مقالات
چرا رنگ استیل بر اثر حرارت تغییر می‌کند؟
مهر
تا به حال تغییر رنگ ورق استیل را بعد از حرات دیدن مشاهده کرده‌اید؟ تغییر رنگ استیل می‌تواند یک نشانگر خوب برای تغییر دما باشد. از دمای حدود 170 درجه سانتی گراد فولادها شروع به تغییر رنگ می‌کنند. و این تغییر رنگ تا سرخ شدن و ذوب شدن آنها ادامه دارد. از این تغییر رنگ حتی میتوان در جوشکاری نیز بهره برد و دمای حدودی ناحیه جوش را حدس زد.
در ادامه قصد داریم علت این پدیده و جزئیات آن را برای شما شرح دهیم.
زمانی که فولاد را بین دماهای 200 تا 450 درجه سانتیگراد گرم می‌کنید رنگ‌هایی بر اثر اکسیداسیون در آن ایجاد می‌شود. فولاد در دمای 250 درجه سانتیگراد معمولا به رنگ قهوه‌ای درمی‌آید. در دمای 270 درجه به رنگ زرشکی تغییر رنگ پیدا کرده، در دمای 300 درجه به رنگ آبی و همین‌طور در دمای 425 درجه نیز به رنگ خاکستری در می‌آید. تغییر رنگ استیل در اثر حرارت دارای شرایط خاصی است و به‌صورت مرحله به مرحله انجام می‌شود که در ادامه بیشتر به آن خواهیم پرداخت.
به‌طورکلی عوامل مختلفی وجود دارند که می‌توانند روی تغییر رنگ استیل تاثیرگذار باشند، که یکی از مهم‌ترین این عوامل دما است. هرچه دما را بالاتر ببرید می‌توانید تغییر رنگ بیشتری را در انواع فلزات مشاهده کنید. ما در ادامه این مطلب قصد داریم کمی بیشتر درباره تغییر رنگ استیل در دماهای بالا صحبت کرده و اطلاعات مفید و کاربردی را در این زمینه در اختیار شما قرار دهیم. پس اگر شما هم علاقه‌مند به داشتن اطلاعات بیشتر در این زمینه هستید مطالعه ادامه این مطلب برای شما مفید خواهد بود. با فروشگاه استیل رخ (ارائه کننده انواع محصولات استنلس استیل)، همراه باشید.
طیف تغییر رنگ استیل
تغییر رنگ استیل در اثر حرارت
مهم‌ترین عامل تغییر رنگ ورق استیل، حرارت و نفوذ حرارتی است. این عامل متاثر از ضریب هدایت حرارتی، چگالی و گرمای ویژه است. موادی که ضریب هدایت حرارتی بالاتری دارند می‌توانند با سرعت بالاتری تغییرات دما را به باقی نقاط قطعه انتقال دهند. در واقع هرچه میزان ضریب انتقال حرارتی بیشتر باشد سریع‌تر سرد می‌شود و ناحیه متاثر از حرارت کمتر می‌شود.
تغییر رنگ استیل را در معرض دمای بالا و حرارت مشاهده خواهید کرد و استیل کم‌کم شروع به تغییر رنگ می‌کند. در واقع میتوان گفت که تغییرات فیزیکی و شیمیایی سطحی، یکی از مهم‌ترین عواملی هستند که روی تغییر رنگ ورق استیل در اثر حرارت اثرگذاراند.
البته باید دقت داشته باشید که تغییر رنگ استیل در اثر حرارت شامل رنگ‌های مختلفی خواهد بود که در ادامه درباره این رنگ‌ها نیز صحبت خواهیم کرد. یکی دیگر از مهم‌ترین عواملی که روی اکسیداسیون و تغییر رنگ استیل اثرگذار است کروم موجود در این آلیاژها است. هرچه میزان این کروم بیشتر باشد فولاد زنگ نزن یا استیل در برابر حرارت نیز مقاوم‌تر شده و تغییر رنگ در آنها با تاخیر بیشتری انجام می‌شود.
