ارائه مطالب علمي تخصصي و عمومي در مورد استيل

در چه شرايطي ورق استيل زنگ ميزند؟

ورق استيل 304يكي از رايج ترين انواع فولاد زنگ نزن آستنيتي موجود در بازار است. اين يك آلياژ آستنيت حاوي كروم و نيكل است و مقاومت بسيار خوبي در برابر خوردگي دارد.

فهرست موضوعات

مقدمه
هنگامي كه صحبت از زنگ مي شود، فولاد ضد زنگ اغلب به عنوان مقاوم ترين فلز در برابر خوردگي در نظر گرفته مي شود. اما آيا اين در همه موارد صادق است؟ به طور خاص، آيا ورق استيل 304 زنگ مي زند؟ بياييد ببينيم چه چيزي ورق استيل 304 را بسيار خاص مي كند و آيا در برابر زنگ زدگي آسيب پذير است.

ورق استيل 304چيست؟
ورق استيل 304يكي از رايج ترين انواع فولاد زنگ نزن آستنيتي موجود در بازار است. اين يك آلياژ آستنيت حاوي كروم و نيكل است و مقاومت بسيار خوبي در برابر خوردگي دارد. همچنين قابليت شكل‌دهي و جوش‌پذيري خوبي دارد كه آن را به انتخابي محبوب براي بسياري از كاربردها، از جمله لوازم آشپزخانه و تجهيزات طبخ و نگهداري مواد غذايي تبديل مي‌كند.

آيا ورق استيل 304 ضد زنگ است؟
در حالي كه ورق استيل 304در برابر زنگ زدگي مقاومت مي كند، اين بدان معنا نيست كه كاملاً در برابر اكسيداسيون مصون است. وقتي در معرض شرايط خاصي مانند رطوبت زياد يا آب نمك قرار مي گيرد، مي تواند به مرور زمان خورده شود. اين خوردگي به صورت لكه ها يا رگه هاي قهوه اي روي سطح فلز ظاهر مي شود و در صورت عدم اصلاح مناسب، در نهايت مي تواند منجر به سوراخ شدن يا زنگ زدگي شود.
فولاد ضد زنگ يك لايه بسيار نازك، ظريف و پايدار از اكسيد كروم را بر روي سطح خود تشكيل مي دهد كه از نفوذ و اكسيد شدن اكسيژن جلوگيري مي كند و در برابر خوردگي مقاومت مي نمايد. اما اگر اين لايه محافظ به طور كامل آسيب ببيند، اتم هاي هوا، مايع و اكسيژن به طور مداوم نفوذ كرده و اتم هاي آهن فلزي را جدا مي كنند و باعث زنگ زدگي مداوم سطح مي شوند. اشكال مختلفي از آسيب به فيلم محافظ روي سطوح ورق استيل وجود دارد، از جمله:

- خوردگي الكتروشيميايي:
زماني اتفاق مي‌افتد كه سطوح فولادي ضد زنگ حاوي گرد و غبار فلزي يا ساير ذرات فلزي باشد كه در هواي مرطوب با آب تغليظ شده يك ميكرو باتري تشكيل مي‌دهند و به فيلم محافظ آسيب مي‌رسانند.

- خوردگي توسط اسيدهاي آلي:
اين زماني اتفاق مي‌افتد كه سطوح فولاد ضد زنگ با آب ميوه‌هاي آلي (مانند خربزه يا سوپ رشته فرنگي) آلوده مي‌شوند كه در حضور آب و اكسيژن اسيدهاي آلي تشكيل مي‌دهند و در نهايت سطح فلز را دچار خوردگي مي‌كنند.

- خوردگي موضعي:
زماني رخ مي‌دهد كه سطوح فولاد ضد زنگ با مواد اسيدي، قليايي يا نمكي (مانند اسپري آب قليايي يا آب آهك) آلوده مي‌شوند كه منجر به خوردگي موضعي مي‌شود.
- خوردگي شيميايي: هنگامي كه اسيد سولفوريك، اسيد نيتريك و اسيد استيك در آب متراكم تشكيل شده و باعث خوردگي شيميايي مي شود، در هواي آلوده (با سطوح بالاي گوگرد، اكسيدها و اكسيژن اكسيد شده) اتفاق مي افتد.

چگونه مي توانيد از زنگ زدن ورق استيل 304 جلوگيري كنيد؟
خوشبختانه، اقداماتي وجود دارد كه مي توانيد براي جلوگيري از زنگ زدن يا خوردگي ورق استيل 304 خود انجام دهيد. يكي از راه هاي انجام اين كار اين است كه فولاد ضد زنگ را به طور مرتب با آب گرم و صابون تميز كنيد. اين كمك مي كند تا كثيفي و آلودگي از سطح فلز دور بماند. زيرا اين آلودگي مي تواند به مرور زمان باعث ايجاد لكه يا تغيير رنگ شود. علاوه بر اين، پس از هر بار استفاده بايد فولاد ضد زنگ خود را خشك كنيد، زيرا رطوبت باقي مانده مي تواند باعث آسيب بيشتر شود. در نهايت، استفاده از درزگيرها يا پوشش‌ها را روي اجسام فولادي ضد زنگ خود در نظر بگيريد كه به محافظت از آنها در برابر قرار گرفتن در معرض رطوبت و ساير عناصر خورنده در محيط كمك مي‌كند.

نتيجه گيري
در نتيجه، در حالي كه ورق استيل 304 ممكن است نسبت به ساير فلزات در برابر خوردگي مقاوم‌تر باشد، اما اگر در معرض شرايط محيطي خاص مانند رطوبت بالا يا آب نمك قرار گيرد، همچنان مي‌تواند زنگ بزند. براي جلوگيري از اين اتفاق، مطمئن شويد كه فولاد ضد زنگ خود را به طور مرتب با آب گرم و صابون تميز كنيد و بعد از هر بار استفاده آن را خشك كنيد. علاوه بر اين، استفاده از درزگيرها يا پوشش ها را در نظر بگيريد كه به محافظت از فلز در برابر آسيب هاي بيشتر ناشي از قرار گرفتن در معرض رطوبت يا ساير عناصر خورنده در محيط آن كمك مي كند. با مراقبت و نگهداري مناسب، مي توانيد اطمينان حاصل كنيد كه اجسام فولادي ضد زنگ 304 شما براي سال هاي آينده بدون زنگ باقي مي مانند.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني

.

