کاره است و می تواند برای بسیاری از موارد مختلف از ساخت و ساز تا تجهیزات آشپزخانه استفاده شود. انواع مختلفی از گریدهای ورق استیل در موسسات خدمات غذایی استفاده می شود و هر نوع مزایا و معایب خاص خود را دارد. برای تصمیم گیری آگاهانه هنگام خرید تجهیزات ورق استیل درجه مواد غذایی، باید عناصر اصلی آلیاژ، سیستم های مختلف درجه بندی و انواع اصلی ورق استیل را بدانید.

شرایط و عناصر مهم:

هنگام توصیف انواع مختلف ورق استیل درجه مواد غذایی و خواص آنها، چند اصطلاح و عنصر کلیدی وجود دارد که به طور مرتب مطرح می شوند. در اینجا تعاریفی از معنای آن عبارات و نوع تأثیر آن عناصر بر روی فولاد وجود دارد.

تعاریف مرتبط با ورق استیل:

ورق استیل: ورق استیل یک فلز بادوام و مقرون به صرفه است که برای اهداف مختلف استفاده می شود. استحکام بالای آلیاژ، آن را برای اهداف ساخت و ساز عالی می کند و در برابر خوردگی مقاوم است، بنابراین می تواند مدت طولانی بدون تعویض یا شکستن دوام بیاورد.

خوردگی: خوردگی فرآیند طبیعی را توصیف می کند که در آن ورق استیل به شکل شیمیایی پایدارتر تجزیه می شود. رایج ترین و شناخته شده ترین شکل خوردگی زنگ زدگی است. ورق استیل ذاتاً نسبت به سایر فلزات در برابر خوردگی مقاوم‌تر است، اما در نهایت دچار خوردگی می‌شود. عواملی مانند قرار گرفتن در معرض نمک، رطوبت بیش از حد یا اسیدهای خشن نیز می توانند خوردگی را تسریع کنند.

آلیاژ: آلیاژ فلزی است که از ترکیب چند نوع فلز با هم ساخته می شود. به عنوان مثال، ورق استیل به طور طبیعی یافت نمی شود، اما از ترکیب آهن، کربن و فلزات مختلف دیگر ساخته می شود.

عنصر: "عنصر" یک اصطلاح شیمی است که به اتم هایی اطلاق می شود که تعداد پروتون های یکسانی دارند. عناصر اساسی ترین شکل مواد هستند و برای تشکیل یک آلیاژ با هم ترکیب می شوند. برخی از عناصر رایجی که ممکن است درباره آنها شنیده باشید عبارتند از: اکسیژن، کربن، نیتروژن و آهن.

عناصر:

• کروم:

کروم یک عنصر ضروری برای ورق استیل است و به مقاوم شدن فولاد در برابر لکه، کدر شدن و همچنین خوردگی کمک می کند.

• نیکل:

هنگامی که نیکل به ورق استیل اضافه می شود، ثبات و استحکام را برای فلز به ارمغان می آورد. یکی دیگر از مزایای افزودن نیکل به ورق استیل درجه مواد غذایی این است که فولاد را صیقلی و براق می کند که یک کیفیت ضروری برای ظروف تخت است.

• کربن:

افزودن کربن به ورق استیل باعث سختی و استحکام فولاد می شود و سایش را کاهش می دهد. ورق استیل درجه مواد غذایی با سطوح بالای کربن اغلب برای ساخت چاقوهای سرآشپز استفاده می شود، زیرا چاقوها باید قوی، بادوام و قادر به حفظ لبه تیز باشند.

 

مزایای ورق استیل درجه غذایی:

1.    مقاومت در برابر خوردگی: ورق استیل در مقایسه با سایر فلزات به ویژه در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است که آن را برای استفاده در آشپزخانه عالی می کند. ورق استیل درجه مواد غذایی اغلب برای تجهیزات آشپزخانه استفاده می شود که جایگزینی آن پرهزینه است. اما، از آنجایی که بیشتر گریدهای ورق استیل بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند، لازم نیست نگران تعویض مکرر تجهیزات خود باشید.

2. استحکام: ورق استیل درجه مواد غذایی قوی است و یک ماده عالی برای استفاده در تجهیزات سنگین یا در قفسه بندی برای مکان های ذخیره سازی است.

