آشنایی با آلیاژهای فولاد ضد زنگ برای پروژه‌های معماری

از بین آلیاژهای مختلف فولاد،‌ آلیاژ فولاد ضد زنگ در معماری اهمیت بیش‌تری دارند و روز به روز توجه معماران را بیشر به خود جلب می‌کنند. وجود مزایای بسیار خاص موجب شده است تا از این آلیاژها به‌عنوان آلیاژهای انقلابی در صنعت معماری یاد شود، البته علاوه بر معماری، در صنایع دیگری نیز از فولاد ضد زنگ استفاده‌های فراوانی می‌شود.

در گذشته تنها برای ساخت بناهای بسیار برجسته و خاص از فولاد ضدزنگ استفاده می‌شد؛ اما امروزه کاهش قیمت و فراگیری این محصول موجب شده است تا حتی مصرف‌کنندگان برای پروژه‌های عادی نیز بتوانند از ویژگی‌های بی‌نظیر آن بهره ببرند. در واقع امروزه از محصولاتی نظیر پروفیل و ورق استیل جهت ساخت و سازهای مسکونی، اداری و صنعتی و همچنین زیرساخت‌های عمومی و شهری کمک گرفته می‌شود. در ادامه متن با ما همراه باشید تا اطلاعات بیشتری را دررابطه‌با این محصول به شما عزیزان ارائه کنیم.

فولاد ضد زنگ نقشی اساسی در معماری ایفا می‌‌کند.

فولاد ضد زنگ چیست؟

همان‌طور که گفته شد آلیاژ فولاد ضد زنگ در معماری اهمیت بالایی دارد. این آلیاژ را می‌توان یک نوع فولاد کم کربن دانست که به آن مقداری کروم افزوده‌اند. در واقع میزان عنصر کروم موجود در این آلیاژ باید بیش از 10.5% کل وزن فولاد باشد تا در رده فولادهای ضدزنگ قرار گیرد. همین عنصر است که موجب ایجاد خاصیت ضد زنگ یا stainless در آلیاژهای استیل می‌شود. کروم را می‌توان مهم‌ترین عنصر آلیاژی جهت تولید فولاد ضدزنگ دانست.

بیشتر بخوانید: چرا فولاد ضد زنگ، ضد زنگ است؟

وجود کروم در این آلیاژها موجب ایجاد یک‌لایه نامرئی اکسید کروم بسیار مقاوم و غیرفعال بر روی سطح فولاد ضدزنگ می‌شود. این لایه ارتباط آهن موجود در آلیاژ با اکسیژن موجود در محیط را قطع و بدین ترتیب مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی استیل را به‌شدت افزایش می‌دهد. نکته جالب آن است که اگر این سطح نامرئی دچار آسیب‌دیدگی شود، به طور خودکار و به سرعت ترمیم خواهد شد، البته به شرطی که فولاد در محیطی قرارگیرد که مقداری اکسیژن برای تشکیل لایه اکسید کروم وجود داشته باشد.

 فولاد ضد زنگ چگونه ساخته می‌شود؟

گفتیم که آلیاژ فولاد ضد زنگ در معماری نقش مهمی را ایفا می‌کند، حال بیایید به روند ساخت این محصول نگاهی بیندازیم. در فرایند ساخت فولاد ضدزنگ از ترکیب آهن و یک سری عناصر آلیاژی خاص همچون نیکل و کروم استفاده می‌شود، البته نباید نقش مولیبدن را در این زمینه فراموش کرد. همانطور که بیان شد، اضافه‌کردن کروم موجب می‌شود که این آلیاژ در برابر مواردی همچون خوردگی از خود مقاومت بهتری نشان دهد.

