ورق استیل: تعریف، ترکیب، انواع، درجه ها، ویژگی ها و کاربردها: بخش اول

مقدمه:

ورق استیل نام عمومی خانواده فولادهایی است که در برابر خوردگی مقاوم هستند و حداقل 10.5 درصد کروم دارند. در اثر این حداقل کروم، یک لایه اکسید کروم روی سطح ایجاد می شود که یک مانع اکسیژن بوده و خود ترمیم شونده است و اکسیداسیون بیشتر را متوقف می کند. زیر 10.5٪ کروم، فیلم اکسید دوام کافی برای خود ترمیم شدن ندارد. ورق های استیل به طور گسترده در اکثر صنایع از جمله ساختمان سازی، دریایی، هوافضا، خودروسازی و کالاهای مصرفی استفاده می شود. این ماده استحکام، دوام و مقاومت بالایی در برابر خوردگی ارائه می دهد و آن را برای بسیاری از اجزای آرایشی و محیطی ایده آل می کند.

ورق استیل در گریدهای طبقه بندی شده بر اساس محتوای آلیاژ آنها عرضه می شود. درجه انتخاب شده برای یک کاربرد به عواملی مانند محیطی که در آن استفاده خواهد شد، استحکام و دوام مورد نیاز و استاندارد زیبایی شناسی مورد نظر بستگی دارد. در این مقاله تعریف ورق استیل، ترکیب، انواع، درجه ها، خواص و کاربردهای آن مورد ارزیابی قرار گرفته است.

ورق استیل چیست؟

ورق استیل در درجه اول از فولاد متوسط و کم کربن ساخته شده است. آنها با طیف وسیعی از فلزات آلیاژ می شوند تا خواص حاصل را تغییر دهند. به عنوان مثال، کروم و نیکل مقاومت در برابر خوردگی و سختی بالایی دارند. سایر فلزات چکش خواری، چقرمگی، شکل پذیری، استحکام کششی و برشی و سایر خواص را افزایش می دهند. ورق های استیل عموماً دارای استحکام بالایی هستند و برخی از نمونه‌ها در میان تمام فلزات دارای بالاترین مقاومت کششی و تسلیم هستند. آنها همچنین به طور کلی مقاوم در برابر خوردگی بوده و با عملکرد استثنایی در محیط های خاص با توجه به نوع درجه آلیاژ، مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، ورق های استیل بسته به درجه، قادر به عملکرد در دمای بالا و پایین، از دمای برودتی تا 2000 درجه سانتیگراد هستند.

بسته به تعریف، حداقل 60 و احتمالاً بیش از 100 گرید متمایز از ورق استیل وجود دارد که همچنان برای اهداف عمومی و خاص توسعه می یابد. مطالعه ورق استیل یکی از فعال ترین زمینه ها در تحقیقات متالورژی است. این گریدها تحت پوشش استانداردهای ملی و بین المللی مختلفی قرار می گیرند که به تدریج یکپارچه می شوند و به طور کلی آلیاژهای با خواص نزدیک یا یکسان را تعریف می کنند.

تاریخچه ورق استیل چیست؟

تاریخچه ورق استیل در سال 1912 آغاز شد، زمانی که هری برلی، متالورژیست انگلیسی که آزمایشگاه براون فرث در شفیلد را رهبری می کرد، در حال تحقیق بر روی فولادهای مقاوم برای بهبود لوله تفنگ بود. مشاهده شد که برخی از آلیاژهای آزمایشی او در برابر خوردگی بسیار مقاوم بودند و او پیامدهای گسترده تری از کار خود را دید و درک کرد. او شروع به آزمایش با ترکیبات مختلف فولاد کرد و دریافت که این افزودن کروم به آلیاژ است که بیشترین تأثیر را بر مقاومت حاصله در برابر خوردگی دارد.

برلی آلیاژ جدید خود را تحت نام "ورق استیل" در سال 1915 ثبت اختراع کرد. صاحبان آزمایشگاه تحقیقاتی فولادسازان شفیلد بودند که شهرت اصلی آنها در سلاح ها و کارد و چنگال های رومیزی بود. در این بازار بود که اولین کاربرد ورق استیل توسعه یافت و از نقاط قوت آلیاژهای جدید به خوبی استفاده شد. در طول جنگ جهانی اول، ورق استیل در کاربردهای نظامی مانند موتور هواپیما و قطعات تفنگ نیز مورد استفاده قرار گرفت.

ورق استیل در حال حاضر یک ماده اولیه در بیشتر بخش‌های صنعتی از جمله لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی، قطعات خودرو و مصالح ساختمانی است. مقاومت آن در برابر خوردگی و همچنین استحکام و دوام آن، به طور فزاینده ای آن را به گزینه ای محبوب برای بسیاری از صنایع تبدیل کرده است.

ورق استیل از چه ساخته شده است؟

ورق های استیل از عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، مولیبدن و تیتانیوم برای دستیابی به خواص خاصی مانند بهبود مقاومت در برابر خوردگی، استحکام کششی بالاتر، یا بهبود شکل پذیری و چکش خواری ساخته می شوند. ترکیب دقیق ورق استیل یک موضوع گسترده است. با تغییرات کوچک در فلزات تشکیل دهنده به طور بالقوه تنظیمات قابل توجهی در خواص ایجاد می کند.

ورق استیل چگونه ساخته می شود؟

ورق استیل با طیف وسیعی از روش‌های ذوب تولید می‌شود که نمونه‌ای از فرآیندهای متالورژیکی است. سه مورد از فرآیندهای رایج در زیر ذکر شده است:
یک کوره قوس الکتریکی از جریان بالایی که بین دو الکترود کربن جریان دارد برای گرم کردن مواد خام استفاده می کند. عناصر آلیاژی از ضایعات و فولاد پیش ساخته، کروم و غیره به بوته کوره به همراه سنگ آهن و اضافات لازم برای تصفیه این جزء اضافه می شود تا آلیاژ ورق استیل ایجاد شود. ذوب و تصفیه در کوره اتفاق می افتد و ناخالصی ها به صورت سرباره یا کلینکر شناور می شوند.

کوره های بلند سنگ آهن مخلوط شده با کک را در بوته ذوب می کنند و اکسیژن را در آهن مذاب می دمند تا ناخالصی هایی را که به صورت سرباره شناور می شوند حذف کند. هنگامی که سنگ معدن خالص شد، کروم و سایر عناصر آلیاژی به فلز مذاب اضافه می شود تا آلیاژ ورق استیل ایجاد شود.
ذوب القایی خلاء و ذوب قوس خلاء فلزات با خلوص بسیار بالا را از مواد اولیه تصفیه شده تولید می کنند (یعنی هیچ سنگ معدنی اضافه نمی شود). این فرآیند امکان دقت بیشتر در کنترل ترکیب آلیاژهای ورق استیل را فراهم می کند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی