از قاشق و چنگال روی میز غذا گرفته تا مصنوعات فولادی در آسمان خراش‌های سربه فلک کشیده، به کار گیری فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل (Stainless steel) به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی مدرن امروز تبدیل شده است. استحکام بالای فولاد زنگ نزن، بازیافت 100%، مقاومت در برابر خوردگی، کارکرد مکانیکی خوب و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری، آن را به ماده ایده‌آلی برای انواع کاربرد استنلس استیل تبدیل کرده است. بیش از 150 گرید فولاد زنگ نزن وجود دارد که در میان آنها 15 گرید به وفور در کاربردهای روزمره استفاده می‌شود. در این مطلب قصد داریم شما را با کاربردهای استنلس استیل بیشتر آشنا کنیم.

کاربرد استنلس استیل بر اساس دسته بندی

فولادهای زنگ نزن بر اساس ترکیب شیمیایی عناصر اصلی و فرآیند تولیدشان به پنج دسته اصلی طبقه‌بندی می‌شوند که عبارتند از:

• فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی (Austenitic stainless steels)
• فولادهای زنگ‌نزن مارتنزیتی (Martensitic stainless steels)
• فولادهای زنگ‌نزن فریتی (Ferritic stainless steels)
• فولادهای زنگ‌نزن داپلکس (Duplex stainless steels)
• فولادهای زنگ‌نزن رسوب سختی (Precipitation hardening stainless steels)

در مطالب دیگری به مشخصات فنی این گروه‌های استنلس استیل بیشتر پرداخته می‌شود و در ادامه فقط به کاربردهای استنلس استیل در هر گروه می‌پردازیم. هر گروه از این فولادها کاربرد خاص و متفاوتی دارند.

فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی

فولاد آستنیتی بسته به گرید آن در صنایع زیر کاربرد دارد:

• استنلس استیل 304 / 302 یا همان آلیاز معروف (18-8): مخازن و ظروف ذخیره سازی، سینک ظرفشویی، قاشق و چنگال، سازه‌‌ها و مصنوعات تزئینی مورد مصرف در ساختمان
• 309/ 310: انواع کوره، مبدل‌های کاتالیزوری
• 318 و 316L: مخازن ذخیره مواد شیمیایی، مخازن تحت فشار و خطوط لوله
• 321 و 316Ti: مشعل‌‌ها، سوپر هیترها
• سری 200: بدنه ماشین ظرفشویی، ماشین لباسشویی، کارد و چنگال، وسایل آشپزی، تجهیزات تولیدی نوشیدنی و لبنیات

بیشتر بخوانید: 

• استنلس استیل 316
• تفاوت استنلس استیل 304 و 316

فولادهای زنگ‌نزن مارتنزیتی

بطور کلی فولادهای مارتنزیتی مانند گریدهای 410 و 420 در ساخت ابزارهای جراحی و دندانپزشکی، سیم، پیچ، تیغ، فنر، ابزار برش، بست، چرخ دنده، قالب، بلبرینگ، انواع ابزار و صنایع هوافضا، تسلیحات، غذایی، ورزش و انرژی استفاده می‌شوند.

فولادهای زنگ‌نزن فریتی

فولاد زنگ نزن فریتی مانند گریدهای 405، استنلس استیل 430 و 409 می‌تواند به عنوان جایگزین فولاد زنگ نزن آستنیتی در تولید محصولات با دیواره نازک استفاده شود. مانند: لوله‌ها و سیستم‌های اگزوز، مخازن، بدنه وسائل نقلیه عمومی، نمایشگرهای LCD، مایکروویو و آبگرمکن‌های خورشیدی

فولادهای زنگ‌نزن داپلکس (آستنیتی – فریتی)

فولادهای زنگ نزن داپلکس مانند گرید های 2205 و 2304 در محصولاتی که در دماهای بالا نیاز به استحکام دارند، استفاده می‌شوند. برخی از کاربرد استنلس استیل داپلکس عبارتند از: مخازن تحت فشار و مبدل‌های حرارتی، صنایع دریایی و محیط‌‌های کلریدی، صنایع کاغذ سازی، تجهیزات فرآوری مواد غذایی و کارخانه‌های سوخت زیستی

فولادهای زنگ نزن رسوب سخت شده

فولادهای زنگ نزن رسوب سخت شده فولادهای آستنیتی یا مارتنزینی هستند که طی عملیات حرارتی رسوب سخت می‌شوند و مانند گرید 630 به طور خاص‌تر در صنایع هوافضا، نفت و گاز و اجزای راکتور هسته‌ای استفاده می‌شوند.

کاربرد استنلس استیل در صنایع مختلف

حال از منظر دیگری به بررسی کاربرد استنلس استیل می‌پردازیم و به برخی از رایج‌ترین کاربردهای استنلس استیل در صنایع مختلف اشاره می‌کنیم.

1. صنایع غذایی و تجهیزات آشپزخانه (Food and Catering)

به توجه به مقاومت بالای فولادهای ‌زنگ‌نزن به خوردگی، این نوع از فولادها از نظر بهداشتی بسیار مورد توجه می‌باشند. یکی از مهمترین کاربرد استنلس استیل صنایع تولید مواد غذایی است. ماشین‌آلات، مسیرهای انتقال مواد و سایر تجهیزات معمولا از فولادهای زنگ‌نزن ساخته می‌شوند.

همچنین فولاد زنگ‌نزن یکی از پر مصرف‌ترین مواد برای ساخت لوازم آشپزخانه صنعتی و خانگی از کارد و چنگال گرفته تا انواع ابزار، تجهیزات، وسائل و ظروف آشپزی است. از تیغه‌های چاقو با لبه‌های بسیار تیز گرفته تا تجهیزاتی مانند اجاق‌ها، کباب‌پزها، سینک‌ها و قابلمه‌ها معمولاً از فولاد زنگ‌نزن ساخته می‌شوند. همچنین از استنلس استیل به عنوان بدنه یخچال و ماشین ظرفشویی، هود، کابینت و کانتر نیز استفاده می‌شود. امروزه به کار گیری فولاد زنگ‌نزن در آشپزخانه صنعتی و خانگی نوعی ضرورت به حساب می‌آید.

2. سازه‌‌های دریایی و فراساحلی (Offshore Technology)

عمدتاً از فولاد زنگ نزن برای خطوط لوله در سازه‌های فراساحلی استفاده می‌‌شود. از لوله استیل برای انتقال هیدروکربن‌‌ها، محصولات پتروشیمی و دیگر سیالات مورد نیاز سازه‌‌های دریایی استفاده می‌شود. استنلس استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر خورندگی آب دریا، اغلب بهترین انتخاب برای سازه‌های فراساحلی است.

3. کارخانه های آب شیرین کن یا نمک زدایی آب دریا (Seawater Desalination Plants)

خواص مکانیکی فوق العاده فولاد زنگ نزن آن را به یک ماده ضروری برای واحدهای اسمز معکوس آب دریا تبدیل کرده است.

4. صنایع شیمیایی

تجهیزات فلزی کارخانه‌های مواد شیمیایی در معرض انواع مواد خورنده قرار می‌گیرند. فولاد زنگ‌نزن بهترین گزینه برای مقاومت در برابر انواع خوردگی شیمیایی است. پس این فولادها در صنایع شیمیایی، دارویی و بهداشتی کاربردهای بسیار زیادی دارند.

5. ساخت پل

فولادهای زنگ نزن داپلکس، یکی از مهمترین دسته‌های فولاد زنگ‌نزن، به طور گسترده در ساخت پل‌ها و سازه‌های مهندسی استفاده می‌شوند. این فولادها استحکامی دو برابر فولادهای فریتی دارند. به همین دلیل امکان ساخت سازه‌های سبک تر با استحکام بالا و هزینه کمتر را فراهم می‌کنند.

6. مخازن ذخیره سازی (Storage Tanks)

یکی از رایج ترین کاربرد استنلس استیل، ساخت مخازن نگهداری مواد خورنده، مواد شیمیایی، انواع گازها و بسیاری از مواد غذایی است. استنلس استیل هیچ طعم یا بویی به غذاها و آب درون مخازن نمی‌دهد.

7. صنعت پزشکی

افزودن عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن به فولاد زنگ‌نزن قابلیت‌های قابل توجهی ارائه می‌دهد که در علوم پزشکی از آن‌ها استفاده‌های متنوعی می‌کنند:

• کروم (Cr): مقاومت در برابر خراشیدگی، سایش و خوردگی تجهیزات را افزایش می‌دهد که این ویژگی برای تمیز و استریل کردن لوازم پزشکی ضروری است.
• نیکل (Ni): سطحی صاف و قابل جلا دادن به قطعات فولادی می‌دهد که برای کاربردهای با دقت بالا در دستگاه‌‌های پزشکی مورد نیاز است.
• مولیبدن (Mo): باعث افزایش سختی می‌‌شود که برای ابزارهای تیز مانند چاقوی جراحی مورد نیاز است.

