دسته بندی استیل بر اساس ریز ساختار

مقدمه

ورق استیل به دلیل استحکام، زیبایی و مقاومت در برابر خوردگی خوب شناخته شده است. با این حال، خواص همه ورق های استیل یکسان نیستند. این فلز در پنج خانواده مجزا و حدود 150 گرید مختلف وجود دارد.

ورق استیل دقیقا چیست؟

به زبان ساده، ورق استیل یکی از انواع آلیاژهای فولادی است که حاوی عناصر آلیاژی مختلف جهت بهبود رفتار خوردگی آن است. این عناصر می توانند شامل کروم، نیکل، مولیبدن یا تیتانیوم باشند تا ویژگی خاصی از آلیاژ را تقویت کنند. به عنوان مثال، افزودن مولیبدن مقاومت به خوردگی ورق استیل را افزایش می دهد و آلیاژ را از ورق استیل 304 به ورق استیل 316 تغییر می دهد.
ورق استیل را می توان به یکی از پنج نوع ورق استیل آستنیتی، ورق استیل فریتی، ورق استیل مارتنزیتی، ورق استیل دوبلکس (آستنیتی ، فریتی) و رسوب سخت شده، طبقه بندی کرد. هر یک از این انواع را می توان به گریدهای ورق استیل تقسیم کرد. هر گرید دارای سطح متفاوتی از کیفیت، دوام و مقاومت در برابر دما است.

انواع مختلف ورق استیل چیست؟

آستنیتی:

رایج ترین گریدهای فولاد، گریدهای 304 و 316 آستنیتی هستند. این نوع فولاد حاوی 16تا 26 درصد کروم و تا 35 درصد نیکل است. به طور معمول، ورق استیل آستنیتی دارای بالاترین مقاومت در برابر خوردگی است و با عملیات حرارتی سخت نمی شود. این خانواده از ورق استیل نیز غیر مغناطیسی، سخت و انعطاف پذیر است. رایج ترین نوع فولاد آستنیتی گرید 304 است که گاهی اوقات 8-18 نامیده می شود زیرا حاوی 18٪ کروم و 8٪ نیکل است. فولادهای آستنیتی معمولاً در صنایع هوافضا و صنایع غذایی استفاده می شوند. به طور کلی، خواص فیزیکی فولاد آستنیتی مشابه فولادهای فریتی و مارتنزیتی است. این ترکیب شیمیایی است که متفاوت است.

فریتیک:

فولادهای فریتی دارای محتوای کربن کم (کمتر از 2/0٪) هستند که باعث می‌شود آنها با عملیات حرارتی سخت شوند. آنها فقط با کار سرد سخت می شوند. در نتیجه توانایی ضد خوردگی کمتری نسبت به فولادهای آستنیتی دارند. فولادهای فریتی استاندارد حاوی 5/10تا 27٪ کروم و بدون نیکل هستند. محبوب ترین گریدهای ورق استیل فریتی عبارتند از 409، 430، 439، و 441. فولاد فریتی معمولاً برای کاربردهای معماری و تزئینات محیطی استفاده می شود.

مارتنزیتی:

فولادهای مارتنزیتی که معمولاً حاوی 5/11تا 18٪ کروم و 2/1٪ کربن و گاهی اوقات نیکل نیز هستند، محکم و انعطاف پذیر بوده و با عملیات حرارتی سخت می شوند. این فولادها همچنین مغناطیسی هستند و مقاومت خوردگی متوسطی دارند. فولاد مارتنزیتی در کارد و چنگال، آچار، توربین و ابزار جراحی ظاهر می شود.

آستنیتی-فریتی (دوبلکس):

فولادهای دوبلکس با ترکیب یکسان ورق های استیل آستنیتی و فریتی، حاوی 21 تا 27٪ کروم، 35/1 تا 8٪ نیکل، 05/0 تا 3٪ مس و 05/0 تا 5٪ مولیبدن هستند. ترکیب عناصر فولادهای دوبلکس را قوی تر از فولاد آستنیتی یا فریتی به خودی خود می کند. در نتیجه، فولاد دوبلکس اغلب در پردازش شیمیایی و در ساخت مخازن ذخیره سازی و ظروف حمل مواد شیمیایی استفاده می شود.