عملكرد كامل موتور جت

به دليل مناسب بودن قيمت ورق استيل 321 نسبت به سوپرآلياژها، اين ماده از ارجحيت بيشتري برخودار است و در دهانه ورودي موتورهاي جت مورد استفاده قرار مي گيرد.

مقدمه
اجزاي اصلي يك توربوجت شامل توربوفن ها، توربوپراپ ها و توربوشفت ها مي باشند كه لازم است به دليل فرآيندهاي مختلف سايش و فرسايش در ساخت آنها از انواع آلياژهاي مقاوم نظير انواع ورق استيل ضد سايش استفاده گردد. اين موتورها داراي دو بخش اصلي سرد و گرم مي باشند كه از انواع سوپر آلياژهاي پايه نيكل، ورق استيل 321 و غيره در ساخت آنها استفاده شده است. به دليل مناسب بودن قيمت ورق استيل 321 نسبت به سوپرآلياژها، اين ماده از ارجحيت بيشتري برخودار است و در دهانه ورودي موتورهاي جت مورد استفاده قرار مي گيرد.

ورودي موتور جت
ورودي هوا (ورودي) براي هواپيماهاي مادون صوت كه از انواع ورق استيل ضد سايش نظير ورق استيل 321 ساخته شده است، يك مجراي بزرگ (دهانه) است كه براي اطمينان از جريان هواي صاف و بدون ذرات خطرناك به داخل موتور مورد استفاده قرار مي گيرد. يكي از وظايف اين دهانه آن است كه براي ورود هوا از همه جهات غير مستقيم به داخل موتور مورد استفاده قرار مي گيرد. اين مكانيزم روي زمين از بادهاي متقاطع و در هنگام پرواز در صورت انحراف هواپيما اتفاق مي افتد. با آنكه قيمت ورق استيل 321 چندان بالا نيست ولي در هنگام طراحي طول مجرا براي كاهش كشش و وزن به حداقل مي رسد.
هوا با حدود نصف سرعت صوت وارد كمپرسور مي شود، بنابراين در سرعت هاي پروازي كمتر از اين، جريان در امتداد ورودي شتاب مي گيرد و در سرعت هاي پروازي بالاتر سرعت آن كاهش مي يابد. بنابراين پروفيل داخلي ورودي بايد هم جريان شتاب دهنده و هم جريان پخش كننده را بدون تلفات ناخواسته در خود جاي دهد. براي هواپيماهاي مافوق صوت، ورودي داراي ويژگي هايي مانند مخروط ها و رمپ ها براي توليد كارآمدترين سري امواج ضربه اي است كه با كاهش سرعت جريان مافوق صوت ايجاد مي شود. هوا از طريق امواج ضربه اي از سرعت پرواز به سرعت مادون صوت كاهش مي يابد و سپس از طريق قسمت زير صوت ورودي به حدود نصف سرعت صوت در كمپرسور مي رسد. سيستم خاصي از امواج ضربه اي، با توجه به بسياري از محدوديت ها مانند هزينه و نيازهاي عملياتي، براي به حداقل رساندن تلفات انتخاب مي شود كه به نوبه خود بازيابي فشار در كمپرسور را به حداكثر مي رساند.

كمپرسور يا فن
فشرده شدن هوا در داخل كمپرسور از چند مرحله تشكيل شده است. هر مرحله شامل تيغه هاي چرخان و استاتورها يا پره هاي ثابت مي باشد. با حركت هوا در كمپرسور، فشار و دماي آن افزايش مي يابد. قدرت به حركت درآوردن كمپرسور از توربين به عنوان گشتاور شفت و سرعت آن شناخته مي شود.
كانال هاي باي پس؛ جريان را از فن با حداقل تلفات به نازل پيشرانه باي پس مي رسانند. همچنين جريان فن ممكن است قبل از ورود به يك نازل پيشرانه با اگزوز توربين مخلوط شود. در ترتيب ديگري ممكن است يك پس سوز بين ميكسر و نازل نصب شود.

شفت
شفت توربين را به كمپرسور متصل مي كند و بيشتر طول موتور را به خود اختصاص مي دهد. ممكن است سه شفت متحدالمركز وجود داشته باشد كه با سرعت‌هاي مستقل مي‌چرخند و به تعداد مجموعه‌اي از توربين‌ها و كمپرسورها متصل مي باشند. هواي خنك كننده براي توربين ها ممكن است از طريق شفت از كمپرسور جريان يابد.

بخش ديفيوزر
ديفيوزر سرعت هواي تحويل كمپرسور را كاهش مي دهد تا تلفات جريان در محفظه احتراق كاهش يابد. هواي كندتر نيز براي كمك به تثبيت شعله احتراق مورد نياز است و فشار استاتيكي بالاتر راندمان احتراق را بهبود مي بخشد.

عملكرد توربين پس از ورود هوا
توربين مجموعه اي از ديسك هاي پره اي است كه مانند يك آسياب بادي عمل مي كنند و به وسيله گازهاي داغ حاصل از احتراق كار مي كنند. مقدار كمي از اين انرژي براي به حركت درآوردن كمپرسور استفاده مي شود. موتورهاي توربوپراپ، توربوشفت و توربوفن داراي مراحل توربين اضافي براي به حركت درآوردن پروانه، فن باي پس يا روتور هليكوپتر هستند. در يك توربين آزاد، توربين كه كمپرسور را هدايت مي كند، مستقل از آن چيزي كه پروانه يا روتور هليكوپتر را تغذيه مي كند، مي چرخد. هواي خنك‌كننده كه از كمپرسور خارج مي‌شود، ممكن است براي خنك كردن پره‌ها و ديسك‌هاي توربين استفاده شود.

پس سوز يا گرم كردن مجدد با سوزاندن سوخت در لوله جت نيروي رانش اضافي ايجاد مي كند. اين گرم شدن مجدد گاز خروجي توربين باعث افزايش دماي ورودي نازل پيشرانه و سرعت خروجي اگزوز مي شود. سطح نازل افزايش يافته است تا حجم ويژه بالاتر گاز خروجي را در خود جاي دهد. اين جريان هواي يكسان را از طريق موتور حفظ مي كند تا از عدم تغيير در ويژگي هاي عملكرد آن اطمينان حاصل شود.
گازهاي خروجي توربين از نازل پيشران براي توليد يك جت با سرعت بالا عبور مي كنند. نازل معمولاً با يك ناحيه جريان ثابت همگرا است. براي نسبت فشار نازل بالا (فشار ورودي نازل/فشار محيطي) از نازل همگرا-واگرا استفاده مي شود. انبساط به فشار اتمسفر و سرعت گاز مافوق صوت در پايين دست گلو ادامه مي يابد و نيروي رانش بيشتري توليد مي كند.

.

آيا ورق استيل 304 ايمن است؟

مطالعات نشان داده است كه نه نيكل و نه ساير فلزات از ورق استيل 304 به ميزان قابل توجهي به بدن انسان نشت نمي كنند و سلامتي آنها را به خطر نمي اندازند.

مقدمه
چند بار شنيده ايد كه فلزات مي توانند از ظروف آشپزي، بسته بندي غذا يا كارد و چنگال به غذاي شما نشت كنند؟ اما آيا اين ادعاها واقعاً درست است؟ آيا نشت فلز قابل توجه است يا فقط آثار كوچكي از آن در غذا وجود دارد؟ آلياژهاي مختلفي از ورق استيل در آشپزخانه استفاده مي شود كه ورق استيل 304 يكي از رايج ترين آنها است. اكثر افرادي كه آشپزي مي كنند از زمان شروع به آشپزي حتماً از ظروف آشپزي ساخته شده از ورق استيل 304 يا 316 استفاده كرده اند كه ممكن است نگراني هايي در مورد ايمني اين ظروف براي آنها مطرح شده باشد. هدف از اين مقاله اين است كه نتيجه‌گيري واضحي داشته باشيم كه آيا ورق استيل با درجه غذايي مانند 304 براي استفاده بي‌خطر است يا بايد ظروف استيل خود را به طور كامل جايگزين نماييم؟

بررسي خطر عناصر آلياژي ورق استيل 304
به طور كلي، فولاد ضد زنگ 304 براي استفاده به عنوان ماده تماس با غذاها، بي خطر است. اين آلياژ حاوي 8 تا 12 درصد نيكل مي باشد كه معمولاً به عنوان يك نگراني براي مشكلات پوستي مانند اگزما مطرح مي گردد. با اين حال، مطالعات نشان داده است كه نه نيكل و نه ساير فلزات از ورق استيل 304 به ميزان قابل توجهي به بدن انسان نشت نمي كنند و سلامتي آنها را به خطر نمي اندازند.
در اين متن، نظرات مقامات ايمني مواد غذايي و نهادهاي مرتبط در مورد نگراني هاي بهداشتي استفاده از آلياژهاي ورق استيل درجه غذايي مانند 304 را خلاصه مي كنم. در اين مقاله داده‌هاي علمي و نظارتي جامعي جمع‌آوري شده است تا بتوانيد با ذهن روشن‌تري درباره نگراني‌هاي ايمني ورق استيل تصميم گيري كنيد.

آيا ورق استيل 304 ايمن است؟ نگراني هاي بالقوه ايمني استفاده از انواع ورق استيل چيست؟
ورق استيل 304 يكي از رايج ترين آلياژهاي مورد استفاده براي كاربردهاي غذايي و نوشيدني در دنياي مدرن است. اين ماده حاوي تقريباً 18 تا 20 درصد كسر جرمي كروم و 8 تا 5/10 درصد نيكل است. علاوه بر اين، دو نوع متداول ورق استيل 304 وجود دارد كه اغلب 8-18 يا 10-18 ناميده مي شوند تا به ترتيب درصد كروم و نيكل را در درجه 304 نشان مي دهند. نيكل به اتم هاي آهن در فولاد كمك مي كند تا در يك نظم خاص (ساختار كريستالي) سازماندهي شوند كه شكل پذيري كلي و توانايي هاي تشكيل فولاد را افزايش مي دهد. افزودن نيكل در درصد كافي، معمولاً 8 تا 10 درصد، اين خواص منحصر به فرد آلياژهاي فولادي را كه حاوي اين فلز هستند، ايجاد مي كند.
يكي از نگراني هاي رايج در مورد استفاده از فولاد ضد زنگ براي كاربردهاي تماس با مواد غذايي، نشت نيكل است. در برخي از گونه‌ها، نيكل به عنوان يك عنصر ضروري شناخته شده است، با اين حال، در بدن انسان هيچ يك از واكنش‌هاي متابوليكي به اين متال براي عملكرد طبيعي نياز ندارد.
نگراني هاي اصلي بهداشتي مربوط به قرار گرفتن در معرض مزمن نيكل، مربوط به مشكلات تحريك پوستي مانند درماتيت تماسي آلرژيك، اگزماي شعله ور يا درماتيت سيستميك در افراد حساس به نيكل است. مطالعات سم شناسي نشان مي دهد كه يك دوز خوراكي نيكل به اندازه 67 ميكروگرم مي تواند باعث عود مشكلات مربوط به پوست شود. مطالعات نشان داده اند كه شدت درماتيت با دوزهاي خوراكي نيكل رابطه وابسته به دوز دارد.

مستندات عدم تاثير نيكل بر سلامتي انسان
با آنكه به نظر مي رسد نيكل موجود در ورق استيل 304 براي انسان مضر باشد، ولي در سال هاي اخير سازمان ايمني مواد غذايي اروپا به اين نتيجه رسيد كه قرار گرفتن در معرض نيكل هيچگونه اثر سرطان زايي بر روي انسان ندارد. بررسي هاي انجام شده در اين زمينه در ذيل ذكرشده است:
1) فقدان داده هاي اپيدميولوژيك كه نشان مي دهد تركيبات نيكل پس از تجويز خوراكي باعث ايجاد سرطان مي شوند.
2) عدم وجود تومور در مطالعات سرطان زايي در حيوانات آزمايشگاهي پس از تجويز خوراكي تركيبات محلول نيكل
3) نحوه عمل نيكل كه آقاي كنتام پانل در مقاله خود بعيد مي‌دانست كه قرار گرفتن در معرض رژيم غذايي با نيكل منجر به سرطان در انسان شود.
بنابراين پس از در نظر گرفتن اين اطلاعات از معتبرترين مقامات ايمني مواد غذايي جهان، نتيجه‌گيري اين است كه قرار گرفتن مداوم در معرض نيكل از ظروف فولادي ضد زنگ و ساير اشياء، در برخي موارد خاص، باعث ايجاد مشكلات مرتبط با پوست مي‌شود. علاوه بر اين، به نگراني هاي جدي سلامتي مانند سرطان يا مشكلات رشدي مربوط نمي شود.

پيشنهادات
آخرين گام تحقيق در مورد نگراني‌هاي نشت يون هاي جدا شده از ورق استيل 304 در مواد غذايي اين است كه بفهمم حداكثر ميزان مصرف روزانه پيشنهاد شده توسط نهادهاي نظارتي بين‌المللي چيست و ببينم آيا نشت فلز از ظروف آشپزي ساخته شده از ورق استيل 304 به طور قابل توجهي در عبور از اين موارد كمك مي‌كند يا خير؟

گرد آورنده: سيد رحيم كياحسيني

.

قيمت و تفاوت بين ورق استيل 304 و 316

وقتي به ورق استيل 304 در مقابل 316 نگاه مي كنيم، به سختي مي توان تفاوت بين آنها را متوجه شد. با اين حال، هنگام توليد ورق استيل 304 در مقابل 316، تفاوت مي تواند بسيار زياد باشد.

مقدمه:
وقتي به ورق استيل 304 در مقابل 316 نگاه مي كنيم، به سختي مي توان تفاوت بين آنها را متوجه شد. با اين حال، هنگام توليد ورق استيل 304 در مقابل 316، تفاوت مي تواند بسيار زياد باشد. در اين مقاله به بررسي اين دو نوع آلياژ و مقايسه خواص و قيمت آنها پرداخته شده است.

ورق استيل 304 در مقابل 316: چه چيزي آنها را بسيار محبوب مي كند؟
سطوح بالاي كروم و نيكل موجود در ورق استيل 304 و 316 مقاومت بالايي در برابر گرما، سايش و خوردگي ايجاد مي كند. آنها نه تنها به دليل مقاومت در برابر خوردگي معروف هستند، بلكه به دليل ظاهر و تميزي كلي خود نيز شناخته مي شوند.
هر دو نوع ورق استيل در صنايع گسترده استفاده مي شوند. به عنوان رايج ترين ورق استيل، نوع 304 استاندارد ضد زنگ "18/8" در نظر گرفته مي شود. ورق استيل 304 به طور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرد زيرا بادوام است و به راحتي به اشكال مختلف مانند ورق استيل، ميله فولادي ضد زنگ و لوله فولادي ضد زنگ تبديل مي شود. مقاومت ورق استيل 316 در برابر مواد شيميايي و محيط هاي دريايي، آن را به يك انتخاب محبوب در ميان توليدكنندگان تبديل كرده است.

ورق هاي استيل چگونه دسته بندي مي شوند؟
پنج كلاس فولاد ضد زنگ بر اساس ساختار كريستالي آنها (نحوه چيدمان اتم هاي آنها) سازماندهي شده اند. از پنج كلاس، ورق استيل 304 و 316 در كلاس آستنيتي قرار دارند. ساختار فولادهاي زنگ نزن درجه آستنيتي آنها را غير مغناطيسي مي كند و از سخت شدن آنها توسط عمليات حرارتي جلوگيري مي كند.

كاربردهاي ورق استيل 304:
صنعت پزشكي معمولاً از ورق استيل 304 استفاده مي كند، زيرا مواد شيميايي تميز كننده قوي را بدون خوردگي تحمل مي كند. به عنوان يكي از معدود آلياژهايي كه با مقررات بهداشتي سازمان غذا و دارو براي تهيه غذا مطابقت دارد، صنايع غذايي اغلب از ورق استيل 304 استفاده مي كنند.

تركيب شيميايي:
ورق استيل 316 حاوي بسياري از خواص شيميايي و مكانيكي مشابه ورق استيل 304 است. با چشم غير مسلح، اين دو فلز يكسان به نظر مي رسند. با اين حال، تركيب شيميايي 316 كه از 16٪ كروم، 10٪ نيكل و 2٪ موليبدن تشكيل شده است، تفاوت اصلي بين ورق استيل 304 و 316 است.

كاربردهاي ورق استيل 316:
افزودن موليبدن در ورق استيل316 آن را نسبت به آلياژهاي مشابه در برابر خوردگي بسيار مقاوم تر مي كند. ورق استيل 316 به دليل مقاومت بالاي خود در برابر خوردگي، يكي از فلزات اصلي براي محيط هاي دريايي است. ورق استيل 316 نيز به دليل دوام و تميزي در بيمارستان ها مورد استفاده قرار مي گيرد.
مقاومت حرارتي فاكتور مهمي است كه بايد هنگام مقايسه درجه هاي مختلف فولاد ضد زنگ در نظر گرفت. محدوده ذوب ورق استيل 304 حدود 50 تا 100 درجه فارنهايت بالاتر از 316 است. اگرچه محدوده ذوب 304 بالاتر از 316 است، اما هر دو مقاومت خوبي در برابر اكسيداسيون در سرويس هاي متناوب تا 870 درجه سانتيگراد و در سرويس مداوم دارند.
ورق استيل 304 گرماي زياد را به خوبي كنترل مي كند، اما استفاده مداوم در دماي 425 تا 860 درجه سانتي گراد (797-1580 درجه فارنهايت) ممكن است باعث خوردگي شود.
ورق استيل 316 در دماهاي بالاتر از 843 درجه سانتيگراد و زير 454 سانتيگراد بهترين عملكرد را دارد.