برای ساخت این محصول کلیه مواد گفته شده (نیکل، سنگ‌آهن، کروم، سیلیکون، مولیبدن و …)‌ با هم در کوره ذوب می‌شوند و ترکیب‌شدن آن‌ها با نسبت‌های مختلف باعث به‌وجودآمدن انواع متنوع فولادهای ضدزنگ یا استنلس استیل (stainless steel) می‌‌شود. نسبت آهن به مواد دیگر بر میزان استحکام لایه اکسید محافظ، میزان مقاومت فلز در برابر خورنده‌های خاص و چند ویژگی مکانیکی دیگر (سختی، نقطه ذوب، مدول برشی و غیره) تأثیر می‌گذارد. هر ترکیب مشخص به عنوان «گریدی» از فولاد ضدزنگ معرفی می‌شود و ما می‌خواهیم گریدهای مختلف فولاد ضدزنگ مورد استفاده در معماری را بررسی کنیم، اما ابتدا، اجازه دهید نگاهی دقیق‌تر به ویژگی‌های فولاد ضدزنگ بیندازیم.

آلیاژها و مواد اولیه مورد استفاده در معماری انواع مختلفی دارند.

مزایای فولاد ضد زنگ چیست و کیفیت‌ آن چگونه است؟

وجود مزیت‌های مختلف در آلیاژهای فولاد ضدزنگ موجب شده است تا عده کثیری از معماران به استفاده‌ از آن روی بیاورند. طراحان و مهندسان امروزه به طراحی سازه‌های معماری در معرض دید (Architecturally Exposed Structural Steel) به عنوان یک عنصر طراحی شاخص، توجه بیشتری نشان می‌دهند. آلیاژهای استیل با توجه به مزیت‌هایی که دارند این امکان را در اختیار معماران قرارداه‌اند تا روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار گیرند. در این بخش قصد داریم به‌صورت مختصر به برخی از مزایای اصلی آلیاژ فولاد ضد زنگ در معماری اشاره کنیم.

 مقاوم در برابر خوردگی و زنگ‌زدن

در کشور خشک و نیمه خشکی مثل ایران، گریدهای کم آلیاژ و پایین‌تر استیل مانند 201 و 430 می‌توانند تا حدودی در مقابل خوردگی‌های ناشی از شرایط عادی جوی مقاومت از خود نشان دهند. هرچند گریدهای بالاتر و پًرآلیاژتر استیل مانند 304 و 316، مقاومت و دوام بیشتری از خود نشان می‌دهند. برای مثال گرید فولاد ضدزنگ 316 می‌توانند در برابر خوردگی ناشی از محلول‌های کلریدی و اسیدی نیز مقاومت بسیار خوبی را از خود نشان دهند و برای محیط‌های ساحلی و دریایی انتخاب مطلوبی است.

از فولاد ضدزنگ در ساخت تجهیزات کارخانه‌های فرآوری (به خصوص کارخانه‌های تولید محصولات آرایشی و بهداشتی و صنایع غذایی) استفاده می‌‌کنند. علاوه بر این، چنین آلیاژهایی برای ساخت بناهای بیمارستانی، درمانی و آشپزخانه‌ها که جنبه بهداشتی نیز دارند یک انتخاب مناسب محسوب می‌شود.

هم راستا با توسعه پایدار

احتمالاً از این موضوع باخبر هستید که آلیاژ فولاد زنگ نزن 100% قابل بازیافت هستند. در واقع این آلیاژها از جمله موادی به شمار می‌آیند که هیچ‌گونه خطری برای محیط‌زیست ایجاد نمی‌کند. استفاده هرچه بیشتر از سازه‌هایی از فولاد ضدزنگ به کاهش ردپای کربن در محیط‌زیست کمک می‌کند. هرگونه ضایعات فولاد موجود در فرایند تولید را می‌توان دوباره به چرخه تولید فولاد ضدزنگ بازگرداند. امروزه حتی اسکلت‌های فولادی ساختمان‌ها را پس از تخریب بازیافت می‌کنند. این امر خود به معنای پایداری فوق‌العاده چنین محصولی است. جالب است بدانید که بیش از 60% از استنلس استیل تولیدی در جهان از بازیافت به‌دست می‌آید.