بیشتر بخوانید: راه های تشخیص استیل اصل از تقلبی
تغییر رنگ‌های حاصل از حرارت دادن استیل
استیل در چه دمایی به رنگ آبی درمی‌آید؟
زمانی که استیل بین دماهای 260 تا 315 درجه سانتیگراد قرار می‌گیرد کم‌کم به رنگ آبی تغییر رنگ خواهد داد. پس زمانی که قصد دارید این ماده را به رنگ آبی تبدیل کنید حتما باید دقت داشته باشید که دما را به‌اندازه کافی بالا ببرید تا به محدوده 300 درجه برسد. درصورتی‌که این نکته را رعایت نکنید احتمالا ممکن است نتوانید به فام رنگی و سایه دلخواه در استیل‌هایی که گرم کرده‌اید دست پیدا کنید.
بیشتر بخوانید: راهنمای انتخاب استیل نسوز و مناسب درجه حرارت زیاد
استیل در زمان گرم‌شدن به چه رنگی درمی‌آید؟
در بخش قبلی به این سوال پاسخ دادیم که تغییر رنگ استیل در اثر حرارت به چه شکل رخ می‌دهد و چگونه این فلز به رنگ آبی در می‌آید. به‌طورکلی باید بدانید که استیل به دلیل وجود یک‌لایه نازک اکسید کروم که در سطح فلز قرار دارد و بر اثر حرارت ضخیم‌تر می‌شود به رنگ آبی یا رنگ‌های دیگر در می‌آید. این لایه‌نازک که در قسمت سطحی استیل قرار دارد می‌تواند به‌راحتی انعکاس برخی طول موج‌های نور را مختل کند. همین عامل نیز باعث می‌شود تا برخی از طول‌موج‌ها بیشتر و برخی دیگر نیز کمتر انعکاس یابد و تغییر رنگ حاصل شود.
تغییر رنگ در استیل
فولاد و استیل از چه دمایی شروع به تغییر رنگ می‌کنند؟
زمانی که شما شروع می‌کنید به حرارت دادن استیل، مشاهده خواهید کرد که با رسیدن به 170 درجه سانتیگراد استیل شروع به تغییر رنگ می‌کند. اصلی‌ترین علت تغییر رنگ استیل این است که واکنش‌های اکسیداسیون افزایش پیدا کرده و باعث به‌وجودآمدن لایه‌های ضخیم‌تر می‌شود. هنگامی که استیل گرم می‌شود، یک پوشش اکسیدی تشکیل می‌شود. ضخامت این لایه‌ی اکسیدی با افزایش دما افزایش می‌یابد.
این لایه‌های نازک باعث می‌شوند تا نوری که از سطوح زیرین استیل منعکس می‌شود دچار پدیده‌ای به نام تداخل لایه نازک شود که سبب پدید آمدن رنگ‌ها بر روی استیل است. بر اثر این پدیده طیفی از رنگ‌ها بر روی سطح استیل مشاهده می‌شود. در دماهای بسیار بالا نیز که استیل به سمت ذوب شدن می‌رود، باز هم میتوان از تغییر رنگ آن برای تشخیص محدوده دمایی استفاده کرد. اما به در استفاده‌های روزمره نمی‌توان این رنگ‌ها را مشاهده کرد و تنها در کارخانه‌های تولید استیل قابل مشاهده هستند.
بیشتر بخوانید: از چه روشهای عملیات حرارتی در تولید فولاد استفاده می شود؟
آیا استیل به رنگ نارنجی نیز تغییر رنگ می‌دهد؟
به‌طورکلی رنگ‌هایی که استیل در زمان گرم‌شدن و افزایش دما و حرارت به خود می‌بیند شامل طیف گسترده‌ای از رنگ‌هاست که از نارنجی و قرمز شروع شده و حتی به سیاه نیز می‌رسد. رگه‌های قرمز در نگاه اول زمانی که روی استیل در اثر افزایش دما شکل می‌گیرند ممکن است رنگی مانند رنگ نارنجی را برای شما تولید کنند. این تغییر رنگ استیل در اثر حرارت معمولا به علت آلودگی‌هایی که روی سطح استیل وجود دارد نیز رخ می‌دهد.
رنگ‌های استیل در دماهای مختلف
استیل در چه دمایی با تغییر خواص و رنگ مواجه می‌شود؟
در بخش‌های قبلی درباره این موضوع صحبت کردیم که در برخی از دماها تغییر رنگ استیل در اثر حرارت رخ می‌دهد و اطلاعاتی را دراین‌خصوص در اختیار شما قرار دادیم. حال باید بدانید که زمانی که دما و حرارت به بالای 425 درجه سانتیگراد برسد باعث می‌شود تا رنگ‌های رشته‌ای روی استیل تولید شود. زمانی که دما به بین 535 تا 815 درجه سانتیگراد می‌رسد شما می‌توانید بیشتر از هر زمان دیگری رگه‌های قرمز را روی استیل مشاهده کنید.
از طرف دیگر در دمای حدود 170 تا 185 درجه شما می‌توانید تغییر رنگ استیل به طلایی را نیز مشاهده کنید.
بیشتر بخوانید: نگهداری و تمیز کردن فولاد ضد زنگ
عوامل موثر بر تغییر رنگ
چه عواملی روی تغییر رنگ استیل در اثر حرارت تاثیرگذار هستند؟
زمانی که استیل را در برابر حرارت قرار می‌دهید و انتظار دارید تا رنگ آن تغییر کند باید بدانید که عوامل و فاکتورهای مختلفی وجود دارند که می‌توانند روی تغییر رنگ استیل در اثر حرارت تاثیرگذار باشند. با آشنایی بیشتر با این عوامل می‌توانید انتظار تغییر رنگ بهتری را از استیل داشته باشید. در بخش‌های قبلی اشاره کردیم که میزان کروم موجود در استیل یکی از مهم‌ترین این عوامل به شمار می‌آید. هرچه میزان کروم بیشتر باشد مقاومت استیل نیز در برابر حرارت بیشتر شده و در نتیجه تغییر رنگ کاهش پیدا خواهد کرد.
از طرف دیگر سطح اکسیژن موجود در محیط عامل مهم دیگری است که می‌تواند روی روند اکسیداسیون تاثیرگذار باشد. آزمایش‌هایی که امروزه در این زمینه انجام شده نشان می‌دهند که مدت‌زمان حرارت دادن به استیل نیز می‌تواند به طور مستقیم روی تغییر رنگ آن تاثیر بگذارد. معمولا میزان حرارت دادن به این فلز برای مدت‌زمان یک ساعت ادامه پیدا می‌کند و هرچه این مدت‌زمان حرارت دادن ادامه پیدا کند می‌توانید انتظار داشته باشید که رنگ‌های عمیق‌تری نیز به وجود آید.
این به آن معناست که هرچه مدت‌زمان حرارت دادن ادامه پیدا کند؛ مانند این است که شما حرارت را افزایش داده‌اید و می‌توانید انتظار رنگ‌های گرم‌تری را روی استیل داشته باشید. میزان سطحی از استیل که در معرض حرارت قرار دارد نیز می‌تواند عامل مهم دیگری باشد که روی تغییر رنگ و البته سرعت تغییر رنگ استیل اثرگذار است. حتما می‌دانید که هرچه سطح بیشتری از این ماده در معرض گرما و حرارت قرار داشته باشد به همان نسبت نیز گرمای بیشتری جذب کرده و در نتیجه تغییر رنگ بیشتری نیز خواهد داشت.
استفاده‌های دیگر این تغییر رنگ چیست؟
در صنعت تولید و ساخت ورق‌های استیل نیز از این تغییر رنگ استفاده می‌کنند. برای مثال در کوره‌های ذوب فولاد، میتوان با نگاه کردن به رنگ مذاب دمای تقریبی آن را تشخیص دهند. البته لازم به ذکر است که در دماهای بسیار بالا رنگ استیل به صورت نارنجی و زرد در می‌آیند و دیگر تیرگی در رنگ استیل مشاهده نمی‌شود. در واقع با عبور از محدوده دمایی حدود 700 درجه استیل سرخ می‌شود. این محدوده دمایی برای تغییر شکل ورق استیل و یا عملیات حرارتی آنها بر روی استیل اعمال می‌شود.
یکی دیگر از مواقعی که میتوان تغییر رنگ در استیل را مشاهده کرد، در مناطق اطراف ناحیه جوش است. اگر به یک خط جوش پس از جوشکاری نگاه کنید طیفی از رنگ‌های آبی را می‌بینید. علت آن این است که پس از منجمد شدن ناحیه جوش حرارت مذاب تشکیل شده از سطح استیل به بیرون منتقل می‌شود. در پی این انتقال در حرارت ناحیه متاثر از حرارت طیف‌هایی از رنگ‌ها ایجاد می‌شود.
کاربرد دیگر تغییر رنگ ورق استیل پس از ریخته گری آن و فرآیند نهایی تولید ورق است. برای انجام فرآیند نورد برای تولید ورق‌های استیل، تغییر رنگ ورق‌های استیل می‌تواند راهنمای خوبی باشد. زیرا برای انجام فرآیند نورد گرم نیاز است استیل تا دمای مشخصی گرم شود. در حین انجام این فرآیند از روی تغییرات رنگ ورق استیل میتوان تغییرات دمایی را مد نظر قرار دادو زیرا میزان دما در حین فرآیند نباید از میزان مشخصی بالاتر یا پایین‌تر باشد.
یکی از کاربردهای تغییر رنگ ورق‌های استیل و تیره شدن ورق‌های استیل در تمپر کردن قطعات عملیات حرارتی شده است. با مشاهده میزان تیره شدن رنگ ورق‌های استیل میتوان تشخیص داد قطعه تا حدود چه دمایی تمپر شده است. با دانستن دمای تمپر میتوان میزان سختی و استحکام را تا حدودی تشخیص داد.
در پایان به نحوه براق کردن استیل نیز اشاره کنیم. . شما می‌توانید با سمباده زدن سطح ورق‌های استیل رنگ را پاک کرده و به رنگ اصلی آن برسید. در واقع برای برداشتن رنگ از روی سطوح استیل باید لایه نازک اکسید ایجاد شده را از روی آن پاک کنید. بدین صورت باز هم به لایه اصلی براق سطح استیل می‌رسید.
بیشتر بخوانید: 8 واقعیت جالب در مورد فولاد ضد زنگ
سخن آخر
تغییر رنگ استیل در اثر حرارت اتفاقی است که میتوان دردماهای بالای 170 درجه سانتی گراد آنرا مشاهده کرد. در صنعت نیز از این تغییر رنگ استفاده می‌کنند و اطلاعاتی در باره استیل به دست می‌آورند. تغییر رنگ استیل در لوله استیل و پروفیل استیل هم اتفاق می‌افتد و محدود به ورق استیل نمی‌شود. هرچه دما و حرارت افزایش پیدا کند شما می‌توانید رنگ‌های گرم‌تری را مشاهده کنید. معمولا استیل در دمای بالاتر رنگ‌های گرم‌تری را به شما نمایش خواهد داد. به‌عنوان‌مثال در دمای 260 درجه تا 315 درجه شما می‌توانید رنگ آبی را در آن مشاهده کرده و هرچه دما بیشتر شود شما رنگ‌های گرم‌تری مانند نارنجی و قرمز را پدید آورید.
