فولادهای نسوز

فولادهای نسوز Stainless Steel یک نوع فولاد است که به دلیل خاصیت مقاومت به زنگ زدگی، اکسیداسیون و زنگ زدگی در شرایط معمول و همچنین در تماس با مواد شیمیایی مختلف، به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود.
فولادهای نسوز ترکیبی از آهن، کروم، نیکل، مولیبدن و سایر عناصر آلیاژی است که به طور کلی حداقل ۱۰.۵ درصد کروم را در ترکیب خود دارد.
معمولا زمانی که صحبت از فولاد نسوز می شود، ازجمله اصلی ترین و بارز ترین ویژگی های آن میتوان به این مورد اشاره کرد که از این نوع فولاد میتوان در دماهای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتی گراد استفاده کرد.
این ویژگی برای آنها این امکان را فراهم می سازد که، در دمای بالا نیز همچنان مقاومت و استحکام خود را ثابت نگه داشته و آن را حفظ کنند، و دچار سایش نشوند.
در ادامه به معرفی انواع مختلفی از گرید ها خواهیم پرداخت، گریدهای آستنیتی از خاصیت غیر مغناطیسی بودن برخوردار می‌باشند در نتیجه در مقابل نفوذ کربن و نیتروژن از خود مقاومت به عمل می آورند.
که لازم به ذکر است که این دسته از فولادها دارای خاصیت جوش پذیری نیز می باشند.
فولادهای نسوز دارای کاربردهای متعددی می‌باشد، چراکه آنها دارای اشکال مختلف و متنوعی هستند، شما میتوانید فولادهای نسوز را در اشکال مختلفی همچون ورق، لوله و انواع میله ها با مقاطع مختلف مشاهده نمایید‌.
از دیگر خاصیت های  مهم فولاد نسوز، مقاومت آن در برابر زنگ زدگی است.
که دلیل پدید آمدن این خاصیت حضور کروم در ترکیب فولاد نسوز است که باعث ایجاد یک لایهٔ پاسیو محافظ بر روی سطح فولاد می‌شود که سبب شده است تا از تماس مستقیم با هوا و آب جلوگیری می‌کند و در نتیجه فولاد را در برابر زنگ زدگی حفظ می‌کند.
با توجه به ترکیبات مختلف و درصد عناصر آلیاژی، فولاد نسوز به انواع مختلفی تقسیم می‌شود و هر نوع از آن مناسب برای کاربردهای خاصی است.

که با توجه به این موضوع متوجه می‌شویم آنها دارای کاربرد های متنوعی در عرصه های مختلف می‌باشند، برخی از کاربردهای رایج فولاد نسوز شامل صنایع خودروسازی، صنایع دریایی، صنایع پتروشیمی، ظروف آشپزخانه، ابزارهای پزشکی و صنایع غذایی است.
همچنین فولاد نسوز به عنوان مواد ساختمانی نیز استفاده می‌شود، برای ساخت ساخت دیگ‌های بخار، گرم‌کننده‌ها،  پیچ و مهره‌های مقاوم در برابر خزش، مخازن تحت فشار نیز می‌توان کاربرد آنها را مشاهده کرد.
که البته کاربرد آنها تنها در مورد ذیل شده در فوق منتهی نمی‌شود بلکه در موارد دیگری همچون جداره‌های داخلی کوره‌های ذوب فلزات، مشعل‌های روغن، تجهیزات احیای روغن،زدر پره‌های توربین گازی و بخار نیز می‌توان از آنها استفاده کرد.

انواع فولاد نسوز

فولاد نسوز در بسته‌بندی‌ها و در ترکیبات مختلف در دسترس است.
این ترکیبات مختلف توسط سازندگان فولاد نسوز برای برآوردن نیازهای خاص برنامه‌ها و کاربردها طراحی شده‌اند.
در ادامه این مقاله برخی از انواع فولاد نسوز را بررسی می‌کنیم تا به طور کامل با انواع مختلفی از آنها آشنا شویم.

۱-فولاد نسوز آستنیتی Austenitic Stainless Steel
این نوع از فولاد نسوز با دارا بودن مقادیر بالای کروم که میزان آن بیشتر از ۱۶ درصد می باشد و نیکل که میزان آن بیشتر از ۸ درصد می باشد.
به طور کلی دارای خصوصیات بسیار خوب و مفیدی همچون مقاومت در برابر زنگ زدگی، اکسیداسیون و حساسیت به ترک خوردگی است.
این نوع فولاد نسوز برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری از جمله صنایع غذایی، صنعت داروسازی، صنعت شیمیایی و تجهیزات آشپزخانه استفاده می‌شود.

۲-فولاد نسوز فریتیک Ferritic Stainless Steel

فولاد نسوز فریتیک دارای درصدهای بالای کروم  به میزان بیشتر از ۱۷ درصد و کمترین میزان نیکل است.
این نوع فولاد نسوز به سبب آنکه مقاومت بالایی از خود در برابر زنگ زدگی به عمل می اورد و همچنین حساسیت کمتر نسبت به ترک خوردگی دارد، به خصوص برای کاربردهایی که تماس طولانی با آب و رطوبت دارند، مانند لوله‌ها و تجهیزات برودتی، استفاده می‌شود و در این خصوص کاربرد بسیاری مفید و ارزنده ای دارد.

۳-فولاد نسوز مارتنزیتی Martensitic Stainless Steel
 فولاد نسوز مارتنزیتی دارای مقادیر بالای کروم  که همواره میزان آنها بیشتر از ۱۱ درصد است و کمترین مقدار نیکل است.
این نوع فولاد نسوز به دلیل سختی و قابلیت تصلب بالا، برای تولید ابزارهای برشی، قطعات پمپ و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

۴-فولاد نسوز دوفازی Duplex Stainless Steel
 فولاد نسوز دوفازی دارای ترکیبی از آستنیت و فریت است و به طور همزمان خصوصیاتی از هر دو نوع را دارا می‌باشد.
این نوع فولاد نسوز مقاومت بالایی در برابر خستگی، زنگ زدگی ترک خوردگی و خوردگی ترکیبی دارد و برای کاربردهایی همچون لوله‌ها، صنایع نفت و گاز، توربین‌های بادی و سازه‌های دریایی مناسب است.
همچنین، برای کاربردهای خاص و محیط‌های خاص، انواع دیگری از فولاد نسوز مانند فولاد نسوز پرسیپیتیشن Precipitation Hardening Stainless Steel و فولاد نسوز تیتانیومی Titanium Stainless Steel نیز وجود دارند.

گریدهای فولاد نسوز

فولاد نسوز در گرید‌های مختلفی با ترکیبات و خصوصیات متفاوت تولید می‌شود.
هر گرید فولاد نسوز برای کاربردهای خاصی طراحی شده است.
در ادامه این مقاله، برخی از گریدهای رایج فولاد نسوز را بررسی می‌کنیم.

۱-گرید ۳۰۴
 گرید ۳۰۴ فولاد نسوز آستنیتی است که دارای مقادیر بالای کروم حدود ۱۸ تا ۲۰ درصدو نیکل حدود ۸ تا ۱۰.۵ درصد است.
این گرید بسیار مقاوم در برابر زنگ زدگی و حساسیت کم به ترک خوردگی می‌باشد.
استفاده‌های رایج گرید ۳۰۴ شامل صنایع غذایی، تجهیزات آشپزخانه، صنایع داروسازی و صنعتی مختلف است.

۲-گرید ۳۱۶
گرید ۳۱۶نیز یک فولاد نسوز آستنیتی است، اما با مقادیر بالاتری از کروم میزان آن حدود ۱۶ تا ۱۸ درصد و نیکل که میزان آن حدود ۱۰ تا ۱۴ درصد است در مقایسه با گرید ۳۰۸. این گرید دارای مقاومت بهتر در برابر خوردگی ترکیبی مانند خوردگی تحت تأثیر اسیدها و مواد شیمیایی است و بنابراین برای کاربردهای صنایع شیمیایی، دریایی، نفت و گاز، و صنایع دریایی مناسب است.

۳-گرید ۴۳۰
 گرید ۴۳۰فولاد نسوز فریتیک است که دارای مقادیر بالای کروم حدود ۱۶ تا ۱۸ درصد و کمترین میزان نیکل است.
این گرید دارای مقاومت خوب در برابر زنگ زدگی است و بیشتر در کاربردهایی که تماس طولانی با آب و رطوبت دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند لوله‌ها و تجهیزات برودتی.

۴-گرید ۲۲۰۵
گرید ۲۲۰۵ یک فولاد نسوز دوفازی است که دارای ترکیباتی همچون آستنیت و فریت می‌باشد.
این گرید دارای مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی، خستگی و خوردگی ترکیبی است. بنابراین برای کاربردهای صنایع نفت و گاز، صنعت شیمیایی و سازه‌های دریایی مناسب است.
مواردی که ذکر شد تنها چند نمونه از گریدهای فولاد نسوز هستند و در بازار گریدهای دیگری نیز وجود دارد، که هر یک برای کاربردها و شرایط خاصی طراحی شده‌اند.
همیشه برای انتخاب گرید مناسب، به نیازها و محیط کاربرد خود توجه کنید و در صورت لزوم با متخصصان مربوطه مشورت کنید، تا درنتیجه بتوانید بهترین انتخاب را نمایید.

فولاد نسوز در برابر چه چیزهایی مقاوم است؟

فولاد نسوز به دلیل ترکیبات و آلیاژ های خاص خود، مقاومت بالا در برابر موارد زیر را دارا می‌باشد، یا به عبارتی دیگر در صورت قرار گرفتن در شرایط های مختلف می‌تواند بیشترین میزان از مقاومت را از خود به عمل آورد.

۱-زنگ زدگی

فولاد نسوز به دلیل حضور کروم در ترکیبات خود، تشکیل یک لایه پاسیو روی سطح خود می‌دهد که از تماس مستقیم با هوا و آب جلوگیری می‌کند و در نتیجه مقاومت آن در برابر زنگ زدگی افزایش می‌یابد.

۲-اکسیداسیون

فولاد نسوز در برابر اکسیداسیون مقاوم است. اکسیداسیون فرایندی است که اکسید شدن فلز در حضور هوا و حرارت، انجام می‌شود.
این ویژگی سبب می‌شود تا از آن بتوان برای شرایطی استفاده کرد که میزان دما و حرارت بسیار بالا است.

۳-خوردگی

فولاد نسوز دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی است، به ویژه در برابر خوردگی ترکیبی که شامل تماس با مواد شیمیایی، اسیدها، آلکالی‌ها و مواد خورنده می‌شود.

۴-حرارت

برخی از گریدهای فولاد نسوز مقاومت خوبی در برابر حرارت دارند و در شرایط با دماهای بالا قابل استفاده هستند.
این ویژگی آن را برای کاربردهای صنعتی و پرحرکت مانند صنایع نفت و گاز، صنعت شیمیایی و صنعت دریایی مناسب می‌سازد.

۵-خستگی

فولاد نسوز معمولاً دارای مقاومت بالا در برابر خستگی است منظور از خستگی به این معناست که کاهش مقاومت به علت استفاده مکرر و تنش‌های تکراری، که آن را برای کاربردهایی که نیاز به استحکام و دوام بالایی دارند، مناسب می‌کند.
مهم است بدانید که هر گرید فولاد نسوز ممکن است دارای خصوصیات و مقاومت متفاوتی باشد.
بنابراین، برای کاربردهای خاص، توصیه می‌شود با متخصصان مربوطه مشورت کنید تا گرید مناسبی را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید.

مشخصه فولاد نسوز

فولاد ۱۳Cr Mo 4-5 : یک فولاد مقاوم در برابر حرارت با ترکیب شیمیایی مناسب برای کاربردهای خاص است. این فولاد حاوی ۱۳% کروم، که عامل اصلی مقاومت در برابر خوردگی است.

فولاد ۲۱Cr Mo v5-11 : این نوع فولاد از موادی مانند کروم، مولیبدن و وانادیم بهره می‌برد که ویژگی‌های خاصی از جمله مقاومت در برابر اکسیداسیون و حرارت را فراهم می‌کنند.

فولاد ۲۴Cr Mo 5 :  این فولاد معمولاً برای ساخت قطعاتی که در شرایط دمایی بالا و فشارات متوسط تا بالا عمل می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای فولاد نسوز

یکی از کاربردهای اصلی فولاد نسوز در صنعت خودروسازی است.
این فلز با ویژگی‌های مقاومت بالا در برابر حرارت، زنگ‌زدگی، و فشار، به عنوان جزء اصلی در ساخت بخش‌های داخلی و خارجی خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که خودروهایی که از فولاد نسوز استفاده می‌کنند، دارای عمر طولانی‌تر، ایمنی بیشتر در برابر حرارت و زنگ‌ زدگی، و بازدهی بالاتر باشند.
علاوه بر این، فولاد نسوز در صنایعی مانند صنایع هوافضا، صنایع نفت و گاز، صنایع هسته‌ای و صنایع غذایی نیز به عنوان یک ماده مورد توجه قرار می‌گیرد.
به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت، خوردگی و فشار، این فولاد در برابر شرایط سخت محیطی مانند دماهای بالا یا مواد شیمیایی خورنده، عملکرد بی‌نظیری ارائه می‌دهد.
از ویژگی‌هایی که فولاد نسوز را در بازار متمایز می‌کند، می‌توان به مقاومت بالا در برابر حرارت، خوردگی، زنگ‌زدگی، و فشار اشاره کرد. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که فولاد نسوز به عنوان یک جنس بسیار محبوب در صنایع مختلف به شمار آید و ترجیح اولیه بسیاری از تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان باشد.