3. سهولت در تمیز کردن: سایر مواد مانند چوب یا پلاستیک دارای شیارها یا منافذی هستند که باکتری ها می توانند در آنها نفوذ کرده و رشد کنند. ورق استیل صاف است و مکانی برای پنهان شدن باکتری ها فراهم نمی کند و به شما این امکان را می دهد که آنها را به راحتی تمیز کنید که این یک مزیت ضروری برای خدمات غذایی است.

4. سطح غیر واکنش: ورق استیل یک فلز غیر واکنشی است، به این معنی که می توانید از آن برای پخت غذاهای اسیدی مانند مرکبات، گوجه فرنگی و سرکه استفاده کنید. سایر فلزات مانند آلومینیوم و آهن واکنش پذیر هستند و پختن غذاهای اسیدی در این فلزات بر طعم و مزه آن تأثیر می گذارد و به سطح فلز آسیب می رساند.

سیستم های نامگذاری گریدهای ورق استیل:

انواع مختلفی از ورق استیل وجود دارد و تفاوت ها بین انواع مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد. برای تمایز بهتر بین انواع مختلف ورق استیل، آنها را به گریدها تقسیم می کنند. سیستم های درجه بندی مختلفی وجود دارد که توسط کشورهای مختلف و در شرایط مختلف استفاده می شود. 

گرید SAE: این سیستم درجه بندی توسط SAE International، سازمانی از مهندسین که استانداردهایی را برای متخصصان در صنایع مختلف تولیدی ایجاد می کند، پیاده سازی شده است. برای تمایز بین گریدهای ورق استیل، سیستم آنها از اعداد کامل برای دسته بندی انواع مختلف استفاده می کند. همچنین ممکن است این سیستم درجه بندی به نام سیستم AISI را مشاهده کنید که به موسسه آهن و فولاد آمریکا اشاره دارد که منشا این سیستم بوده است، اگرچه اکنون توسط SAE International به روز شده و تنظیم شده است.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
 .

پنج گروه اصلی ورق استیل: بخش دوم

واقع انواع متنوعی از ورق استیل وجود دارد که به پنج کلاس اصلی تقسیم می شوند. هر کلاس نمرات و انواع خاص خود را دارد. کلاس های مختلف ورق استیل نشان دهنده خواص و ترکیب شیمیایی ورق استیل مورد نظر می باشد.

ورق استیل مارتنزیتی:

یکی از مهمترین طبقات فولاد مارتنزیتی است. این ماده در بسیاری از اقلام فولادی که در دستان خود نگه می دارید استفاده می شود و معمولاً زمانی که محصولات به استحکام خوبی نیاز دارند اما کمتر به خوردگی اهمیت می دهند، بهترین انتخاب است.

ورق استیل مارتنزیتی یک فولاد کرومی است که معمولاً از نیکل استفاده نمی کند. مغناطیسی است و کربن و کروم کمتری نسبت به فولادهای فریتی دارد. مانند فولاد فریتی، آنها نیز در سری 400 ورق استیل یافت می شوند. از نقطه نظر ترکیب، یکی از قابل توجه ترین تفاوت های ورق استیل مارتنزیتی این است که درصد کربن بیشتری دارد. این فلزات معمولاً دارای درصد کربن تقریباً 1٪ هستند که بیشتر از بسیاری از انواع دیگر است.

این فولادها مغناطیسی هستند و معمولاً با گرما سخت می شوند. آنها جهت مقاومت در برابر خوردگی نسبتاً خوب هستند، اما مقاوم ترین فلزات موجود در برابر خوردگی نیستند. در مقایسه با فولاد آستنیتی و فریتی، توانایی کمتری در مقابله با خوردگی دارند.

در بسیاری از موارد از فولاد مارتنزیتی زمانی استفاده می شود که خوردگی کمتر نگران کننده باشد. کارد و چنگال، فنرها و ابزار جراحی معمولاً با فولاد مارتنزیتی ساخته می شوند. آچارها اغلب با این نوع فلزات نیز ساخته می شوند. از دیگر کاربردها می توان به قطعات بخاری و اجزای کوره اشاره کرد.

نمونه هایی از ورق استیل مارتنزیتی:

• ورق استیل 410

نوعی فولاد مارتنزیتی است که از درصد آلیاژ کمتری استفاده می کند. این یک ماده ارزان قیمت است که قابل عملیات حرارتی است و تقریباً برای تولید کنندگان انواع مختلف آن مفید است. زمانی که به مقاومت در برابر خوردگی نیازی نیست استفاده می شود و ممکن است در انواع بست ها و قطعات یافت شود.

• ورق استیل 430

با افزایش کروم، این فلز مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به انواع دیگر دارد. این اغلب در شیرها و پمپ ها استفاده می شود، زیرا کمتر از سایر فلزات مارتنزیتی زنگ می زند.

ورق استیل دوبلکس:

اساساً ورق استیل دوبلکس ترکیبی از فولاد فریتی و آستنیتی است. در واقع، ترکیب شیمیایی پایه این ماده، اساساً مخلوطی مساوی از دو نوع دیگر است که خواص مفیدی برای این کلاس ایجاد می‌کند.

ورق استیل دوبلکس در زمینه های مختلف برتری دارد. تمایل به استحکام بالاتر و خواص مکانیکی عالی دارد و می تواند تا دو برابر فولاد فریتی استحکام داشته باشد. استحکام تسلیم، یک عامل مهم برای ساخت و ساز است. همچنین بسیار کارآمد است و می توان آن را با سهولت نسبی ماشین کاری کرد. مهمتر از همه، ورق استیل دوبلکس یکی از بهترین مواد برای مقاومت در برابر خوردگی در نظر گرفته می شود. به دلیل استحکام و خواص ضد خوردگی، در صورت استفاده صحیح از این ماده، منبع مقرون به صرفه ای نیز می باشد. اساساً می توان از مواد کمتری برای رفع نیازهای ساختاری استفاده کرد و هزینه های کلی را کاهش داد.

این ماده زمانی مفید است که مواد شیمیایی نیاز به نگهداری یا حمل و نقل دارند. مخازن تحت فشار، مبدل های حرارتی و دستگاه های نمک زدایی همگی از ورق استیل دوبلکس استفاده می کنند. می توان از آن در کاربردهای دریایی و آب شور، ساخت و ساز و تولید کاغذ استفاده کرد.

نمونه هایی از ورق استیل دوبلکس:

• 2205

این نوع یکی از بهترین ها برای محیط های پرفشار و خورنده است. در مقایسه با بسیاری از رایج ترین ورق های استیل، انبساط حرارتی کم و هدایت حرارتی بالایی دارد.

• 2507

گاهی اوقات ورق استیل "سوپر دوبلکس" نامیده می شود، این نوع دارای استحکام استثنایی و مقاومت در برابر خوردگی است. این نوع اغلب برای تجهیزاتی است که در معرض آب شور قرار می گیرند.

ورق استیل رسوب سخت شده:

این فلزات حاوی کروم و نیکل هستند که بسیاری از خواص مشابه ورق استیل مارتنزیتی و آستنیتی را به آنها می دهد. استحکام بالایی دارند که از طریق عملیات حرارتی به دست می آید. آنها همچنین دارای ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی هستند که در این خاصیت به فلزات آستنیتی بسیار نزدیک است.

این فلزات با آلیاژهای مختلفی از جمله آلومینیوم، مس و تیتانیوم ساخته می شوند. این نام از فرآیند تولید گرفته شده است، که شامل عبور فلز از دمای انحلال جامد و سپس عملیات حرارتی آن است. آنها برخی از پیشرفته ترین، قابل اعتمادترین و پیچیده ترین انواع فولاد نه تنها از نقطه نظر فرآیند تولید، بلکه از نظر ترکیب شیمیایی هستند.

اساساً این فلزات تعادلی بین مارتنزیتی و آستنیتی ایجاد می کنند. آنها از انواع ورق استیل مارتنزیتی قوی تر هستند، اما دارای سطحی از مقاومت در برابر خوردگی هستند که با فلزات آستنیتی مطابقت دارد. این فلزات بیشتر در صنایع هوافضا و همچنین کاربردهای هسته ای و شیمیایی کاربرد دارند. انواع خاصی از ساخت و سازها را نیز می توان با استفاده از ورق استیل رسوب سخت شده بهبود بخشید.

نمونه هایی از ورق استیل رسوب سخت شده:

• 4-17

این ورق استیل کروم-مس در کاربردهای مختلفی استفاده می شود که نیاز به استحکام بالا تنها با نیاز متوسط به مقاومت در برابر خوردگی دارند. می توان آن را عملیات حرارتی کرد، اما محدودیت های دما برای نحوه استفاده از آن دارد.

• 5-15

این در واقع یک نوع از 4-17 است. با چقرمگی بیشتر از 4-17 طراحی شده است و اغلب در مواقعی که مقاومت در برابر خوردگی بیشتری مورد نیاز است استفاده می شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی

.

ورق استیل ماده ای طبیعی و دوستدار طبیعت: بخش دوم

ورق استیل برای طیف وسیعی از صنایع مفید است، اما در جنبه های خانگی و ساختمانی بسیار رایج است. ورق استیل دارای یک ویژگی بازیافت کننده است و می توانید بدون کاهش ارزش آن را به طور کامل بازیافت کنید. این یکی از معدود موادی است که می توان آن را به طور مکرر بازیافت کرد و به یک کالای با ارزش تبدیل کرد.

آیا ورق استیل برای محیط زیست مضر است؟

اگر از نظر محیطی فردی مثبت هستید، احتمالاً در مورد تأثیر بیشتر موادی که مصرف می کنید بر محیط زیست کنجکاو خواهید شد. برای پاسخ به این سوال باید فرآیند تولید ورق استیل را بررسی نمود. برای این منظور ابتدا باید ماده اولیه ورق استیل در دمای بسیار بالا ذوب شود و سپس به شکل دلخواه درآید. همانطور که قبلا ً ذکر کردیم، ورق استیل یک ماده آلیاژی است، به این معنی که از ترکیبی از فلزات ساخته شده است. ذوب تمام این فلزات انرژی زیادی مصرف می‌کند و وقتی این فسیل‌ها می‌سوزند، گازهای سمی در جو آزاد می‌شوند. این به گرمایش جهانی آنطور که ما می شناسیم کمک می کند.

از طرف دیگر مرحله مصرف بسیار سازگار با محیط زیست است. ورق استیل برای طیف وسیعی از صنایع مفید است، اما در جنبه های خانگی و ساختمانی بسیار رایج است. هنگامی که از ورق استیل برای دیوارهای خارجی استفاده می شود، در برابر شرایط آب و هوایی شدید بسیار مقاوم است و حتی در گرمای شدید سمی را آزاد نمی کند. شرط نهایی روش دفع است. ورق استیل دارای یک ویژگی بازیافت کننده است و می توانید بدون کاهش ارزش آن را به طور کامل بازیافت کنید. این یکی از معدود موادی است که می توان آن را به طور مکرر بازیافت کرد و به یک کالای با ارزش تبدیل کرد.

اجزای ورق استیل به گونه‌ای هستند که می‌توان آن‌ها را حتی پس از فراتر رفتن از نقطه ذوب با هم دوباره قالب‌گیری کرد. در واقع، در این مرحله است که آلیاژ بسیار انعطاف پذیر می گردد و هر شکلی که بازیافت کننده بخواهد، می تواند ایجاد کند.

آیا ورق استیل می تواند زنگ بزند؟

کروم چیزی است که فلزات را در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم می کند. ورق استیل حاوی 10.5 درصد از این فلز است که برای جلوگیری از زنگ زدگی کافی است. هنگامی که کروم با اکسیژن تماس پیدا می کند، ورق استیل با یک لایه محافظ ایجاد می کند که از زنگ زدگی و خوردگی جلوگیری می کند. بنابراین به زودی، ورق استیل نمی تواند زنگ بزند. با این حال، اگر مواد را نگهداری نکنید، در نهایت زنگ می‌زند. در حال حاضر، هر چه محتوای کروم در ورق استیل بیشتر باشد، خطاپذیری آن در برابر زنگ زدگی کمتر است. بیش از صد و پنجاه ماده مختلف از جنس استنلس استیل در سراسر جهان وجود دارد، به این معنی که جنس شما ممکن است بیش از سایرین مستعد زنگ زدگی باشد، اما این به محتوای کروم آن بستگی دارد.

در حالی که کروم به ورق استیل کمک می کند تا ویژگی براق خود را حفظ کند، زمان و شرایط آب و هوایی شدید می تواند در نهایت باعث زنگ زدگی آن شود. بنابراین، ممکن است در چند دهه اول تا قرن ها استفاده از آن زنگ نزند، اما در نهایت با گذشت زمان تسلیم زنگ زدگی می شود.

موارد استفاده برای ورق استیل نیز تعیین می کند که چقدر سریع زنگ می زند. به عنوان مثال، هنگامی که سازه های فولادی ضد زنگ نزدیک به استخر هستند، تماس مداوم با آب باعث می شود که آن را به سرعت در برابر زنگ زدگی حساس کند. این به این دلیل است که آب استخر حاوی کلر در سطوحی است که می تواند خوردگی را برای ورق استیل تسریع کند. همین امر در مورد ساخت و سازهای نزدیک به آب شور نیز صدق می کند. محتوای نمک همچنین می تواند باعث زنگ زدگی ورق استیل بسیار سریعتر از زمانی که در یک محیط خنثی است، شود.

