فولاد آلیاژی ضد زنگ یا همان استنلس استیل امروزه دربخش عمده ای از زندگی ما از قاشق، چنگال و ظروف آشپزخانه گرفته تا صنایع بزرگ شیمیایی و دارویی مورد استفاده قرار گرفته است.
فولاد آلیاژی ضد زنگ ۱٫۴۰۲۱ با نام دیگر ۴۲۰ دارای خاصیت مغناطیسی است و در قطعات پمپ ها، توربین ها و موارد مشابه مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد آلیاژی ضد زنگ (استنلس استیل Stainless Steel)
استنلس استیل (فولاد ضد زنگ) ۱٫۴۳۰۱ با نام دیگر ۳۰۴ اصطلاحا یک فولاد نگیر است. (خاصیت مغناطیسی ندارد.)
فولاد آلیاژی ضد زنگ ۳۰۴ در صنایع غذایی، پزشکی و آزمایشگاهی به کار می رود. این فولاد قابلیت جوشکاری دارد.
فولاد آلیاژی ضد زنگ ۳۱۶ یا ۱٫۴۴۰۱ علاوه بر زنگ نزن بودن، خاصیت ضد اسید دارد. فولاد ۳۱۶L و فولاد ۳۱۶Ti از استنلس استیل های مشابه ۳۱۶ هستند و با تغییر ناچیز در میزان عناصر آلیاژی (نظیر کروم، نیکل و مولیبدن) بعضی از ویژگی های آن ها تغییر می کند.
بدیهی است که به دلیل وجود خاصیت ضد اسید، فولاد ۳۱۶ درساخت لوازم مربوط به پتروشیمی و مخازن اسید بیشترین کاربرد را دارد.
این فولاد در مقاطع مختلف نظیر لوله، میلگرد و ورق نیز تولید و در بازار عرضه می شود.
تعریف و علامت گذاری فولادهای زنگ نزن:
فولاد آلیاژی ضد زنگ یا استنلس استیل (Stainless Steel) در حقیقت به نوعی از فولادها اطلاق می شود که حاوی حداقل ۱۲% کرم باشد، اما اغلب قطعات ریختگی زنگ نزن به لحاظ ترکیب شیمیایی، از محدوده این تعریف ساده فراتر رفته و پیچیده تر می شوند.
فولاد آلیاژی ضد زنگ عموما علاوه بر داشتن حداقل ۱۲% کرم، شامل عناصر آلیاژی دیگر از قبیل نیکل، مولیبدن، مس، کلمبیم، نیتروژن و … می باشند.
اضافه کردن این عناصر آلیاژی برای ایجاد خواص مکانیکی مطلوب و ساختار مناسب صورت می گیرد.
فولادهای آلیاژی ضد زنگ عموما براساس ترکیب شیمیایی علامت گذاری می شوند. در اینجا سیستمی که به وسیله انجمن قطعات ریختگی آلیاژی به کار گرفته شده، تشریح می گردد.
حرف اول در سیستم دلالت بر نوع محیط خورنده دارد، حرف C برای محیط های خورنده شامل مایعات، حرف H برای محیط های خورنده یا درجه حرارت بالا. حرف دوم بر مقدار کرم و نیکل در این قطعات دلالت می نماید.
هر چه درصد نیکل افزایش می یابد، حرف دوم در طبقه بندی ACI از A به Z تغییر می کند.
عدد بعدی دلالت بر حداکثر مقدار کربن در آلیاژ مقاوم به خوردگی ۱۰۰ x دارد. اگر عناصر آلیاژی دیگری علاوه بر کرم و نیکل در فولاد موجود باشد، به وسیله اضافه کردن یک حرف دیگر در سیستم ACI وجود آن را نشان می دهند؛
به عنوان مثال CF – ۸M آلیاژی است که شامل ۱۹% کرم، ۹% نیکل و حداکثر ۰٫۰۸% کربن و همچنین مولیبدن می باشد.
تاریخچه ی کشف فولادهای استنلس استیل
هنگامی که آهن با اکسیژن موجود در هوا ترکیب می شود، اکسید آهن قرمز رنگ (که همان زنگ آهن است) تولید می شود. در این میان نوعی فولاد هم وجود دارد که زنگ نمی زند.
هری بریرلی (Harry Brearley) متالوژیست انگلیسی، اولین شخصی بود که به کشف این آلیاژ نائل آمد.
در واقع این اتفاق دز سال های قبل از جنگ جهانی اول بود که تولید اسلحه به طور چشم گیری افزایش یافته بود و بریرلی جهت رسیدن به آلیاژی از فولاد که مقامت بالایی در مقابل فرسایش ناشی از درجه حرارت بالا در اسلحه ها داشته باشد شروع به آزمایش های گوناگون جهت
رسیدن به آلیاژ مورد نظور خود نمود. او شروع به افزایش مقدار کرم در فولاد کرد و به مقایسه ی آن با فولادهای کربنی استاندارد پرداخت.
این مرد پس از انجام آزمایش های پی در پی و حاصل نشدن نتیجه، تمام فلزات را در انبار آزمایشگاه اش گذاشت و با ناامیدی آن جا را ترک کرد.
وی پس از گذشت ماه ها به طور ناگهانی متوجه شد در میان این فلزات، یک فلز وجود دارد که علی رغم زنگ زدگی تمام فلزات، زنگ نزده و اکسید نشده است.
بریرلی با انجام آزمایش های دقیق متوجه شد این قطعه یک آلیاژ از فولاد با ۱۴% کروم است. که امروزه آن را با نام فولادهای “استنلس استیل” و یا به طور عامیانه “استیل” می شناسند.