تفاوت قيمت ورق استيل 304 با 316:
چه چيزي ورق استيل 316 را از ورق استيل 304 گران تر مي كند؟ افزايش مقدار نيكل و افزودن موليبدن در 316 آن را گرانتر از 304 مي كند. به طور متوسط قيمت ورق استيل 316 حدود 40 درصد بيشتر از قيمت 304 است.

ورق استيل 316 در مقابل 304: كدام بهتر است؟
هنگام مقايسه ورق استيل 304 در مقابل 316، هر دو مزايا و معايبي دارند كه بايد هنگام تصميم گيري از كدام يك براي كاربردهاي مختلف استفاده كرد. به عنوان مثال، ورق استيل 316 نسبت به 304 در برابر نمك و ساير مواد خورنده مقاوم تر است. بنابراين، اگر محصولي توليد مي كنيد كه اغلب در معرض مواد شيميايي يا محيط هاي دريايي قرار مي گيرد، 316 انتخاب بهتري است.
از طرف ديگر، اگر محصولي توليد مي كنيد كه به مقاومت در برابر خوردگي قوي نياز ندارد، 304 يك انتخاب كاربردي و اقتصادي است. براي بسياري از كاربردها، 304 و 316 در واقع قابل تعويض هستند.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني

.

ويژگي هاي مهم ورق استيل 201 را بهتر بشناسيد
مقدمه
ورق استيل گريد 200 يكي از مدل هاي آلياژ استيل است كه در اينجا به آن اشاره مي كنيم. شناخت انواع ورق استيل مي تواند شامل شناخت موارد مختلفي شود كه هر كدام از اين موارد را مي توانيم با توجه به ويژگي هاي اين ورق ها بيان كنيم. يكي از مواردي كه سبب مي شود افراد در هنگام جمع آوري اطلاعات در مورد ورق هاي استيل دچار سردرگمي شوند، مربوط به زماني مي شود كه اين ورقه ها را بدون آن كه در دسته بندي ها قرار دهيد، مي خواهيد بشناسيد. اين كار باعث مي شود كه نتوانيد به درستي اين ورقه ها را بشناسيد؛ به همين دليل است كه لازم است ابتدا گريد بندي ها را درك كنيد.

گريد بندي ورق استيل چيست؟
ورق هاي استيل داراي گريد بندي هاي مختلفي هستند كه يكي از آن ها ورق استيل گريد 200 است. اين گريد بندي ها در حقيقت شامل چند دسته مي شوند كه ورقه هايي با پروسه توليد مشابه و همچنين متريال هاي اوليه يكسان و از همه مهم تر، ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي مشابه را در خود جاي مي دهند.
به طور كلي 3 گريد مختلف 200، 300 و 400 را در ورق هاي استيل داريم كه هر كدام از آن ها مي توانند داراي چندين مدل مختلف از استيل ها باشند. مثلا در گريد 300 مي توانيد ورقه هاي استيل 304، 310، 316 و... را پيدا كنيد. اين ورقه ها داراي ويژگي هايي هستند كه شايد در ديگر گريدها پيدا نشود و يا اگر هم پيدا شود، كمتر يا بيشتر از مقداري باشد كه در اين موارد وجود دارد. در اين مقاله قصد داريم تا در مورد ويژگي هاي كلي گريد 200 ورق هاي استيل و به خصوص ورقه هاي 201، موارد و نكاتي را بيان كنيم كه هرچه بهتر و بيشتر با اين موارد آشنا شويد.

مشخصات كلي ورقه هاي 201
براي آن كه بتوانيد هرچه بهتر و ساده تر در خصوص ويژگي هاي ورقه هاي 201 اطلاعات به دست آوريد، مي توانيد ويژگي هاي اين برگه ها را كه در ادامه بيان مي شوند، مطالعه كنيد. اين ويژگي ها در ديگر انواع ورق استيل گريد 200 نيز ديده مي شود.
ورق استيل 201 در واقع نوعي از آلياژهاي استيل است كه مي تواند در بسياري از موارد جايگزين بسيار خوب و مناسبي براي ورقه هاي 304 باشد. براي آن كه بتوانيم ورقه هاي استيل 201 را بسازيم، لازم است تا مقدار نيكل استفاده شده را به نصف رسانده و در عوض آن از عنصرهايي مثل منگنز و نيتروژن استفاده كنيم. با اين كار ورقه هاي 201 توليد مي شوند كه حتي استحكامي بيشتر از ورقه هاي 304 نيز دارند.

ويژگي هاي ورق استيل 201
در خصوص ويژگي هاي ورق استيل 201 مي توانيم موارد متعدد و مختلفي را مطرح كنيم. اين ويژگي ها را در ادامه به طور كامل معرفي كرده ايم. با اطلاع از اين موارد مي توانيم ديگر گريدهاي ورق استيل را نيز بشناسيم و سعي كنيم تا تفاوت هاي آن ها را بهتر درك كنيم.

استحكام بالا
اولين مورد در خصوص استحكام بالايي است كه ورقه هاي 201 كه جز انواع ورق استيل گريد 200 هستند، در برابر ورق استيل 304 دارند. اين ورقه ها درصد نيكل پايين تر و همچنين درصد منگنز و نيتروژن بالاتري دارند، همين موضوع باعث مي شود تا مقاومت بهتري را از خودشان نشان دهند. مسلما در بسياري از موارد كه نياز به استحكام ورقه هاي استيل است، اين نوع از ورقه ها مي توانند گزينه هاي خيلي بهتري باشند.

انعطاف پذيري كمتر
مورد بعدي در خصوص انعطاف پذيري كمتر اين ورقه ها است. انعطاف پذيري كمتر ورقه هاي استيل به شكلي است كه سبب مي شود نتوان ورقه هاي 201 را به هر شكلي كه دوست داريم دربياوريم.

جوش پذيري فوق العاده
مورد بعدي در خصوص جوش پذيري فوق العاده اين ورقه ها است. خاصيت جوش پذيري باعث مي شود كه بتوان از اين ورقه ها و از اين نوع گريد در موارد مختلفي كه نياز است به يكديگر يا به ديگر ورقه ها جوش داده شوند، به سادگي استفاده كرد.

عدم نياز به عمليات حرارتي آنيل
زماني كه ورقه هاي استيل توليد مي شوند، گاهي اوقات لازم است تا آن ها را به يكديگر و يا به فلزات ديگر جوش دهند. اين كار سبب مي شود تا ورقه استيل دچار خوردگي پس از جوشكاري شود. براي آن كه اين خوردگي رخ ندهد، معمولا از عمليات حرارتي آنيل استفاده مي كنند. در خصوص گريد 201 ورقه هاي استيل چنين چيزي رخ نمي دهد و بنابراين نيازي هم به عمليات حرارتي نيست. عدم انجام اين عمليات سبب مي شود تا هزينه هاي پروژه بسيار كاهش پيدا كند كه نكته مثبتي خواهد بود.

قابليت كشش عميق
مورد بعدي در خصوص داشتن قابليت كشش عميق ورق استيل گريد 200 است. داشتن قابليت كشش عميق سبب مي شود تا ورق استيل مورد نظر ما بتواند براي ساخت وسايل و تجهيزات گوناگوني استفاده شود. همين موضوع باعث مي شود تا استفاده از اين ورق ها بسيار زياد شود.

كاربردهاي ورق استيل 201
در خصوص كاربردهايي كه اين نوع از ورقه هاي استيل دارند مي توانيم موارد متعدد و مختلفي را ذكر كنيم. هر كدام از اين كاربردها به اين شكل هستند كه بر اساس ويژگي هاي اين ورقه ها تعيين شده اند. به طور مثال مي توانيم به مواردي همچون ساخت ادوات فلزي كه در حوزه هاي صنعتي مختلف كاربرد دارند، ساخت تجهيزات و لوازم آشپزخانه، ساخت قسمت هاي مختلف خودرو و استفاده در صنايع خودرو سازي، ساخت نرده ها و درب و پنجره ها و مواردي از اين قبيل اشاره كنيم.

جمع بندي
مواردي كه در طول اين مقاله در خصوص ورق هاي استيل 201 و به طور كلي در خصوص ورق استيل گريد 200 مطرح شدند را مي توانيم به عنوان يك مرجع جامع و مختصر براي شناخت اين نوع از ورقه ها در نظر بگيريم. براي آن كه بتوانيد اطلاعات بيشتري از اين موضوع و همچنين ديگر ورقه ها و آلياژهاي استيل پيدا كنيد، مي توانيد به ديگر مقالات مرتبط با اين موضوع مراجعه نماييد.

.

چه نوعي از ورق استيل بهتر است؟

ورق استيل نظير ورق استيل 304، ورق استيل 316 و غيره كه در درجه اول به دليل مقاومت در برابر خوردگي آن شناخته شده اند، در طيف گسترده اي از كاربردها استفاده مي شوند

مقدمه
ورق استيل نظير ورق استيل 304، ورق استيل 316 و غيره كه در درجه اول به دليل مقاومت در برابر خوردگي آن شناخته شده اند، در طيف گسترده اي از كاربردها استفاده مي شوند. طيف متنوع درجه ها به آن اجازه مي دهد تا كاربردهاي مختلفي را در بسياري از صنايع مختلف در خود جاي دهد. در اين مقاله 7 نكته وجود دارد كه بايد هنگام انتخاب نوع ورق استيل در نظر گرفته شود كه در ذيل به آن اشاره شده است:
- آيا بايد شكل پذيري خوبي داشته باشد؟
- آيا نياز به جوش دارد؟
- آيا نياز به ماشين كاري دارد؟
- چه مقدار و چه نوع مقاومت در برابر خوردگي مورد نظر است؟
- آيا نياز به عمليات حرارتي دارد؟
- الزامات استحكام چيست؟
اگر نوع كاربرد به شكل پذيري خوب نياز دارد، مي بايست از گروه مارتنزيتي فولادهاي زنگ نزن خودداري كرد. يك گريد آستنيتي مانند ورق استيل 304 يا يك گريد فريتي مانند ورق استيل430 را مي توان انتخاب كرد. فولادهاي زنگ نزن مارتنزيتي مانند ورق استيل410 معمولاً شكننده هستند و به راحتي شكل پذير نيستند. فولادهاي زنگ نزن آستنيتي معمولاً بهترين انتخاب در مورد فولادهاي زنگ نزن شكل پذير هستند.

آيا ورق استيل نياز به جوشكاري دارد؟
جوشكاري ورق استيل بسيار متفاوت از جوشكاري فولاد كربني است و مي تواند منجر به مشكلاتي مانند خوردگي بين دانه اي، ترك داغ و ترك خوردگي ناشي از تنش شود. جوش‌پذيرترين فولادهاي زنگ نزن معمولاً در گروه آستنيتي قرار دارند. هنگام جوشكاري فولادهاي زنگ نزن آستنيتي بايد از گريدهايي مانند L304 يا 347 استفاده شود. درجه L304 داراي كربن كمتري است در حالي كه 347 داراي تثبيت كننده هاي نيوبيم است كه به جلوگيري از خوردگي بين دانه اي كمك مي كند. ورق هاي استيل فريتي مانند ورق استيل 430 يا ورق استيل 439 نيز مانند فولادهاي زنگ نزن دوبلكس به راحتي قابل جوش هستند. ورق استيل مارتنزيتي به طور كلي براي جوشكاري مناسب نيست، با اين حال، برخي از گريدهاي ورق استيل مارتنزيتي با مقادير كمتر كربن را مي توان جوش داد. در فولادهاي زنگ نزن سخت شده با رسوب، بايد مراقب بود كه خواص مكانيكي اوليه در طول فرآيند جوشكاري به خطر نيفتد.

آيا ورق استيل نياز به ماشين كاري دارد؟
در صورت نياز به ماشينكاري، هنگام كار با ورق استيل بايد ملاحظات خاصي در نظر گرفته شود. بيشتر گريدهاي ورق استيل را مي توان ماشين كاري كرد، با اين حال، ورق استيل بسيار مستعد كار سخت شدن است. فرآيند ماشينكاري بايد بهينه شود تا با سرعتي كار كند كه به كاهش اين مشكل كمك كند و ابزارهاي مورد استفاده براي ماشينكاري نيز بايد در شرايط كاري خوب نگهداري شوند. مشابه فولادهاي كربني، گوگرد را مي توان براي افزايش ماشينكاري اضافه كرد. ورق استيل 303 نمونه اي از اين موارد است. شباهت زيادي به ورق استيل 304 دارد با اين تفاوت كه براي ماشين كاري به آن گوگرد اضافه شده است. ورق استيل 416 نمونه اي از ورق استيل فريتي با گوگرد اضافه شده است.

چه مقدار و چه نوع مقاومت در برابر خوردگي مورد نظر است؟
ورق استيل معمولاً به دليل خواص مقاوم در برابر خوردگي آن انتخاب مي شود، اما مهم است كه بدانيد كه گريدهاي مختلف مقادير متفاوتي از مقاومت در برابر خوردگي را ارائه مي دهند. ورق هاي استيل آستنيتي به دليل داشتن مقادير بالاي كروم به طور كلي بيشترين مقاومت در برابر خوردگي را دارند. اين باعث مي شود كه ورق استيل 304 يك انتخابي عالي براي زماني باشد كه مقاومت در برابر خوردگي مهم است. ورق استيل 316 مشابه ورق استيل 304 است، اما داراي موليبدن به عنوان بخشي از تركيب شيميايي آن است كه مقاومت به خوردگي آن را بيشتر مي كند. فولادهاي زنگ نزن فريتي و مارتنزيتي به طور كلي مقرون به صرفه تر از فولاد زنگ نزن آستنيتي هستند زيرا نيكل كمتر و گاهي اوقات كروم كمتري نسبت به فولادهاي زنگ نزن آستنيتي دارند كه مي تواند منجر به كاهش مقاومت در برابر خوردگي شود. فولادهاي زنگ نزن دوبلكس را مي توان براي جلوگيري از ترك خوردگي ناشي از تنش ناشي از فولادهاي زنگ نزن آستنيتي استفاده كرد.

آيا فولاد ضد زنگ نياز به عمليات حرارتي دارد؟
اگر قرار است ورق استيل تحت عمليات حرارتي قرار گيرد، مهم است كه بدانيم گريدهاي مختلف آن چگونه مي توانند تحت تأثير قرار گيرند. در بيشتر موارد، فولادهاي زنگ نزن آستنيتي و فولادهاي زنگ نزن فريتي هنگام عمليات حرارتي غير قابل سخت شدن هستند. ورق هاي استيل قابل عمليات حرارتي معمولاً مارتنزيتي يا سخت شده در اثر رسوب مي باشند كه نمونه هايي از اين موارد به ترتيب گريد C440 و PH 17-4 را مي توان نام برد.

استحكام مورد نياز ورق استيل چيست؟
استحكام بسيار بالايي را مي توان با ورق استيل مارتنزيتي مانند گريد C440 و ورق استيل سخت شده مانند گريدهاي 17-4 PH و 15-5 PH بدست آورد. ورق هاي استيل آستنيتي، مانند ورق استيل 316، مي توانند استحكام بالايي نيز داشته باشند، البته نه به اندازه گريدهاي مارتنزيتي. ورق استيل آستنيتي همچنين داراي نيكل بيشتري نسبت به فولادهاي زنگ نزن ديگر هستند، بنابراين گريدي مانند 316 چقرمگي و شكل پذيري بيشتري نسبت به ورق استيل فريتي و مارتنزيتي خواهد داشت. ورق هاي استيل دوبلكس مي توانند خواص فولاد ضد زنگ فريتي را ارائه دهند در حالي كه همچنان شكل پذيري و چقرمگي نزديك به فولادهاي زنگ نزن آستنيتي را حفظ مي كنند.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني

.

جوشكاري ورق هاي كويل فولاد ضد زنگ

جوشكاري ورق هاي كويل فولاد ضد زنگ
 

مقدمه
هنگامي كه مقاومت در برابر خوردگي مهم است، فولاد ضد زنگ يكي از محبوب ترين مواد است. مقادير بالاي كروم و ساير عناصر آلياژي آن به همراه خواص ساختاري فولاد كربني آن را به يك ماده بسيار مفيد براي بسياري از پروژه ها تبديل كرده است. با اين حال، همه فولادهاي ضد زنگ به راحتي جوش داده نمي شوند و مي توان ادعا كرد كه برخي از گريدهاي فولاد ضد زنگ اصلاً قابل جوشكاري نيستند. در اين مقاله برخي از مهترين گريدهاي فولاد زنگ نزن و قابليت جوشكاري آنها مورد بررسي قرار گرفته است.

فولادهاي زنگ نزن آستنيتي
فولادهاي زنگ نزن آستنيتي را مي توان با استفاده از فرآيندهاي مختلف جوشكاري به يكديگر متصل نمود. برخي از آنها بيشتر از سايرين براي جوشكاري ارجحيت دارند، مانند كويل فولاد زنگ نزن 304، 308، 316، 321 و 347 كه همگي گريدهاي آستنيتي هستند كه قابل جوشكاري هستند.
البته لازم به ذكر است كه اين گريدها به دليل ميزان كربن نسبتاً بالايي كه دارند مي توانند در معرض خوردگي بين دانه اي قرار گيرند. خوردگي بين دانه اي زماني اتفاق مي افتد كه كروم موجود در فولاد ضد زنگ به جاي ايجاد يك لايه محافظ اكسيد كروم با كربن تركيب شود. اين كاربيدهاي كروم باعث مي شوند كه ناحيه اطراف جوش با گذشت زمان در معرض خوردگي قرار گيرد. براي مبارزه با خطر خوردگي بين دانه‌اي، آلياژهاي 304، 308 و 316 نيز به شكل كم كربن موجود هستند. اين گريدها با پسوند "L" مانند L304 مشخص مي شوند. مقدار كمتر كربن در اين گريدها به كروم اجازه مي دهد تا به جاي اينكه با اتم هاي كربن گره بخورد، يك لايه اكسيد كروم محافظ تشكيل دهد. گزينه هاي ديگر شامل درجه هايي مانند 321 يا 347 است كه تثبيت شده اند. اين بدان معناست كه از افزودني‌هاي تيتانيوم يا نيوبيم استفاده مي‌شود تا كربن قبل از اينكه بتواند با كروم تركيب شود با آنها تركيب شود. اين دو شكل جلوگيري از خوردگي بين دانه اي به فولادهاي زنگ نزن آستنيتي اجازه مي دهد تا با كاهش خطر شكست ناحيه متاثر از جوش، جوشكاري شوند.

فولادهاي ضد زنگ فريتي
به طور كلي، فولادهاي زنگ نزن فريتي، جوش‌پذيرترين فولادهاي زنگ نزن هستند. در حالي كه گريدهاي فريتي هنوز داراي كروم و ساير عناصر آلياژي هستند، مقدار كاهش يافته اين عناصر در مقايسه با فولاد زنگ نزن آستنيتي باعث جوش پذيري بيشتر فولادهاي زنگ نزن فريتي مي شود. خوردگي بين دانه اي به دليل مقادير كمتر كروم در فولادهاي زنگ نزن فريتي چندان نگران كننده نيست. اين بدان معني است كه حفظ مقاومت در برابر خوردگي به احتمال زياد در مقايسه با كاربردهايي كه از درجه هاي آستنيتي استفاده مي كنند، چندان نگران كننده نخواهد بود.
مقادير كمتر عناصر آلياژي نيز خطر ترك خوردگي داغ در طول فرآيند جوشكاري را كاهش مي دهد. اگر حرارت ورودي بيش از حد در فرآيند جوشكاري استفاده شود، فولادهاي زنگ نزن فريتي مي توانند در معرض رشد بيش از حد دانه در ناحيه تحت تأثير حرارت قرار گيرند. اگر اين اتفاق بيفتد، از دست دادن چقرمگي و شكل پذيري رخ مي دهد. فولادهاي زنگ نزن فريتي مانند 407 و 430 گزينه هاي عالي براي فولادهاي زنگ نزن فريتي در كاربردهاي جوشكاري هستند.

فولادهاي ضد زنگ مارتنزيتي
جوشكاري فولادهاي زنگ نزن مارتنزيتي نسبت به فريتي يا آستنيتي به دليل محتواي كربن بالاتر دشوارتر است. افزايش محتواي كربن در ارتباط با ساير عناصر آلياژي موجود در فولادهاي زنگ نزن احتمال تشكيل ريزساختار شكننده را افزايش مي دهد. اين مي تواند باعث ترك خوردگي جوش شود. به منظور جلوگيري از ترك خوردن، بايد اقدامات احتياطي متعددي انجام شود. هيدروژن وارد شده به جوش از فرآيند جوشكاري بايد به حداقل برسد تا خطر ترك خوردگي هيدروژني كاهش يابد. همچنين براي كاهش شكنندگي محل اتصال جوش و ناحيه متاثر از حرارت بايد از عمليات حرارتي قبل و بعد از جوشكاري استفاده شود.
گريدهاي مارتنزيتي مانند 403، 410 و 420 تعدادي از گريدهايي هستند كه در صورت انجام عمليات حرارتي مناسب و انتخاب فلزات پركننده مناسب مي توان آنها را جوش داد. با اين حال، درجات مارتنزيتي از فولاد ضد زنگ موجود است كه جوش دادن آنها تقريباً غيرممكن در نظر گرفته مي شود. هنگام انتخاب فولاد ضد زنگ مارتنزيتي براي كاربرد جوشكاري بايد مراقب اين موارد بود.

انواع ديگر فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ دوبلكس از نظر تركيب بخشي آستنيتي و بخشي فريتي است. براي دستيابي به اين آرايش هيبريدي، از تركيبات شيميايي پيچيده استفاده مي شود. آنها به طور كلي نيكل كمتر و مقادير بيشتري از كروم نسبت به ساير فولادهاي ضد

زنگ دارند. آنها را مي توان جوش داد، اما فلزات پركننده مختلف بايد براي انواع مختلف فولادهاي ضد زنگ دوبلكس استفاده شود. به عنوان مثال، گريد 2205 بايد با فلز پركننده گريد 2209 جوش داده شود.
فولادهاي زنگ نزن استحكام و سختي خود را از رسوبات بين فلزي مي گيرند كه از حركت نابجايي در ريزساختار فولاد ضد زنگ جلوگيري مي كنند. اين رسوبات توسط فرم خاصي از عمليات حرارتي تشكيل مي شوند. هنگامي كه گرماي حاصل از جوشكاري به اين مواد اعمال مي شود، مي تواند خواص مكانيكي اصلي فولاد ضد زنگ سخت كننده را به خطر بيندازد. اين مواد بايد پس از جوشكاري با رعايت دستورالعمل هاي سازنده مواد، دوباره عمليات حرارتي مي شوند.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني

.