با این حال، اگر ورق استیل را به درستی تمیز کنید، می توانید آن را به حالت اولیه بازگردانید. علاوه بر این، اگر مورد یا ساخت و ساز فولادی ضد زنگ شما به طور منظم با کلر یا محتوای نمک بالا در تماس باشد، می توانید اقدامات پیشگیرانه در برابر خوردگی انجام دهید.

آیا ورق استیل می تواند آهن ربا را جذب کند؟

فلزات فرومغناطیسی تنها فلزاتی هستند که قادر به جذب آهنربا هستند. برخی از آنها عبارتند از آهن، نیکل، کبالت و منیزیم. آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا آهنرباها به مواد خاصی که فلزی به نظر می رسند نمی چسبند؟ این رفتار به دلیل رفتار مغناطیسی ضعیف آن فلز است. طلا، نقره و برنز همه فلز هستند، اما هرگز در حالت طبیعی خود آهنربا را جذب نمی کنند.

با این حال، هنگامی که آنها را با فلزات فرومغناطیسی ترکیب می کنید، به احتمال زیاد آهن ربا را جذب می کنند. اما مطمئناً، قبل از اینکه این اتفاق بیفتد، محتوای فرومغناطیسی باید آنقدر زیاد باشد که فلزات ضعیف را تحت تأثیر قرار دهد.

اکنون، در مورد ورق استیل، برخی از انواع آن فلزات را جذب می کنند در حالی که برخی دیگر جذب نمی کنند. این به این دلیل است که ورق استیل به خودی خود یک فلز نیست بلکه یک آلیاژ یعنی ترکیبی از فلزات مختلف است. بیش از صد و پنجاه نوع مختلف از ورق استیل وجود دارد و هر کدام دارای سطح متفاوتی از محتوای فرومغناطیسی هستند.

هر چه سطح فلزی بالاتر باشد، احتمال جذب آهنربا بیشتر است. ورق استیل آلیاژی است که حاوی آهن و ترکیبی از مواد دیگر است. آهن یک فلز بسیار فرومغناطیسی است و آهن ربا را به راحتی جذب می کند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی

فرآیند تولید گریدهای مختلف فولاد و ورق استیل

فولاد یکی از همه کاره ترین و مفیدترین مواد روی کره زمین است. فولاد عمدتاً از آهن (Fe) و کربن (C) تشکیل شده است، اما فولاد مدرن پیچیده تر از آن است. ویژگی‌ها و استحکام فولاد تحت تاثیر غلظت کربن و آهن یا گنجاندن عناصر دیگر قرار می‌گیرد که به فولاد اجازه می‌دهد در تعداد نامحدودی از سناریوها استفاده شود. 

مقدمه:

فولاد یکی از همه کاره ترین و مفیدترین مواد روی کره زمین است. فولاد عمدتاً از آهن (Fe) و کربن (C) تشکیل شده است، اما فولاد مدرن پیچیده تر از آن است. ویژگی‌ها و استحکام فولاد تحت تاثیر غلظت کربن و آهن یا گنجاندن عناصر دیگر قرار می‌گیرد که به فولاد اجازه می‌دهد در تعداد نامحدودی از سناریوها استفاده شود. اکثر مردم بر این باورند که فولاد فقط ترکیبی از آهن و کربن است. اما در واقع بیش از 3500 درجه مختلف فولاد وجود دارد. شما می توانید عیار فولاد را با تجزیه و تحلیل مقدار کربن موجود در آن، سایر عناصر آلیاژی آن و همچنین نحوه پردازش آن تعیین کنید.

طبقه بندی فولاد:

فراتر از چهار گروه اصلی فولاد که بر اساس ترکیب شیمیایی انجام می شود، فولادها را می توان بر اساس متغیرهای مختلف دیگری نیز طبقه بندی کرد که در ذیل به بررسی این متغیرها پرداخته شده است:

• ترکیب: محدوده کربن، آلیاژ، ضد زنگ و غیره
• روش تکمیل: نورد گرم، نورد سرد، پایان سرد و غیره.
• روش تولید: کوره الکتریکی، ریخته گری پیوسته و غیره.
• ریزساختار: فریتی، پرلیتی، مارتنزیتی و غیره
• قدرت فیزیکی: طبق استانداردهای ASTM
• فرآیند اکسید زدایی: کشته یا نیمه کشته
• عملیات حرارتی: بازپخت، تمپر و غیره.
• نامگذاری کیفیت: کیفیت تجاری، کیفیت مخازن تحت فشار، کیفیت کشش و غیره.

سیستم های درجه بندی فولاد:

سیستم های درجه بندی فولاد به ما این امکان را می دهد که انواع فولاد را بر اساس موارد استفاده آنها دسته بندی کنیم. برای مثال، سرعت خنک شدن فولاد توسط سازندگان فولاد ممکن است بر استحکام مولکولی آن تأثیر بگذارد. مدت زمانی که آنها می توانند فولاد را در دمای بحرانی در طول فرآیند خنک سازی حفظ کنند نیز ضروری است. در واقع، دو ورق فولاد با محتوای آلیاژی یکسان بسته به روش عملیات حرارتی، می‌توانند گریدهای مختلفی داشته باشند.

سیستم درجه بندی ASTM به هر فلز یک پیشوند حرفی بر اساس دسته کلی آن ("A" برای آلیاژهای مبتنی بر آهن و مواد فولادی) و همچنین یک عدد اختصاص داده شده به ترتیب مربوط به ویژگی های منحصر به فرد آن فلز اختصاص می دهد. در مقابل، برای طبقه بندی، سیستم درجه بندی SAE از یک عدد چهار رقمی استفاده می کند. دو شکل اول نشان دهنده نوع فولاد و غلظت عنصر آلیاژی است، در حالی که دو رقم آخر نشان دهنده غلظت کربن فلز است.

استانداردهای درجه بندی فولاد اغلب برای اطمینان از کیفیت و سازگاری مواد توسط دانشمندان، مهندسان، معماران، مهندسان خودرو و ارگان های دولتی استفاده می شود. این استانداردها اصطلاحات منسجمی را برای بیان خصوصیات فولاد با جزئیات زیاد و همچنین هدایت تولیدکنندگان محصول به سمت تکنیک های پردازش و کاربرد مناسب ارائه می کنند.

روش های مختلف عملیات حرارتی فولاد:

کروی شدن:

کروی شدن زمانی اتفاق می افتد که فولاد کربنی به مدت 30 ساعت تا دمای 1290 درجه فارنهایت (699 درجه سانتیگراد) گرم شود. لایه های پرلیت ریزساختار سمانتیت به شکل کروی تغییر یافته و در نتیجه نرم ترین و انعطاف پذیرترین شکل فولاد به وجود می آید.

بازپخت کامل:

فولاد کربنی ابتدا با حرارت دادن کمی فراتر از دمای بحرانی بالا به مدت یک ساعت و سپس با سرعت حدود 36 درجه فارنهایت (2 درجه سانتیگراد) در ساعت بازپخت می شود. این روش ساختار پرلیتی درشتی را ایجاد می کند که انعطاف پذیر و عاری از تنش های کششی داخلی است.

فرآیند آنیلینگ:

در فولاد سرد کار شده و کم کربن (کمتر از 0.3% کربن)، فرآیند بازپخت استرس را کاهش می دهد. به مدت یک ساعت، فولاد در محدوده 1025 تا 1292 درجه فارنهایت (552 تا 700 درجه سانتیگراد) گرم می شود. قبل از سرد شدن، نابجایی ها در ریزساختار با بازسازی کریستال اصلاح می شوند.

آنیل همدما:

فولاد پر کربن ابتدا بالاتر از دمای بحرانی بالایی خود گرم می شود. سپس دما حفظ می شود، به دمای بحرانی کمتر کاهش می یابد و یک بار دیگر حفظ می شود. پس از آن به تدریج تا دمای اتاق خنک می شود. این روش تضمین می کند که ماده قبل از شروع به مرحله خنک کننده بعدی به دمای یکنواخت و ریزساختار رسیده است.

نرمال سازی:

به مدت یک ساعت، فولاد کربنی تا دمای نرمالیزه کردن گرم می شود. فولاد اکنون به طور کامل وارد فاز آستنیت شده است. سپس فولاد توسط هوا خنک می شود. نرمال سازی منجر به یک ریزساختار پرلیتی ظریف با استحکام و سختی بالا می شود.

خنک کردن:

در این فرآیند، فولاد متوسط یا کربنی تا دمای نرمال حرارت داده می‌شود، سپس (سرد شدن سریع در آب، آب نمک یا روغن) از دمای بحرانی سرد می‌شود. فرآیند کوئنچ منجر به ساختار مارتنزیتی می شود که بسیار سخت اما شکننده است.

حرارت دادن فولاد سرد شده:

این محبوب ترین عملیات حرارتی است زیرا نتیجه قابل پیش بینی است. فولاد کوئنچ شده مجدداً گرم و سرد می شود تا به دمای کمتر از نقطه بحرانی برسد. دماها بسته به اثر مورد نظر متفاوت است و 298 تا 401 درجه فارنهایت (148 تا 205 درجه سانتیگراد) معمول ترین آنها است.

فرآیند تولید گریدهای مختلف ورق استیل

ورق استیل با توجه به ترکیب شیمیایی آن به گریدهای مختلفی تقسیم می‌شود. ترکیب شیمیایی ورق استیل با توجه به کاربرد آن تعیین می‌شود. فرآیند تولید ورق استیل با ذوب مواد اولیه و سپس ریخته گری پیوسته آغاز می‌شود. در مرحله بعد، ورق استیل حاصل از ریخته گری پیوسته به صورت گرم نورد می‌شود تا به ضخامت و عرض مورد نظر برسد. در مرحله بعد، ورق استیل گرم به صورت سرد نورد می‌شود تا خواص مکانیکی مورد نظر به دست آید. در نهایت، ورق استیل سرد به صورت آنیل شده یا سخت شده به بازار عرضه می‌شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی

.

خانواده فولادها و جایگاه ورق استیل در آن

خانواده فولادها و جایگاه ورق استیل در آن

انواع فولاد را به چهار گروه کلی کربنی، آلیاژی، ضد زنگ (استینلس استیل) و ابزار طبقه بندی می کنند. ورق های استیل حاوی 10 تا 20 درصد کروم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی و همچنین عناصر دیگری مانند نیکل، سیلیکون، منگنز و کربن هستند. این فولادها به طور قابل توجهی مقاومت خوردگی بالایی دارند.

مقدمه:

اکثر مردم فکر می کنند که فولاد فقط ترکیبی از آهن و کربن است. آیا می دانستید که بیش از 3500 گرید مختلف فولاد وجود دارد؟ می توانید با اندازه گیری میزان کربن، آلیاژهای اضافی و نحوه پردازش آنها توسط سازنده، گرید فولاد را مقایسه کنید.

چهار نوع فولاد:

انواع فولاد را به چهار گروه کلی کربنی، آلیاژی، ضد زنگ (استینلس استیل) یا ورق استیل و ابزار طبقه بندی می کنند. در ذیل به بررسی انواع این فولادها پرداخته شده است.

فولادهای کربنی:

فولادهای کربنی علاوه بر کربن و آهن، فقط حاوی مقادیر کمی از عناصر هستند. این گروه از بین چهار گرید فولادی، محبوب ترین است و 90 درصد تولید فولاد را به خود اختصاص داده است. فولاد کربنی بسته به میزان کربن موجود در فلز دارای سه زیر گروه اصلی است: فولادهای کم کربن یا فولادهای ملایم (تا 0.3٪ کربن)، فولادهای کربن متوسط (0.3-0.6٪ کربن) و فولادهای کربن بالا (بیش از 0.6٪ کربن).

شرکت ها اغلب این فولادها را در مقادیر انبوه تولید می کنند، زیرا ساخت آنها ارزان است و به اندازه کافی قوی هستند که در ساخت و سازهای بزرگ استفاده شوند.

فولادهای آلیاژی:

فولادهای آلیاژی با افزودن عناصر آلیاژی اضافی مانند نیکل، مس، کروم و یا آلومینیوم ایجاد می شوند. ترکیب این عناصر استحکام، شکل‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و ماشین‌کاری فولاد را افزایش می‌دهد.

ورق های استیل:

ورق استیل حاوی 10 تا 20 درصد کروم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی و همچنین عناصر دیگری مانند نیکل، سیلیکون، منگنز و کربن هستند. این فولادها به طور قابل توجهی مقاومت خوردگی بالایی دارند و برای استفاده در ساخت و سازهای خارجی ایمن می باشند، زیرا توانایی بیشتری در مقاومت در برابر آب و هوای خشن دارند. آنها همچنین به طور گسترده در تجهیزات الکتریکی استفاده می شوند. به عنوان مثال، ورق استیل 304، به دلیل توانایی آن در مقاومت در برابر عناصر و در عین حال دور نگه داشتن مواد الکتریکی از آسیب، بسیار مورد توجه است.

در حالی که گریدهای مختلف ورق استیل مانند ورق استیل 304 جایگاهی در ساخت و ساز دارند، اکثر صنایع از ورق استیل برای خواص بهداشتی خود استفاده می کنند. این فولادها در تجهیزات پزشکی، لوله کشی، ابزار برش و تجهیزات پردازش مواد غذایی رایج هستند.
ورق های استیل به دسته ای زیر طبقه بندی می شوند:

• ورق استیل فریتی
• ورق استیل مارتنزیتی
• ورق استیل آستنیتی
• ورق استیل دوبلکس
• ورق استیل رسوب سخت شده
   

ورق استیل فریتی

فولادهای فریتی متشکل از آلیاژهای آهن-کروم با ساختارهای کریستالی مکعبی (BCC) هستند. اینها عموماً مغناطیسی هستند و نمی‌توانند با عملیات حرارتی سخت شوند، اما می‌توانند با کار سرد تقویت شوند.

ورق استیل آستنیتی

فولادهای آستنیتی مقاوم ترین فولادها در برابر خوردگی هستند. غیر مغناطیسی و غیر قابل عملیات حرارتی می باشند. به طور کلی فولادهای آستنیتی جوش پذیری بالایی دارند.

ورق استیل مارتنزیتی

ورق های استیل مارتنزیتی بسیار قوی و محکم هستند اما به اندازه دو کلاس دیگر در برابر خوردگی مقاوم نیستند. این فولادها قابلیت ماشینکاری، مغناطیسی و عملیات حرارتی بالایی دارند.

ورق های استیل دوبلکس

ورق استیل دوبلکس از یک ریزساختار دو فازی متشکل از دانه های ورق استیل فریتی و آستنیتی (یعنی فریت + آستنیت) تشکیل شده است. فولادهای دوبلکس تقریباً دو برابر ورق های استیل آستنیتی یا فریتی استحکام دارند.

ورق های استیل رسوب سخت شده (PH)

ورق های استیل PH به دلیل سخت شدن رسوبی دارای استحکام فوق العاده بالایی هستند.

فولادهای ابزار

فولادهای ابزار، همانطور که احتمالاً از نامش می توانید حدس بزنید، در تجهیزات برش و حفاری عالی هستند. راز استحکام آن تنگستن، مولیبدن، کبالت و وانادیوم است که مقاومت حرارتی و دوام کلی آنها را افزایش می دهد. و از آنجایی که آنها شکل خود را تحت استفاده زیاد حفظ می کنند، مواد اولیه برای اکثر ابزارهای دستی هستند.

درجات مختلف فولاد کدامند؟

سیستم های درجه بندی فولاد راهی را به ما می دهد تا انواع فولاد را بر اساس تمام کاربردهای متفاوتی که آنها را متمایز می کند طبقه بندی کنیم. به عنوان مثال، سرعت خنک کردن فولاد توسط سازندگان می تواند بر میزان استحکام آن در سطح مولکولی تأثیر بگذارد. مدت زمانی که آنها فولاد را در دمای بحرانی در طول فرآیند خنک سازی نگه می دارند نیز نقش مهمی ایفا می کند. در واقع، این امکان وجود دارد که دو ورق فولادی با محتوای آلیاژ یکسان، بر اساس فرآیند عملیات حرارتی، دارای گریدهای متفاوتی باشند.

سیستم درجه بندی ASTM به هر فلز یک پیشوند حرفی بر اساس دسته کلی آن اختصاص می دهد ("A" نامی برای مواد آهن و فولاد است)، و همچنین یک عدد اختصاص داده شده متوالی که با ویژگی های خاص آن فلز مطابقت دارد.

سیستم درجه بندی SAE از یک عدد چهار رقمی برای طبقه بندی استفاده می کند. دو رقم اول نشان دهنده نوع فولاد و غلظت عنصر آلیاژی است و دو رقم آخر نشان دهنده غلظت کربن فلز است.

استانداردهای درجه بندی فولاد به طور گسترده توسط دانشمندان، مهندسان، معماران و سازمان های دولتی برای اطمینان از کیفیت و سازگاری مواد استفاده می شود. این استانداردها زبان مشترکی را برای برقراری ارتباط با خواص فولاد با ویژگی‌های بسیار بالا فراهم می‌کنند و تولیدکنندگان محصول را به سمت فرآیندهای پردازش و کاربرد مناسب راهنمایی می‌کنند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی

.