مقالات، مقالات استنلس استیل
اهمیت نیکل در صنعت استنلس استیل
شهریور
امروزه تولیدات و محصولات ساخته شده از استنلس استیل بخش قابل‌توجهی از زندگی روزمره ما را به خودش اختصاص داده است. استیل یا همان فولاد ضدزنگ، آلیاژی بر پایه آهن است که از عناصر مختلف تولید شده است. یکی از مهم‌ترین عناصری که در ساخت استیل مورد استفاده قرار می‌گیرد، عنصر نیکل است. این عنصر سفید و درخشان که اولین بار در سال 1700 کشف شد، امروزه در فرایند ساخت استیل نقش حیاتی پیدا کرده است. برای درک هرچه بیشتر اهمیت نیکل در استیل، تا انتهای این مطلب از استیل رخ با ما همراه باشید.
آشنایی با فلز نیکل
نیکل یک فلز واسطه با عدد اتمی 28 است که در ردیف چهارم جدول تناوبی قرار گرفته است. این عنصر، یک ماده مغذی برای بدن انسان نیز به شمار می‌رود اما دُز بیش از اندازه آن می‌تواند کشنده باشد. انسان با تنفس هوای آلوده و یا نوشیدن آب با نیکل زیاد و یا حتی با مصرف سیگار می‌تواند میزان این عنصر را در بدن خود افزایش دهد. نیکل دارای رنگ سفید مایل به نقره‌ای بوده و از مهم‌ترین خواص آن می‌توان به سخت بودن، چکش‌خوار بودن و انعطاف‌پذیر بودن آن اشاره کرد.
نیکل همچنین رسانی خوبی برای گرما و الکتریسیته به شمار می‌رود. این عنصر مهم، یک عنصر دو ظرفیتی است؛ به بیان دیگر ظرفیت آن 2 است. نیکل می‌تواند به‌آرامی در اسیدهای رقیق حل شود. نقطه ذوب آن 1453 درجه و نقطه‌جوش آن نیز 2913 درجه سانتی‌گراد است. اما آن چه که این فلز را تا به این اندازه محبوب کرده است، نقش حیاتی آن در ساخت استیل و یا فولاد ضدزنگ است. اهمیت نیکل در استیل به‌قدری بالا می‌باشد که بدون آن، تولید بسیاری از آلیاژهای فولاد ضدزنگ امکان‌پذیر نخواهد بود.
برای آشنایی بیشتر با نقش نیکل در فولاد ضد زنگ، مطلب آن را در بلاگ استیل رخ مطالعه کنید.
نیکل فلزی نقره‌ای و درخشان با خاصیت چکش‌پذیری مناسب است
نیکل فلزی نقره‌ای و درخشان با خاصیت چکش‌پذیری مناسب
استیل و یا فولاد زنگ نزن یک فلز آلیاژی است که از ترکیب عناصر مختلفی تولید می‌شود. یکی از عناصر آلیاژی بسیار مهم در استنلس استیل، نیکل است. برای درک هرچه بهتر این موضوع باید بدانید که نیکل در تقریباً دو سوم فولادهای ضدزنگ تولید شده امروزی، مورداستفاده قرار می‌گیرد. باید به‌صراحت اشاره کرد که کروم عنصر کلیدی است که استیل را به فولاد “ضدزنگ” بدل کرده است؛ زیرا حضور این ماده از زنگ زدن فولاد جلوگیری می‌کند.
حال شاید تا حدودی اهمیت نیکل در استیل را متوجه شده باشید. برای قرار گرفتن آلیاژ فولادی در طبقه‌بتدی فولادهای ضدزنگ، باید بیش از 10.5% کروم به فولاد اضافه شود تا یک‌لایه اکسید محافظ بر روی این فلز تشکیل شود. این لایه مقاومت استیل را در برابر خوردگی افزایش داده و ظاهری درخشان و نقره‌ای به آن می‌بخشد. از طرف دیگر و برای تکمیل این خاصیت، هر چه میزان نیکل به‌کاررفته در استیل افزایش پیدا کند، مقاومت نهایی آن به انواع خوردگی نیز بالاتر خواهد رفت. این کشفی بود که محققان تقریباً یک قرن پیش به آن دست پیدا کردند.
از نیکل می‌توان برای تولید فولاد ضدزنگ استفاده کرد
چرا از نیکل در تولید استیل استفاده می‌شود؟
اهمیت نیکل در استیل به این جهت است که می‌تواند باعث تثبیت ساختار آستنیتی فولاد در دمای اتاق و پایین‌تر شود. این ساختار آستنیتی (کریستال مکعبی متمرکز) سخت و انعطاف‌پذیر است. در واقع همین امر می‌تواند بر روی خواص، تطبیق‌پذیری و تولید استیل در صنعت تأثیرگذار باشد. حداقل نیکلی که می‌تواند ساختار آستنیتی را در دمای اتاق تثبیت کند، حدود 8% است؛ به همین دلیل این درصد، درصدی است که در پرکاربردترین گرید فولاد ضدزنگ، یعنی ورق استیل 304 وجود دارد.
آلیاژ 304 با محتوای 18% کروم و 8% نیکل می‌باشد. همچنین باید اشاره کرد ورق استیل 316 نیز در ترکیبات خود، حدود 11% نیکل دارد. جالب است بدانید که اهمیت نیکل در استیل به‌قدری بوده که گریدهای حاوی نیکل، 75% از کل تولید فولاد ضدزنگ را به خودشان اختصاص داده‌اند.
نیکل می‌تواند خواص بسیار زیادی به استیل بدهد
دلایل اهمیت نیکل در استیل
تا بدین جا به‌خوبی با نیکل و دلایل اهمیت این عنصر در فرایند تولید استیل صحبت کردیم. متوجه شدیم که اضافه‌کردن نیکل به استیل می‌تواند به‌صورت مستقیم بر روی خواص نهایی این محصول تأثیر بگذارد. ما در این قسمت قصد داریم تا تمامی دلایلی که باعث شده است تا استفاده از نیکل در تولید استیل تا به این اندازه مهم باشد، اشاره کنیم:
- شکل‌پذیری
اضافه‌کردن نیکل می‌تواند باعث افزایش پایداری آستنیت شده و تمایل به سخت شدن را کاهش دهد؛ ازاین‌رو بر خلاف گریدهای سنتی با منگنز زیاد و نیکل کم، گریدهای جدیدتر مستعد ترک‌خوردگی نخواهند بود. شکل‌پذیری خود یکی از دلایل اهمیت نیکل در استیل است که باعث شده گریدهای فولادهای ضد زنگ سری 300 برای تولید اقلامی مانند سینک ظرف‌شویی، قابلمه و … مناسب باشند.
- قابلیت جوشکاری
به‌صورت کلی، گریدهای آستنیتی نیکل قابلیت جوشکاری بالاتری نسبت به سایر گریدها دارند. آن‌ها در دمای بالا مستعد شکسته‌شدن نبوده و قابلیت جوشکاری مناسبی را در اختیار صنعتگران قرار می‌دهند.
- سختی
فولادهای ضدزنگ آستنیتی دارای سختی و چقرمگی (چقرمگی فولاد) بسیار مناسبی حتی در دماهای پایین هستند؛ ازاین‌رو می‌توان از گریدهای 304 به‌صورت گسترده برای استفاده در صنایع بسیار زیادی نیز استفاده کرد.
استفاده از نیکل در فرایند تولید فولاد ضدزنگ رواج زیادی دارد
- مقاوم حرارتی
اضافه‌کردن نیکل می‌تواند استحکام قابل‌توجهی در دمای بالا به استیل دهد. در این حالت استیل کمتر مستعد تشکیل فازهای مضر در نتیجه قرارگرفتن در معرض دماهای متوسط و بالا است. نیکل باعث افزایش پایداری لایه اکسید محافظت شده و از پوسته‌پوسته شدن آن در طول چرخه‌های حرارتی جلوگیری می‌کند؛ ازاین‌رو استیل‌های ضدزنگ با نیکل، در برابر آتش‌سوزی و حرارت بسیار مقاوم هستند.
- مقاومت در برابر خوردگی
یکی از اصلی‌ترین دلایل اهمیت نیکل در استیل، بالابردن مقاومت آن در برابر خوردگی است. به کمک نیکل می‌توان یک‌لایه محافظ قدرتمند بر روی استیل ایجاد کرد تا از خورده شدن آن جلوگیری به عمل‌آورده شود. استیل‌هایی که دارای نیکل در ترکیبات خود هستند، در برابر خوردگی‌های موضعی، خوردگی‌های ترک تنشی و همچنین خوردگی در برابر اسیدها و کلریدها مقاوم هستند. نیکل می‌تواند به‌سادگی مقاومت استیل را در برابر اسیدهای احیاکننده مانند اسیدسولفوریک نیز افزایش دهد.
- بالابردن عمر مفید
جلوگیری از خوردگی، افزایش مقاومت، استحکام حرارتی و … همگی باعث می‌شوند که استیل در برابر شرایط محیطی مقاومت بالاتری پیدا کند؛ ازاین‌رو طول عمر تجهیزات و قطعاتی که از استیل ساخته می‌شوند بیشتر شده و می‌توان از آن‌ها در بازه‌های زمانی طولانی‌تری استفاده کرد.
شما می‌توانید خرید ورق استیل، در آلیاژها و ضخامت‌های متنوع و خرید دیگر مقاطع استیل را با بهترین قیمت از استیل رخ انجام دهید. پشتیبانان و مشاوران فروش استیل رخ، همواره آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما هستند.
سخن آخر
نیکل یکی از آلیاژهایی است که برای تولید استیل و یا فولاد ضدزنگ مورداستفاده قرار می‌گیرد. این عنصر نقره‌ای و درخشان قابلیت چکش خواری و انعطاف‌پذیری خوبی داشته و رسانای الکتریسیته و گرما است؛ ازاین‌رو اضافه‌کردن آن به استیل می‌تواند مزایای زیادی با خود به همراه داشته باشد. از مهم‌ترین اهمیت نیکل در استیل، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی آن است. بدین صورت گریدهایی که دارای نیکل بیشتری هستند، استحکام و مقاومت بالاتری دارند.