فولاد زنگ نزن ماده ای ایده آل برای محیط‌های بهداشتی است زیرا به راحتی تمیز و استریل می‌شود و در برابر خوردگی مقاوم است. یکی از کاربردهای استنلس استیل ساخت ظروف و ابزارهای جراحی و دندانپزشکی، میزهای اتاق عمل و سایر تجهیزات پزشکی مانند انواع لوله‌‌ها، دستگاه‌‌های استریل کننده با UV و بخار است.

ایمپلنت‌‌های جراحی و مفاصل جایگزین نیز از فولاد زنگ نزن تهیه می‌‌شوند. پین‌ها و صفحات استنلس استیل برای ثابت کردن استخوان‌‌های شکسته در بدن کار گذاشته می شوند.

8.ساخت و ساز

فولاد زنگ نزن تمامی خواص مطلوب فولادها معمولی دارد و علاوه بر آن زنگ نمی‌زند. به همین دلیل فولاد زنگ‌نزن یکی از مصالح ساختمانی پر مصرف در ساخت و ساز است. امروزه مصنوعاتی مانند، نرده‌، درب اتوماتیک و دستگیره‌، کابین و در آسانسور، اتصالات شیشه، نماهای تزئینی، وسائل بهداشتی و صدها قطعه با کیفیت ریز و درشت در ساختمان‌ها و اماکن عمومی از فولادهای زنگ‌نزن ساخته می‌شوند.

9. نیروگاه‌‌ها

در نیروگاه تولید برق به تجهیزاتی نیاز است که دماهای بالا و فشار شدید را تحمل کنند. به همین دلیل فولاد زنگ نزن بهترین انتخاب برای مبدل‌های حرارتی، مخازن راکتور، لوله‌های تحت فشار، محفظه‌های ترانسفورماتور و موارد دیگر است.

10. صنعت کشتی سازی

از فولاد ضد زنگ داپلکس برای ساخت مخازن بار استفاده می‌شود. از فولادهای زنگ نزن آستنیتی نیز برای تانکرهای ناوبری داخلی استفاده می‌شود. فولاد زنگ‌نزن داپلکس به دلیل کارایی مکانیکی بالای آن به طور گسترده‌ای در صنعت کشتی سازی استفاده می شود.

11. خودروسازی و حمل و نقل

فولاد زنگ نزن برای اولین بار در دهه 1930 توسط شرکت فورد در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه کاربرد استنلس استیل در صنعت خودرو رو به افزایش است. استنلس استیل به طور سنتی در سیستم‌های اگزوز و بعضی قطعات خودروها استفاده می‌شود. اما استانداردهای جدید کاهش آلایندگی و نگرانی‌های زیست‌محیطی، سازندگان را به سمت استفاده بیشتر از فولاد زنگ‌نزن در اجزای ساختاری نیز سوق داده است. همچنین از ورق استیل و لوله‌های استنلس استیل در داخل کابین وسائل نقلیه عمومی بسیار استفاده می‌شود.

فولاد زنگ نزن در تمام تجهیزات حمل و نقل از جمله برخی کانتینرهای کشتی، تانکرهای جاده‌ای و وسایل حمل زباله استفاده می‌شود. این مواد برای حمل و نقل مواد شیمیایی، مایعات و محصولات غذایی نیز بهترین گزینه است. استحکام بالای آن باعث تولید مخازن نازک‌تر و صرفه جویی در هزینه سوخت می شود. همچنین مقاومت در برابر خوردگی آن هزینه‌های تمیز کردن و نگهداری را کاهش می‌دهد.

12. صنایع هوایی

یکی دیگر از انواع کاربرد استنلس استیل صنایع هوایی است. از این نوع فولادها به دلیل استحکام و مقاومت در برابر دماهای بالا در قطعات مختلفی در ساخت بدنه هواپیما استفاده می‌شود. همچنین به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون در موتورهای جت نیز کاربرد دارند. از فولاد زنگ‌نزن در چرخ دنده‌های مرتبط با فرود هواپیما نیز استفاده می‌شود زیر استحکام بالای آن می‌تواند وزن هواپیما را هنگام فرود تحمل کند.

سخن آخر

مجموعه استیل رخ با چندین سال حضور تاثیر گذار در صنایع کشور، تامین کننده انواع ورق، لوله، پروفیل استیل و سایر مقاطع و اتصالات استیل است. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع مقاطع فولادی را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخگویی به کلیه سوالات و ارائه مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند.

برگرفته از: civiltoday و thyssenkrupp-materials