فولاد ضد زنگ بهترین گزینه برای ساخت بناهای مدرن است.

استحکام و دوام

سازه‌های فولاد ضدزنگ از استحکام فوق العاده بالایی برخوردار هستند. شکل پذیری بالایی نیز دارند. این بدان معناست که سازه زمانی که در معرض تنش‌های کششی قرار می‌گیرد، رفتار مطلوبی از خود نشان می‌دهد. فولاد ضدزنگ استحکام بالایی دارد و به همین دلیل با وزن کمتر سازه می‌تواند جوابگوی نیازهای فنی در ساخت و ساز باشد. بنابراین، این یک مزیت صرفه جویی در هزینه نسبت به گریدهای معمولی فولاد ساختمانی است.

سهولت ساخت

در سال‌های اخیر بهره‌گیری از آلیاژ فولاد ضد زنگ در معماری افزایش یافته است. یکی از مزایای بارز استیل سازگاری این متریال با انواع فرایندهای ساخت و تولید است. قابلیت فرم‌پذیری، جوشکاری، پرداخت کاری، ریخته‌گری و ماشین‌کاری، این آلیاژها را به گزینه‌ای مطلوب برای خلق ایده‌های نو بدل کرده است. امروزه با استفاده از فناوری های مدرن تولیدی می‌توان آلیاژهای استیل را با سرعت بسیار زیادی به ایده مورد نظر تبدیل کرد تا بلافاصله در صنایع مختلف از جمله صنعت معماری مورداستفاده قرار بگیرند.

فولاد ضد زنگ با روش‌های تولیدی بسیاری سازگار است.

جذابیت بصری و زیبایی

شاید مهم‌ترین مزیت استیل برای معماران جلای فلزی ماندگار استیل و قابلیت این آلیاژ برای پرداخت‌های (پولیش) مختلف و رنگ‌های فلزی متنوع است. استیل به دلیل مقاومت به خوردگی در طول زمان فرسوده نمی‌شود و کمتر دچار افت کیفیت سطحی می‌شود. به پوشش و رنگ نیاز ندارد و جلا و درخشش فلزی خود را حفظ می‌کند، ضمن اینکه کمترین نیاز را به نگهداری و تمیز کردن دارد. همچنین استیل قابلیت رنگ شدن با فرایندهای خاص را داشته و می‌توانید استیل را به رنگ‌های مختلف که ماندگاری ابدی دارند درآورد. استیل در معماری مدرن قابلیت‌های بسیاری به معماران می‌دهد.

آلیاژهای فولاد ضد زنگ مورد استفاده در معماری

گریدها یا آلیاژ‌های مختلف فولاد ضدزنگ را می‌توان باتوجه‌به عناصر آلیاژی و ساختار متالورژیکی طبقه‌بندی کرد. در واقع ساختارهای بسیار پیچیده آن‌ها در ایجاد ویژگی‌های مختلف به میزان‌های متفاوت نقش دارند،‌ مانند ویژگی‌های مکانیکی و همچنین مقاومت در برابر مواردی همچون خوردگی. مهم‌ترین دسته‌بندی متالورژیکی آلیاژ فولاد ضد زنگ در معماری عبارت‌اند از:

• فولادهای فریتی
• فولادهای مارتنزیتی
• فولادهای آستنیتی
• فولادهای داپلکس

شاید برایتان جالب باشد که بدانید گریدهای آستنیتی بیش از 70% کل تولید فولاد ضدزنگ در جهان را به خود اختصاص داده است. فولاد زنگ نزن مورد استفاده در معماری نیز معمولاً از همین نوع هستند. البته گری 430 که از سری استیل فریتی می‌باشد نیز در صنعت ساخت و ساز و معماری مورد توجه است. در اینجا اشاره‌ای کوتاه به چند آلیاژ رایج و مورد استفاده در معماری خواهیم داشت:

آلیاژ 301

این آلیاژ عیار نسبتاً متوسطی داشته و به دلیل استحکام و همچنین شکل‌پذیری پس از کار سرد، کاربردهای مختلفی دارد. استیل 301 دارای 17% کروم و 7% نیکل است.

آلیاژ 304

آلیاژ استنلس استیل 304 عیاری متعادل دارد و به همین دلیل پُرکاربردترین گرید استیل در جهان است. میزان جوش‌پذیری و قابلیت پرداخت‌کاری و صیقل‌خوردن آن بسیار مناسب بوده و محتوی 18% کروم و 9% نیکل است. این آلیاژ فولاد ضدزنگ در معماری به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آلیاژ 316

از استنلس استیل 316 با نام marine grade یا گرید دریایی نیز یاد می‌شود. دلیل این امر را می‌توان به مقاومت بالای آن در برابر خوردگی و بخصوص خوردگی در محیط‌های کلریدی نسبت داد. آلیاژ 316 دارای 18% کروم، 12% نیکل و 2 تا 3% مولیبدن است. این آلیاژ برای پروژهای ساحلی و سازه‌های دریایی پیشنهاد می‌شود.

آلیاژ 430

استنلس استیل 430 مقاومت کمتری در برابر خوردگی (نسبت به آلیاژ 304) دارد و برای معماری داخلی مناسب‌تر است. در این آلیاژ مقدار نیکل بسیار ناچیز است ولی حدود 13% کروم دارد. عدم وجود نیکل علت قیمت پایین این آلیاژ است. شکل‌پذیری آن نسبتاً خوب می‌باشد؛ اما به‌هیچ‌وجه برای عملیات جوشکاری مناسب نیست.

آلیاژ 201

استیل سری 200 از جمله آلیاژ 201 با هدف کاهش قیمت و حفظ خواص مطلوب استیل توسعه پیدا کرده است. با جایگزین کردن منگنز و نیتروژن و حذف نیکل به آلیاژی با شکل پذیری خوب، استحکامبالا، مقاومت در برابر خوردگی و کارپذیری خوب رسیده‌اند. این گرید بسیار شبیه به گرید 301 است، اما قیمت مناسب‌تری دارد.

این محصولات کیفیت بسیار بالایی دارند.

سخن پایانی

استنلس استیل یا فولاد ضدزنگ را می‌توان یک نوع فولاد بسیار مقاوم در برابر انواع خوردگی فلزات با عمر مفید بالا و همچنین کیفیت سطحی جذاب دانست. همین امر آن را به یک گزینه عالی جهت استفاده در صنعت معماری تبدیل کرده است. امروزه از استیل برای ساخت محصولات مختلف کاربردی، صنعتی و ساختمانی کمک گرفته مي‌شود. به‌طورکلی می‌توان گفت که با گرایش‌ها معماری مدرن در عصر تکنولوژی، استفاده از آلیاژ فولاد ضد زنگ در معماری کاملاً ضروری به شمار می‌آید.

مجموعه استیل رخ با سال‌ها سابقه در تامین انواع مواد خام و محصولات استنلس استیل و همچنین امکانات مختلف جهت ارائه خدمات فلزی در خدمت معماران و صنعتگران است. برای تامین ورق استیل، لوله استیل، انواع پروفیل استیل و مقاطع توپُر استیل و اتصالات دکوراتیو استیل می‌توانید به استیل رخ مراجعه کنید. در صورت تمایل به کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه می‌توانید از وب‌سایت استیل رخ بازدید کنید با کارشناسان ما در ارتباط باشید. اطمینان داریم که تجربیات کارشناسان ما می‌تواند شما را در تبدیل ایده‌های خلاقانه‌تان به محصولی جذاب یاری نماید.