مقالات, مقالات استنلس استیل
استیل آستنیتی چیست؟
اردیبهشت
آستنیت یک ساختار کریستالی است که در گریدهای مختلف استیل وجود دارد. استیل آستنیتی به سبب فاز آستنیتی زمینه دارای خواص و ویژگی‌هایی کاربردی است که سبب استفاده بسیار فراگیر این گروه از استنلس استیل در صنایع مختلف شده است. گریدهای استیل آستنیتی در مقاطع مختلف مانند ورق، لوله، پروفیل و … تولید میشوند. در این مطلب از استیل رخ قصد داریم به دلیل استفاده رایج این آلیاژها، شما را با آستنیت و گریدهای استیل آستنیتی آشنا کنیم.
خواص فولاد زنگ نزن آستینی
آستنیت یک محلول جامد فلزی است که از ترکیب آهن و کربن به دست می‌آید. این ساختار در فولادها در دماهایی بالاتر از 723 درجه سانتی‌گراد تشکیل میشود. افزودن برخی از عناصر آلیاژی می‌تواند این دما را کاهش و یا افزایش دهد. آستنیت خاصیت مغناطیسی ندارد و به همین سبب استیل آستنیتی نیز غیرمغناطیسی و یا به اصطلاح نگیر است. آستنیت شبکه کریستالی FCC دارد. در استیل عناصری مانند نیتروژن، نیکل و منگنز سبب پایداری این فاز میشوند.
از استنلس استیل آستنیتی چه می‌دانید؟
استیل با توجه به ساختار آن به دسته‌های مختلفی تقسیم بندی میشود. طبقه بندی این گریدها به این صورت است؛ استیل آستنیتی، استیل مارتنزیتی، استیل فریتی، استیل رسوب سخت شونده و استیل داپلکس. استنلس استیل آستنیتی دارای ساختاری آستنیتی است که مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. این استیل را می‌توان از متداول‌ترین گریدهای استیل دانست. گریدهای مختلفی از استیل هستند که دارای ساختار آستنیتی هستند. گریدهای سری 300 (فولادهای ضد زنک سری300) و برخی از گریدها سری 200 آستنیتی هستند. استیل 316، 304، 321 و … از جمله این آلیاژها هستند. این گریدها هرکدام دارای ترکیب شیمیایی خاصی هستند که سبب میشود ویژگی‌های نظیر مقاومت به خوردگی، شکل پذیری، استحکام و … در آن‌ها پدیدار شود و هرکدام را برای کاربری خاصی مناسب سازد.
ساختار ورق استیل آستنیتی
همانطور که گفتیم ساختار استیل آستنیتی، یک شبکه کریستالی با نظم بلوری FCC است (شکل بالا). نیکل را می‌توان عنصر اصلی پایدار کننده آستنیت دانست. از طرف دیگر کروم که یکی از اصلی‌ترین عناصر آلیاژی فولادهای ضد زنگ یا استنلس استیل است، سبب پایداری فاز فریت است. عناصر دیگر نیز برخی پایدار کننده فریت و برخی پایدار کننده آستنیت هستند. ساختار استیل بر اساس میزان عناصر آلیاژی توسط دیاگرام شفلر تعیین میشود. در این دیاگرام از میزان کروم معادل و نیکل معادل برای تعیین ریزساختار استفاده میشود. هرکدام از عناصر با توجه به میزان تاثیر بر ریزساختار، توسط ضریبی در فرمول محاسبه میشوند.
فولادهای ضد زنگ آستنیتی از سری 300، دارای حداقل 10.5% کروم و حداقل 8% نیکل در ساختار خود هستند. مقادیر کروم، مولیبدن، نیتروژن، منگنز و … نیز با توجه به گریدهای مختلف و خواص مورد نیاز، متغییر است. همانطور که می‌دانید، کروم عنصری است که سبب مقاومت استیل در برابر خوردگی و اکسیداسیون، با مکانیزم تشکیل یک لایه اکسید بر سطح استیل، میشود.
ویژگی ورق‌های آستنیتی
استیل آستنیتی دارای ویژگی‌های بسیار خوبی است که سبب گسترش تقاضا برای استفاده در صنایع مختلف میشود. تقریبا سه چهارم بازار جهانی فولاد را فولاد ضد زنگ آستنیتی تشکیل می‌دهد و در سال 2018 ارزش بازار این استیل نزدیک به 93.69 میلیون دلار بوده است. در ادامه به ویژگی‌های این گروه از آلیاژهای پرکاربرد استیل می‌پردازیم:
مقاومت در برابر خوردگی: گریدهای آستنیتی مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند. هرکدام از گریدهای این سری مقاومت متفاوتی در برابر خوردگی دارند. ورق استیل 316 دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی‌های شیمیایی، آب دریا و مقاومت در برابر ترک خوردگی تنشی است. ورق استیل 304 نیز مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد اما میزان مقاومت آن از استیل 316 کمتر است.
مقاومت در برابر حرارت: مقاومت در برابر حرارت یکی دیگر از ویژگی‌هایی است که می‌تواند سبب کاربرد استیل در دماهای بالا و ساخت کوره‌های صنعتی شود. برخی از گریدهای استیل آستنیتی با نام استیل نسوز شناخته میشوند که مقاومت خوبی در برابر حرارت دارند. استیل 310 و استیل 321 از جمله آلیاژهای نسوز استیل است. استیل 321 (ورق استیل321) می‌تواند تا دمای 900 درجه سانتی‌گراد را بدون اکسید شدن تحمل کند. میزان تحمل ورق استیل 310 تا حدود 1150 درجه سانتی‌گراد است که این مورد سبب میشود تا از این گرید و گریدهای دیگر مثل 309 و 314 در ساخت کوره‌ها و تجهیزات صنعتی دما بالا استفاده شوند.
شکل پذیری: استیل‌های آستنیتی معمولاً قابلیت شکل پذیری خوبی دارند و می‌توان آن‌ها را به صورت سرد یا گرم شکل داد. شکل دهی سرد گریدهای آستنیتی می‌تواند استحکام و سختی آن‌ها را با کار سرد افزایش دهد. از آنجا که این گریدها را نمی‌توان با انجام عملیات حرارتی سختکاری کرد، کارسرد تنها راه حل افزایش استحکام آن‌هاست. پس از شکل دهی سرد نیز در صورتی که نیاز به خواص اولیه (استحکام و سختی کمتر) باشد، می‌توان از عملیات آنیل استفاده کرد.
جوشکاری: گریدهای آستنتی استیل را می‌توان به‌خوبی جوشکاری کرد. بنا به نوع گرید مورد استفاده، روش جوشکاری، نیاز به پیش گرم و یا پس گرم، متفاوت است و هر گرید استانداردهای خود را برای جوشکاری دارد. این موارد به دلیل اختلاف در میزان عناصر آلیاژی موجود در هر گرید است.
کاربردهای ورق استیل آستنیتی
استیل آستنیتی در صنایع مختلفی از جمله نفت و گاز، صنایع هوافضا، صنایع غذایی، ساخت و ساز و … کاربرد دارد. ویژگی بهداشتی و تمیز شدن آسان استیل سبب شده است تا در ساخت وسایل بهداشتی، پزشکی و صنایع مرتبط با غذا نیز استفاده از آن‌ها افزایش پیدا کند. برای ساخت تیغه‌های جراحی می‌توان از این آلیاژها استفاده کرد. در صنایع غذایی استفاده از ورق و لوله‌های استیل در کنار اتصالات و شیرهای استنلس استیل می‌تواند طول عمر و دوام سیستم فرآوری مواد غذایی را افزایش دهد. در کاربردهای دکوراتیو با استفاده از استیل می‌توان طرح‌های نو و زیبایی را خلق کرد. همانطور که می‌بینید استیل آستنیتی در طیف گسترده‌ای از صنایع نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند.
بیشتر بخوانید: معرفی فولادهای کروم منگنز
سخن آخر
استیل آستنیتی به دلیل ویژگی‌های خوبی که ارائه می‌دهد همواره قابل توجه طراحان و مهندسین است. مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت، زیبایی، کیفیت سطح و … از ویژگی‌های این آلیاژها هستند. گریدهای آستنیتی حاوی مقادیری از کروم، نیکل و … هستند که می‌تواند سبب مقاومت در برابر خوردگی، استحکام و شکل پذیری آن‌ها شود. هرکدام از گریدهای استیل دارای ویژگی‌های بخصوصی است که در هرکاربری بنا به نیازهای آن صنعت، گرید مناسب انتخاب میشود.
جهت خرید ورق استیل و دیگر مقاطع استیل، با کارشاسان ما در مجموعه استیل رخ در ارتباط باشید.
