استنلس استیل یعنی با روکش فلز روی(Zink) همراه باشد، حال اگر یک ورق آهنی را با استفاده از فلز روی(Zink) روکش نماییم به آن ورق استنلس استیل می گویند. ورق استنلس استیل به علت داشتن مقاومت زیاد در برابر خوردگی یکی از پر کاربردترین ورق های مهندسی می باشند. مقدار کم کروم مثلا ۵% مقاومت به خوردگی آهن را افزایش می دهد اما برای رسیدن به ورق زنگ نزن حداقل ۱۲% کروم لازم است.

ورق استنلس استیل ۳۰۴ برای مخازن آب سختی گیری شده و هوای فشرده ابزار دقیق و خودرو سازی

ورق استنلس استیل ۳۱۶برای مخازن و سیستم های صنایع دارویی ، صنایع غذایی و شیمیایی

ورق استنلس استیل ۳۱۷برای مخازن حاوی آب دریا

استیل چیست؟

آلیاژی که پایه آن از آهن است و کمتر از ۲% کربن دارد استیل یا فولاد نامیده میشود. بسته به نوع و مقدار دیگر عناصر موجود در آن خواص مکانیکی نظیر سختی و شکل پذیری مشخص می شود. افزایش مقدار کربن سبب افزایش سختی و مقاومت می شود اما مقدار شکل پذیری آن کاسته می شود.
موارد استفاده درصد کربنی نوع فولاد ساده کربنی
میخ.پرچ.لوله های درزدار کمتر از ۰٫۱۵ نرم
تیرآهن.میل گرد.چرخ دنده ۰٫۱۵ تا ۰٫۳ کم کربن
شفت.میل لنگ.فنر۰٫۳ تا ۰٫۶ با کربن متوسط
اره.آچار.مته.پیچ گوشتی ۰٫۶ به بالا پر کربن

استنلس استیل چیست؟

گروه وسيع و گسترده اي از آلياژهاي ويژه اي که بيشتر براي مقاومت در برابر خوردگي توسعه يافته اند را فولادهاي زنگ نزن نامند.از جمله ويژگي هاي ممتاز براي اين دسته از آلياژها شکل پذيري عالي، چقرمگي زياد در دماي اتاق و دماي پايين و مقاومت خوب در برابر پوسته شدن، اکسايش و خزش در دماي بالا ميباشد که خواص خود را نيز تا دماهاي بالا حفظ ميکنند.فولادهاي ضد زنگ جزء دسته فولادهاي آلياژي حاوي مقادير قابل توجهي کرم ميباشند.حداقل عنصر کرم متعارف در اين دسته از فولادها 11% ميباشد و براي اينکه آلياژهاي آهني خاصيت زنگ نزن داشته باشند ميزان کرم در آنها نبايد کمتر از اين مقدار باشد.

عنصر کرم موجب ميگردد فولاد خاصيت ضد زنگ داشته باشد بدين معنا که مقاومت به خوردگي در آن بهبود يابد. بنابراين کرم عنصر آلياژي بهبود دهنده مقاومت به خوردگي فولادهاي زنگ نزن است که اين بهبود مقاومت در برابر خوردگي به لحاظ تشکيل لايه محافظ از اکسيد کرم روي سطح فولاد ضد زنگ ميباشد. اين لايه نازک سرتاسري تحت شرايط مساعد فولاد را در برابر مواد و محيط هاي خورنده محافظت مينمايد. علاوه بر کرم، عناصر شيميايي ديگري نيز در ترکيب فولادهاي ضد زنگ بکار ميروند که از آن جمله ميتوان به مولييدن و نيکل اشاره نمود. نيکل عمدتا موجبات انعطاف پذيري و فرم پذيري را در فولاد ضد زنگ باعث می‌گردد.

فولاد ضد زنگ به گروهی از آلیاژها با پایه آهنی گفته می‌شود که حاوی حداقل 11 درصد کروم (Cr) می‌باشد. کروم عنصری اساسی است که با تشکیل یک فیلم اکسید کروم در سطح فولاد آن را ضد زنگ می‌سازد.

هنگامی که فولاد ضد زنگ بریده یا خراش داده می‌شود، کروم موجود در سطح سریعاً اکسید می‌شود و فیلم اکسید ناحیه صدمه دیده را ترمیم می‌کند. به دلیل همین خاصیت خود ترمیمی (خودشفایی/ Self healing) است که فولاد را بدون زنگ (Stainless) می‌نامند

اولین فولاد ضد زنگ به صورت آلیاژ، مارتنزیتی Fe-Cr-C  توسط دانشمند انگلیسی به نام هاری بررلی (Harry Brearley) در 1912 تهیه گردید. اولین ریخته‌گری تجارتی فولاد ضد زنگ در سال 1913 در شفیلد انگلستان به تولید رسید و حق ثبت آمریکایی جهت این اختراع در سال 1916 به آقای هاری بررلی اهدا گردید.

آلیاژها:

آلیاژهای فولاد زنگ نزن به علت داشتن مقاومت بالا نسبت خوردگی عالی یکی از پر کاربردترین مواد درمهندسی است. این مقاومت به دلیل وجود مقدار زیادی کروم درآن‌ها ناشی می‌شود. مقدار کم کروم، مثلاً ۵٪، مقاومت به خوردگی آهن را مقداری افزایش می‌دهد، اما برای رسیدن به فولاد زنگ نزن، حداقل ۱۲Crr% نیاز است. برابر با نظریه‌های کلاسیک، کروم با تشکیل یک لایه اکسید سطحی که لایه‌های زیرین را از خوردگی محافظت می‌کند، سطح آهن را زنگ نزن می‌سازد. برای ایجاد این لایه محافظ، سطح فولاد زنگ نزن باید در تماس با عوامل اکسید کننده باشد.

اضافه کردن نیکل به فولادهای زنگ نزن مقاومت به خوردگی را در محیط‌های خنثی و یا اکسید کننده ضعیف افزایش می‌بخشد اما قیمت آن‌ها را نیز افزایش می‌دهد. هم‌چنین مقدارکافی نیکل قابلیت انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری فولادها را افزایش می‌دهد زیرا امکان نگهداری آستینت (FCC) در دمای محیط را فراهم می‌کند. افزایش مولیبدن به فولادهای زنگ نزن مقاومت به خوردگی را در حضور یون‌هایکلر افزایش می‌دهد، حال آن‌که افزودن آلومینیوم مقاومت به پوسته شدن را در دماهای بالا بهبود می‌بخشد. کروم نیز برای افزایش مقاومت به خوردگی آن، اضافه می‌شود

آلیاژهای مهم فولادهای زنگ نزن بر مبنای عنصر آلیاژی که به آن افزوده شده است به صورت زیر می‌باشد.

1. آلیاژهای آهن - کروم

2. آلیاژهای آهن - کروم ـ کربن

3. آلیاژهای آهن - کروم – نیکل - کربن

فولادهای زنگ نزن بر اساس ساختار متالورژیکی و ترکیب شیمیایی، به صورت زیر تقسیم می‌شوند:

1. فولاد زنگ نزن فریتی
2. فولاد زنگ نزن مارتنزیتی
3. فولاد زنگ نزن آستنیتی
4. فولاد زنگ نزن آستنیتی – فریتی (دوفازی)
5. فولاد زنگ نزن رسوب سختی

استیل یا فولادهای زنگ نزن آستنیتی گروه ۳۰۰ :

این دسته از آلیاژهای استنلس استیل به علت مقاومت به خوردگی خوبی که در اکثر محیطها دارند کاربرد فراوانی دارند و در شماره گذاری AISI به عنوان فولادهای زنگ نزن سری ۳۰۰۰ نامگذاری شده اند و تعدادی از آنها که دارای عنصر آلیاژی منگنز می باشند به عنوان سری ۲۰۰۰ شماره گذاری می شوند. همچنین آلیاژهایی که با نیتروژن مستحکم می شوند معمولا با افزودن پسوند N به نام آنها در سریهای ۳۰۰ معرفی می شوند. ( ورق استیل ۳۰۴ و ورق استیل ۳۱۶۶ از این دسته از آلیاژ ها می باشند.)

این نوع از فولادهای زنگ نزن دارای ویژگیهای خاصی می باشند که از جمله می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

۱-عدم قابلیت سخت نمودن به روش استحاله در متریال استنلس استیل ( ورق استیل ۳۰۴ ، لوله استیل ۳۰۴ و غیره ) .

۲- ایجاد خواص ضربه ای خوب در درجه حرارت پایین (مناسب شدن آنها در کاربرد های برودتی و سرمایشی)

۳-محدودیت استحکام و مقاومت به اکسیداسیون در درجه حرارت های بالاتر از ۷۶۰ درجه سانتیگراد.

۴-دارا بودن قابلیت مقاومت به خوردگی اتمسفری خوب در این آلیاژها .

همچنین دارای خواص متالورژیکی ذیل نیز می باشند :

۱-تبدیل آستنیت به مارتنزیت در اثر کار مکانیکی سرد( در انواع ۳۰۱،۳۰۲،۳۰۴)

۲-کاهش کربن و عنصر آلیاژی کرم برای حذف امکان تشکیل کاربید کرم و جلوگیری از خوردگی بین دانه ای (در انواع استیل ۳۰۴L,316L،۳۲۱ و۳۴۷)

۳- آلیاژکردن با مولیبدن برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره ای (نوع استنلس استیل ۳۱۶)