رسوب سخت شده:

ورق استیل رسوب سخت شده به دلیل استحکام آن قابل توجه است. این نوع فولاد حاوی 15تا 5/17٪ کروم و 3 تا 5٪ نیکل به همراه آلومینیوم، مس و نیوبیوم است که هر کدام کمتر از 5/0٪ از کل جرم فولاد را تشکیل می دهند. مقاومت در برابر خوردگی فولاد رسوب سخت شده با فولاد آستنیتی مقایسه می‌شود. این نوع فولاد را می توان با عملیات پیری در دماهای نسبتاً پایین سخت کرد. کارگران فلزی از آن برای ایجاد شفت های بلند برای پمپ ها یا دوک های شیر استفاده می کنند.

انتخاب نوع مناسب ورق استیل:

برای انتخاب ورق استیل مناسب جهت استفاده در صنایع مختلف لازم است ابتدا موارد زیر را مدنظر قرار داده و سپس نسبت به انتخاب آلیاژ مناسب اقدام گردد:
محیط مورد استفاده: محیط عملیاتی بر ورق استیلی که استفاده می کنید تأثیر می گذارد. برای این منظور باید گرید از ورق استیل با استحکام، چقرمگی و انعطاف پذیری لازم برای مقاومت در برابر دما، pH، عوامل استرس زا و خوردگی که در معرض آن قرار خواهد گرفت، انتخاب شود. برای مثال، یک محیط دریایی ممکن است به آلیاژی شامل مولیبدن نیاز داشته باشد که در برابر یون های کلرید مقاومت می کند.
شکل‌پذیری یا جوش‌پذیری: اگر برنامه شما به شکل‌پذیری خوب نیاز دارد، می توانید فولاد آستنیتی یا فریتی مانند گرید 304 یا 430 را انتخاب کنید. فولاد مارتنزیتی مانند گرید 410 ضعیف‌تر است و می‌تواند ترک بخورد. همچنین اگر می خواهید فولاد را به فلز دیگری جوش دهید، جوش پذیری فولاد را نیز در نظر بگیرید.
مقاومت در برابر خوردگی: سطوح بالای کروم در فولادهای آستنیتی آنها را به انتخاب خوبی برای محیط های سخت تبدیل می کند. فولادهای آستنیتی، به ویژه درجه 316، بالاترین سطح مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهند. ورق استیل مارتنزیتی ارزان تر و ورق استیل فریتی نیز می توانند انتخاب های خوبی در تنظیمات خورنده باشند.
استحکام، شکل‌پذیری و چقرمگی: برنامه شما چقدر وزن را باید تحمل کند؟ چگونه نیاز به تغییر شکل بدون از دست دادن قدرت دارد؟ برای شکستن فولادی که انتخاب می کنید چه چیزی لازم است؟ آلیاژهای ورق استیل حاوی کروم و نیکل اغلب بهترین ترکیبی از استحکام، شکل پذیری و چقرمگی را ارائه می دهند.
هزینه و در دسترس بودن: ورق های استیل آستنیتی معمولاً گران‌ترین انتخاب‌ها هستند. با این حال، آنها معمولاً فولادهای با کیفیت نیز می باشند، بنابراین خریداران ممکن است در درازمدت در هزینه‌های نگهداری و تعمیرات صرفه‌جویی کنند.
پاسخ مغناطیسی: برخی از انواع ورق استیل دارای خواص مغناطیسی تر از سایرین هستند. افزودن کروم به آلیاژ آن را مغناطیسی تر می کند، اما افزودن نیکل مغناطیس را ضعیف کرده یا حتی از بین می برد. گریدهای 316 و 310 غیر مغناطیسی هستند در حالی که گریدهای سری 400 مغناطیسی تر می باشند. 

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی