فولاد زنگ نزن در واقع یک اصطلاح عمومی است که به انواع مختلف فولاد اشاره دارد. مانند همه انواع دیگر فولادها ، فولاد زنگ نزن نیز در مرحله اول از آهن و کربن ساخته می شود. آنچه فولاد زنگ نزن را متفاوت می کند افزودن کروم (Cr) و سایر عناصر آلیاژی مانند نیکل (Ni) برای ایجاد یک محصول مقاوم در برابر خوردگی است.
فولاد خورده می‌شود چرا که آهن ، فلزی که برای ساخت فولاد استفاده می شود ، در طبیعت در ترکیب با سایر عناصر وجود دارد. وقتی سنگ آهن به طور مصنوعی به صورت خالص و برای ساختن فولاد دستکاری شود ، ناپایدار می شود و به راحتی با اکسیژن ترکیب می شود.
وقتی کروم به فولاد اضافه می شود ، اکسید کروم تشکیل می شود که مانند یک سطح محافظ برای جلوگیری از زنگ زدگی هوا و رطوبت عمل می کند ، همانطور که در فولاد معمولی اتفاق می افتد. منتهی اکسید فولاد معمولی قدرت محافظت فولاد زنگ نرن را ندارد. بسته به نوع کاربرد یا محیطی که در آن از فولاد استفاده می شود ، کروم به مقادیری از 10.5 تا 30٪ اضافه می شود. به همین علت کروم عنصر اصلی همه فولاد های زنگ نزن می باشد.
بیش از 100 درجه مختلف از فولاد زنگ نزن وجود دارد اما می توان آنها را در پنج نوع عمده گروه بندی کرد:
آستنیتی: پرکاربردترین نوع فولاد ضد زنگ است. دارای مقاومت در برابر خوردگی و حرارت عالی با خواص مکانیکی خوب در دامنه وسیعی از دما است. از فولاد آستنیتی در ظروف خانگی ، لوله های صنعتی و شناورها ، نمای ساختمان و ساختمان استفاده می شود.
فولاد ضد زنگ فریتی ویژگی های مشابه فولاد ملایم (متداول ترین فولاد) را دارد ، اما مقاومت در برابر خوردگی ، گرما و ترک خوردگی بهتر است. از فولاد فریتیک معمولاً در ماشین لباسشویی ، دیگهای بخار و معماری داخلی استفاده می شود.
فولاد ضد زنگ مارتنزیتی بسیار سخت و محکم است ، اگرچه به اندازه گریدهای آستنیتی یا فریتی در برابر خوردگی مقاوم نیست. این ماده تقریباً 13٪ کروم دارد و برای ساخت چاقو و پره های توربین استفاده می شود.
فولاد ضد زنگ دوبلکس ترکیبی از فولادهای آستنیتی و فریتی است که باعث می شود هم استحکام داشته باشد و هم انعطاف پذیر باشد. از فولادهای دوبلکس در صنایع کاغذ ، خمیر کاغذ ، کشتی سازی و پتروشیمی استفاده می شود. گریدهای جدید دوبلکس برای طیف گسترده تری از برنامه ها در حال توسعه هستند.
فولادهای مارتنزیتی یا نیمه آستنیتی را نیز می توان به عنوان فولادهای ضد زنگ سخت کننده بارش طبقه بندی کرد. این فولادها با افزودن عناصری مانند آلومینیوم ، مس و نیوبیم بسیار مقاوم ساخته شده اند.
مقاومت در برابر خوردگی مزیت اصلی فولاد ضد زنگ است ، اما مطمئناً تنها مورد نیست. فولاد ضد زنگ همچنین:
مقاوم در برابر دمای بالا و پایین
به راحتی ساخته می شود
قوی و بادوام
به راحتی تمیز و نگهداری می شود
طولانی مدت ، با هزینه چرخه عمر پایین
از نظر زیبایی شناسی جذاب است
سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت.
علاوه بر کروم ، فولاد ضد زنگ با آلیاژهای سیلیسیم ، نیکل ، کربن ، نیتروژن و منگنز ساخته می شود. به عنوان مثال ، نیتروژن خواص کششی مانند شکل پذیری را بهبود می بخشد. نیکل به فولاد آستنیتی اضافه می شود تا انعطاف پذیری را بهبود بخشد. این آلیاژها در مقادیر و ترکیبات مختلف برای تأمین برنامه های خاص برای استفاده نهایی اضافه می شوند ، به همین دلیل برای تولید کنندگان فولاد ضد زنگ بسیار مهم است که تأیید کنند درصد صحیح هر آلیاژ استفاده می شود. دو فناوری وجود دارد که تجزیه و تحلیل اساسی مورد نیاز برای تولید فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا را ارائه می دهد: فلورسانس اشعه ایکس (XRF) و طیف سنجی انتشار نوری (OES).
XRF دستی یک فناوری بسیار ارزشمند در بازار قراضه است. فولاد ضد زنگ 100٪ قابل بازیافت است و بنابراین مقدار زیادی از فولاد ضد زنگ باید در حیاط قراضه ارزیابی شود. آنالایزرهای دستی XRF ارزش بسیار زیادی برای بازیافت کننده های قراضه به ارمغان می آورند زیرا این یک روش آزمایش بسیار دقیق و غیر مخرب است که می تواند یک نمونه فلز را در چند ثانیه تجزیه و تحلیل کند ، بدون اینکه نیازی به تهیه نمونه نداشته باشد. با استفاده از XRF ، قراضه های فولاد ضد زنگ می توانند به سرعت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و بر اساس درجه و نوع آنها طبقه بندی شوند.
OES یک فناوری قوی ، قابل اعتماد و پرکاربرد برای تجزیه و تحلیل فلزات و آلیاژهای آزمایشگاه است. در مقایسه با آنالیزهای احتراق سنتی ، OES تجزیه و تحلیل اساسی سریعتر با دقت و دقت بالا در آهن و فولاد ، آلومینیوم ، مس ، منیزیم ، فلزات گرانبها و سایر فلزات / آلیاژهای خاص را ارائه می دهد. OES با ارائه تجزیه و تحلیل دقیق نمونه در طول فرآیند تولید ، توانایی خود را در کنترل کارآمدتر تولید فولاد نشان داده است.
