ارائه مطالب علمي، تخصصي و عمومي در مورد فولاد

انواع اصلي ورق استيل گريد غذايي؟

بيش از 150 نوع ورق استيل وجود دارد و هر كدام از آنها خواص متفاوتي دارند، لذا به همين دليل است كه درك تفاوت هاي آنها بسيار مهم است. در صنعت رستوران‌داري، تمايز بين انواع مختلف ورق استيل بسيار مهم است زيرا يك نوع ورق استيل درجه غذايي ممكن است براي يك كار خاص مناسب‌تر باشد. براي مثال، اگر در حال خريد ظروف آشپزي هستيد كه قرار است با غذاهاي بسيار شور تماس پيدا كند، قابلمه اي كه با ورق استيل 316 ساخته شده است به دليل مقاومت در برابر خوردگي عالي، احتمالاً بهتر از 304 است. درك تفاوت‌هاي بين گريدها و انواع ورق استيل درجه مواد غذايي مي‌تواند به شما كمك كند تا مطمئن شويد كه تصميمات آگاهانه گرفته‌ايد و بهترين محصولات را متناسب با نياز خود خريداري مي‌كنيد.

ورق استيل 200:

ورق استيل در سري 200 نسبت به انواع ديگر كيفيت پايين تري دارد و مقاومت كمتري در برابر خوردگي داشته و به دليل مقرون به صرفه بودن، هنوز جاي خود را در يك آشپزخانه تجاري حفظ كرده است.

بهترين كاربردها: ظروف نگهداري مواد غذايي

ورق استيل 304:

ورق استيل 304 رايج ترين نوع مورد استفاده در آشپزخانه است. به دليل داشتن سطح بالاي كروم و نيكل، درخشندگي و براقي ويژه اي دارد. همچنين در برابر خوردگي و زنگ زدگي بسيار مقاوم است، اگرچه در برابر خوردگي ناشي از قرار گرفتن در معرض نمك حساس است.

بهترين كاربردها: لوازم آشپزخانه، قطعات داخلي، ظروف آشپزخانه، ظروف كوچك، ظروف تخت، ميزهاي آماده سازي

ورق استيل 316:

اين دومين نوع رايج ورق استيل است و آلياژ آن شامل يك عنصر اضافي به نام موليبدن است كه مقاومت آن را در برابر خوردگي ناشي از نمك و ساير مواد شيميايي افزايش مي دهد.

بهترين كاربردها: تجهيزات آشپزخانه، كباب پز هيباچي، ظروف پخت و پز پيشرفته، تجهيزات و مبلمان مورد استفاده در فضاي باز، تجهيزات فضاي باز مورد استفاده در نزديكي اقيانوس

ورق استيل  430:

ورق استيل 430 حاوي مقدار بسيار كمي نيكل است و به اندازه فولادهاي سري 300 در برابر خوردگي مقاوم نيست. اين نوع ورق استيل مغناطيسي است.

بهترين كاربردها: ظروف تخت با كيفيت متوسط، ميزهاي آماده سازي، درب هاي لوازم خانگي، ظروف آماده سازي القايي

ورق استيل 440:

ورق استيل 440 با سطح كربن بالا يكي از قوي ترين انواع مورد استفاده در آشپزخانه است. محصولات ساخته شده از ورق استيل 440 سخت و مقاوم در برابر خوردگي هستند و مي توانند به خوبي در برابر سايش و پارگي مقاومت كنند.

بهترين كاربردها: چاقوهاي سرآشپز با كيفيت بالا، كارد و چنگال، دستگيره در فر، قطعات داخلي

نمرات ورق استيل ظروف تخت:

ورق استيل 13/0:

براي ساخت چاقو از ورق استيل 13/0 استفاده مي شود. از آنجايي كه اين فولاد حاوي كروم كمتر و بدون نيكل است، نرم تر بوده و به سازندگان اجازه مي دهد تا دندانه ها را به لبه اضافه كنند.

بهترين برنامه ها: رستوران هاي مدرن، غذاخوري هاي معمولي، هتل ها و سالن هاي ضيافت

ورق استيل 18/0:

ورق استيل 18/0 گزينه اي با كيفيت متوسط است و يكي از مقرون به صرفه ترين انتخاب ها مي باشد. به اندازه ظروف تخت در برابر خوردگي مقاوم نيست، اما مغناطيسي مي باشد. از آنجا كه مغناطيسي است، مي تواند توسط آهن ربا در ماشين ظرفشويي، نوار نقاله و سطل زباله گير جدا سازي شود و از دور ريختن آن جلوگيري گردد.

بهترين برنامه ها: سالن هاي غذاخوري، كافه تريا، شركت هاي پذيرايي، رستوران هاي با حجم بالا، خانه هاي سالمندان، رستوران هاي معمولي، غذاخوري ها

ورق استيل 8-18:

8-18 يكي از رايج ترين انواع ظروف تخت است. اين ورق استيل حس سنگين و حرفه اي دارد و در برابر خوردگي بسيار مقاوم است. قطعات ساخته شده از اين ورق استيل معمولاً نوعي كاربرد تزئين يا طراحي دارند.

بهترين برنامه ها: رستوران هاي معمولي، موسسات مجلل، هتل ها، شركت هاي پذيرايي، سالن هاي ضيافت، رستوران هاي كوچك، كافه ها

ورق استيل 10-18:

اين با كيفيت ترين ظروف تخت است كه مي توانيد تهيه كنيد. 10-18 مقاومت بالايي در برابر خوردگي ارائه مي دهد. علاوه بر اين، اين ظروف تخت معمولاً داراي طرح ها يا حكاكي هاي منحصر به فرد و جالبي بر روي دسته ها هستند.

بهترين برنامه ها: رستوران هاي مجلل، رستوران هاي كوچك، هتل ها، سالن هاي ضيافت، شركت هاي پذيرايي، كلوپ هاي كشور

نتيجه گيري:

ورق استيل به دليل استحكام، دوام و مقاومت در برابر خوردگي، يك ماده فوق‌العاده مفيد در صنعت خدمات غذايي است. در ميان ورق استيل مواد غذايي انواع مختلفي وجود دارد كه دانستن خواص و كاربردهاي مختلف آنها مي تواند به شما در خريد آگاهانه كمك كند.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني
 .

مقدمه:

فولاد يكي از رايج ترين مواد در جهان است كه نشان دهنده صنعتي است كه سالانه 1.3 ميليارد تن توليد مي كند و ماده اي است كه در ساخت بسياري از ساخت و سازهاي صنعتي، خانگي و معماري استفاده مي شود. فولادها زيرمجموعه هاي زيادي دارند و بسته به كيفيت و ويژگي هاي مختلف يك كاربرد خاص، انتخاب فولاد انتخابي ممكن است متفاوت باشد. خواصي كه بين انواع فولاد بيشترين تفاوت را دارد عبارتند از استحكام، شكل پذيري، سختي، زيبايي شناسي، مقاومت به خوردگي و هزينه. بسته به محدوده كاري شما، انتخاب نوع فولاد مناسب براي كار مي تواند به كيفيت پروژه و هزينه آن كمك كند. در اين مقاله به بررسي دو نوع فولاد پركاربرد در صنايع مختلف شامل ورق استيل و فولاد ملايم پرداخته شده است.

ورق استيل

ورق استيل به عنوان يك آلياژ فولادي با حداقل 10.5 درصد وزني كروم تعريف مي شود. ورق استيل به راحتي مانند فولاد معمولي لكه نمي گيرد، خورده نمي شود و زنگ نمي زند (كمتر لكه مي كند)، اما ضد لك نيست. هنگامي كه نوع آلياژ و درجه آن به طور دقيق مشخص نشده باشد، به ويژه در صنعت هوانوردي، به آن فولاد مقاوم در برابر خوردگي نيز مي گويند. درجات و سطوح مختلف ورق استيل متناسب با محيطي كه اين ماده در طول عمر خود در معرض آن قرار مي گيرد، وجود دارد. كاربردهاي رايج ورق استيل، كارد و چنگال و بند ساعت است. در پزشكي و صنايع غذايي نيز از گريدهاي مخصوص ورق استيل استفاده مي گردد.

ورق استيل از نظر مقدار كروم موجود با فولاد كربني متفاوت است. فولاد كربني وقتي در معرض هوا و رطوبت قرار مي گيرد زنگ مي زند. اين فيلم اكسيد آهن فعال است و با تشكيل اكسيد آهن بيشتر، خوردگي را تسريع مي كند. ورق هاي استيل داراي مقدار كافي كروم هستند به طوري كه يك لايه غيرفعال از اكسيد كروم تشكيل مي شود كه از خوردگي بيشتر جلوگيري مي كند.

فولادهاي ملايم:

فولاد كربني گاهي اوقات به عنوان "فولاد ملايم" يا "فولاد كربني ساده" ناميده مي شود. مؤسسه آهن و فولاد آمريكا فولاد كربني را اينگونه تعريف مي كند كه بيش از 2 درصد كربن نداشته باشد و حاوي هيچ عنصر آلياژي قابل توجه ديگري نيز نباشد. فولاد كربني بزرگترين بخش توليد فولاد را تشكيل مي دهد و در طيف وسيعي از كاربردها استفاده مي شود.

فولادهاي كربني معمولاً سفت و محكم هستند. آنها همچنين رفتار فرومغناطيس از خود نشان مي دهند (يعني مغناطيسي هستند). اين بدان معني است كه آنها به طور گسترده در موتورها و لوازم الكتريكي استفاده مي شوند. جوشكاري فولادهاي كربني با محتواي كربن بيشتر از 0.3 درصد مستلزم رعايت احتياطات ويژه است. با اين حال، جوشكاري فولاد كربني مشكلات بسيار كمتري نسبت به جوشكاري ورق هاي استيل دارد. مقاومت به خوردگي فولادهاي كربني ضعيف است (يعني زنگ مي‌زنند) و بنابراين نبايد از آنها در محيط‌هاي خورنده استفاده كرد مگر اينكه از نوعي پوشش محافظ استفاده شود.

تفاوت ورق استيل با فولاد ملايم چيست؟

• ورق استيل نسبت به فولاد ملايم انعطاف پذيري و سختي كمتري دارد.
• فولاد ملايم نسبت به ورق استيل شكننده تر است.
• ورق استيل در برابر خوردگي مقاومت بيشتري دارد.
• فولاد ملايم را مي توان با افزودن كربن بيشتر تقويت كرد.
• تفاوت اساسي اين است كه ورق استيل كربن بسيار كمي دارد و براي بهبود خواص مكانيكي و شيميايي آن با كروم، نيكل، موليبدن و ساير عناصر آلياژ مي شود.

 چرا و كجا از فولاد ملايم استفاده مي كنيم؟

در موارد زير مي توان از فولاد ملايم به جاي ورق استيل استفاده نمود:

• اگر قرار نيست سطح فولادي را ببينيد، يعني قطعه نهايي قرار است رنگ يا روكش شود.
• اگر يك قطعه به حجم زيادي از فلز نياز دارد، جايي كه ورق استيل مقرون به صرفه نيست.
• اگر براي اجزاي سازه‌اي كه درون قطعه هستند و روي مفهوم كلي بصري قابل مشاهده نيستند يا تأثير نمي‌گذارند، به فولاد نياز داريد.
• اگر فلز را خم يا جوش مي دهيد.

به طور كلي، آلومينيوم همچنين يك گزينه سبك وزن عالي است، زماني كه وزن سازه يا تجهيزات مهم است. براي پروژه هاي بزرگتر كه نياز به استحكام دارند، فولاد گزينه بسيار قوي تري است.

مزايا و معايب فولاد ملايم:

مزايا:

• فولاد ملايم را مي توان به راحتي برش داد، خم كرد و پيچ داد تا به شكل دلخواه تغيير شكل دهد.
• سازه هاي فولادي ملايم به دليل هزينه كمشان مقرون به صرفه هستند.
• فولاد نرم يك ماده الاستيك است و مي توان آن را به راحتي برش داد، ماشين كاري كرد، پانچ كرد، يا سوراخ كرد، جوش داد، آهنگري كرد و نورد نمود.

معايب:

• فولاد ملايم به راحتي زنگ مي زند.
• به دليل وزن سبك، يكپارچگي سطحي و مقاومت در برابر نفوذ آن در مقايسه با ورق استيل كمتر است.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني
 .

مقدمه:

ورق استيل آلياژي از چندين نوع مختلف فلز است كه در صورت تركيب، قوي تر و بادوام تر از زماني است كه جدا هستند. با افزودن و تفريق عناصر مختلف به ورق استيل، مهندسان توانسته اند انواع مختلفي از آلياژ را ايجاد كنند كه هر كدام ويژگي ها و كاربردهاي خاص خود را دارند. ورق استيل يك فلز همه كاره است و مي تواند براي بسياري از موارد مختلف از ساخت و ساز تا تجهيزات آشپزخانه استفاده شود. انواع مختلفي از گريدهاي ورق استيل در موسسات خدمات غذايي استفاده مي شود و هر نوع مزايا و معايب خاص خود را دارد. براي تصميم گيري آگاهانه هنگام خريد تجهيزات ورق استيل درجه مواد غذايي، بايد عناصر اصلي آلياژ، سيستم هاي مختلف درجه بندي و انواع اصلي ورق استيل را بدانيد.

شرايط و عناصر مهم:

هنگام توصيف انواع مختلف ورق استيل درجه مواد غذايي و خواص آنها، چند اصطلاح و عنصر كليدي وجود دارد كه به طور مرتب مطرح مي شوند. در اينجا تعاريفي از معناي آن عبارات و نوع تأثير آن عناصر بر روي فولاد وجود دارد.

تعاريف مرتبط با ورق استيل:

ورق استيل: ورق استيل يك فلز بادوام و مقرون به صرفه است كه براي اهداف مختلف استفاده مي شود. استحكام بالاي آلياژ، آن را براي اهداف ساخت و ساز عالي مي كند و در برابر خوردگي مقاوم است، بنابراين مي تواند مدت طولاني بدون تعويض يا شكستن دوام بياورد.

خوردگي: خوردگي فرآيند طبيعي را توصيف مي كند كه در آن ورق استيل به شكل شيميايي پايدارتر تجزيه مي شود. رايج ترين و شناخته شده ترين شكل خوردگي زنگ زدگي است. ورق استيل ذاتاً نسبت به ساير فلزات در برابر خوردگي مقاوم‌تر است، اما در نهايت دچار خوردگي مي‌شود. عواملي مانند قرار گرفتن در معرض نمك، رطوبت بيش از حد يا اسيدهاي خشن نيز مي توانند خوردگي را تسريع كنند.

آلياژ: آلياژ فلزي است كه از تركيب چند نوع فلز با هم ساخته مي شود. به عنوان مثال، ورق استيل به طور طبيعي يافت نمي شود، اما از تركيب آهن، كربن و فلزات مختلف ديگر ساخته مي شود.

عنصر: "عنصر" يك اصطلاح شيمي است كه به اتم هايي اطلاق مي شود كه تعداد پروتون هاي يكساني دارند. عناصر اساسي ترين شكل مواد هستند و براي تشكيل يك آلياژ با هم تركيب مي شوند. برخي از عناصر رايجي كه ممكن است درباره آنها شنيده باشيد عبارتند از: اكسيژن، كربن، نيتروژن و آهن.

عناصر:

• كروم:

كروم يك عنصر ضروري براي ورق استيل است و به مقاوم شدن فولاد در برابر لكه، كدر شدن و همچنين خوردگي كمك مي كند.

• نيكل:

هنگامي كه نيكل به ورق استيل اضافه مي شود، ثبات و استحكام را براي فلز به ارمغان مي آورد. يكي ديگر از مزاياي افزودن نيكل به ورق استيل درجه مواد غذايي اين است كه فولاد را صيقلي و براق مي كند كه يك كيفيت ضروري براي ظروف تخت است.

• كربن:

افزودن كربن به ورق استيل باعث سختي و استحكام فولاد مي شود و سايش را كاهش مي دهد. ورق استيل درجه مواد غذايي با سطوح بالاي كربن اغلب براي ساخت چاقوهاي سرآشپز استفاده مي شود، زيرا چاقوها بايد قوي، بادوام و قادر به حفظ لبه تيز باشند.

مزاياي ورق استيل درجه غذايي:

1.    مقاومت در برابر خوردگي: ورق استيل در مقايسه با ساير فلزات به ويژه در برابر خوردگي و زنگ زدگي مقاوم است كه آن را براي استفاده در آشپزخانه عالي مي كند. ورق استيل درجه مواد غذايي اغلب براي تجهيزات آشپزخانه استفاده مي شود كه جايگزيني آن پرهزينه است. اما، از آنجايي كه بيشتر گريدهاي ورق استيل بسيار مقاوم در برابر خوردگي هستند، لازم نيست نگران تعويض مكرر تجهيزات خود باشيد.

2. استحكام: ورق استيل درجه مواد غذايي قوي است و يك ماده عالي براي استفاده در تجهيزات سنگين يا در قفسه بندي براي مكان هاي ذخيره سازي است.

3. سهولت در تميز كردن: ساير مواد مانند چوب يا پلاستيك داراي شيارها يا منافذي هستند كه باكتري ها مي توانند در آنها نفوذ كرده و رشد كنند. ورق استيل صاف است و مكاني براي پنهان شدن باكتري ها فراهم نمي كند و به شما اين امكان را مي دهد كه آنها را به راحتي تميز كنيد كه اين يك مزيت ضروري براي خدمات غذايي است.

4. سطح غير واكنش: ورق استيل يك فلز غير واكنشي است، به اين معني كه مي توانيد از آن براي پخت غذاهاي اسيدي مانند مركبات، گوجه فرنگي و سركه استفاده كنيد. ساير فلزات مانند آلومينيوم و آهن واكنش پذير هستند و پختن غذاهاي اسيدي در اين فلزات بر طعم و مزه آن تأثير مي گذارد و به سطح فلز آسيب مي رساند.

سيستم هاي نامگذاري گريدهاي ورق استيل:

انواع مختلفي از ورق استيل وجود دارد و تفاوت ها بين انواع مختلف مي تواند بسيار متفاوت باشد. براي تمايز بهتر بين انواع مختلف ورق استيل، آنها را به گريدها تقسيم مي كنند. سيستم هاي درجه بندي مختلفي وجود دارد كه توسط كشورهاي مختلف و در شرايط مختلف استفاده مي شود. 

گريد SAE: اين سيستم درجه بندي توسط SAE International، سازماني از مهندسين كه استانداردهايي را براي متخصصان در صنايع مختلف توليدي ايجاد مي كند، پياده سازي شده است. براي تمايز بين گريدهاي ورق استيل، سيستم آنها از اعداد كامل براي دسته بندي انواع مختلف استفاده مي كند. همچنين ممكن است اين سيستم درجه بندي به نام سيستم AISI را مشاهده كنيد كه به موسسه آهن و فولاد آمريكا اشاره دارد كه منشا اين سيستم بوده است، اگرچه اكنون توسط SAE International به روز شده و تنظيم شده است.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني
 .

ورق استيل مارتنزيتي:

يكي از مهمترين طبقات فولاد مارتنزيتي است. اين ماده در بسياري از اقلام فولادي كه در دستان خود نگه مي داريد استفاده مي شود و معمولاً زماني كه محصولات به استحكام خوبي نياز دارند اما كمتر به خوردگي اهميت مي دهند، بهترين انتخاب است.

ورق استيل مارتنزيتي يك فولاد كرومي است كه معمولاً از نيكل استفاده نمي كند. مغناطيسي است و كربن و كروم كمتري نسبت به فولادهاي فريتي دارد. مانند فولاد فريتي، آنها نيز در سري 400 ورق استيل يافت مي شوند. از نقطه نظر تركيب، يكي از قابل توجه ترين تفاوت هاي ورق استيل مارتنزيتي اين است كه درصد كربن بيشتري دارد. اين فلزات معمولاً داراي درصد كربن تقريباً 1٪ هستند كه بيشتر از بسياري از انواع ديگر است.

اين فولادها مغناطيسي هستند و معمولاً با گرما سخت مي شوند. آنها جهت مقاومت در برابر خوردگي نسبتاً خوب هستند، اما مقاوم ترين فلزات موجود در برابر خوردگي نيستند. در مقايسه با فولاد آستنيتي و فريتي، توانايي كمتري در مقابله با خوردگي دارند.

در بسياري از موارد از فولاد مارتنزيتي زماني استفاده مي شود كه خوردگي كمتر نگران كننده باشد. كارد و چنگال، فنرها و ابزار جراحي معمولاً با فولاد مارتنزيتي ساخته مي شوند. آچارها اغلب با اين نوع فلزات نيز ساخته مي شوند. از ديگر كاربردها مي توان به قطعات بخاري و اجزاي كوره اشاره كرد.

نمونه هايي از ورق استيل مارتنزيتي:

• ورق استيل 410

نوعي فولاد مارتنزيتي است كه از درصد آلياژ كمتري استفاده مي كند. اين يك ماده ارزان قيمت است كه قابل عمليات حرارتي است و تقريباً براي توليد كنندگان انواع مختلف آن مفيد است. زماني كه به مقاومت در برابر خوردگي نيازي نيست استفاده مي شود و ممكن است در انواع بست ها و قطعات يافت شود.

• ورق استيل 430

با افزايش كروم، اين فلز مقاومت در برابر خوردگي بهتري نسبت به انواع ديگر دارد. اين اغلب در شيرها و پمپ ها استفاده مي شود، زيرا كمتر از ساير فلزات مارتنزيتي زنگ مي زند.

ورق استيل دوبلكس:

اساساً ورق استيل دوبلكس تركيبي از فولاد فريتي و آستنيتي است. در واقع، تركيب شيميايي پايه اين ماده، اساساً مخلوطي مساوي از دو نوع ديگر است كه خواص مفيدي براي اين كلاس ايجاد مي‌كند.

ورق استيل دوبلكس در زمينه هاي مختلف برتري دارد. تمايل به استحكام بالاتر و خواص مكانيكي عالي دارد و مي تواند تا دو برابر فولاد فريتي استحكام داشته باشد. استحكام تسليم، يك عامل مهم براي ساخت و ساز است. همچنين بسيار كارآمد است و مي توان آن را با سهولت نسبي ماشين كاري كرد. مهمتر از همه، ورق استيل دوبلكس يكي از بهترين مواد براي مقاومت در برابر خوردگي در نظر گرفته مي شود. به دليل استحكام و خواص ضد خوردگي، در صورت استفاده صحيح از اين ماده، منبع مقرون به صرفه اي نيز مي باشد. اساساً مي توان از مواد كمتري براي رفع نيازهاي ساختاري استفاده كرد و هزينه هاي كلي را كاهش داد.

اين ماده زماني مفيد است كه مواد شيميايي نياز به نگهداري يا حمل و نقل دارند. مخازن تحت فشار، مبدل هاي حرارتي و دستگاه هاي نمك زدايي همگي از ورق استيل دوبلكس استفاده مي كنند. مي توان از آن در كاربردهاي دريايي و آب شور، ساخت و ساز و توليد كاغذ استفاده كرد.

نمونه هايي از ورق استيل دوبلكس:

• 2205

اين نوع يكي از بهترين ها براي محيط هاي پرفشار و خورنده است. در مقايسه با بسياري از رايج ترين ورق هاي استيل، انبساط حرارتي كم و هدايت حرارتي بالايي دارد.

• 2507

گاهي اوقات ورق استيل "سوپر دوبلكس" ناميده مي شود، اين نوع داراي استحكام استثنايي و مقاومت در برابر خوردگي است. اين نوع اغلب براي تجهيزاتي است كه در معرض آب شور قرار مي گيرند.

ورق استيل رسوب سخت شده:

اين فلزات حاوي كروم و نيكل هستند كه بسياري از خواص مشابه ورق استيل مارتنزيتي و آستنيتي را به آنها مي دهد. استحكام بالايي دارند كه از طريق عمليات حرارتي به دست مي آيد. آنها همچنين داراي ويژگي هاي مقاومت در برابر خوردگي هستند كه در اين خاصيت به فلزات آستنيتي بسيار نزديك است.

اين فلزات با آلياژهاي مختلفي از جمله آلومينيوم، مس و تيتانيوم ساخته مي شوند. اين نام از فرآيند توليد گرفته شده است، كه شامل عبور فلز از دماي انحلال جامد و سپس عمليات حرارتي آن است. آنها برخي از پيشرفته ترين، قابل اعتمادترين و پيچيده ترين انواع فولاد نه تنها از نقطه نظر فرآيند توليد، بلكه از نظر تركيب شيميايي هستند.

اساساً اين فلزات تعادلي بين مارتنزيتي و آستنيتي ايجاد مي كنند. آنها از انواع ورق استيل مارتنزيتي قوي تر هستند، اما داراي سطحي از مقاومت در برابر خوردگي هستند كه با فلزات آستنيتي مطابقت دارد. اين فلزات بيشتر در صنايع هوافضا و همچنين كاربردهاي هسته اي و شيميايي كاربرد دارند. انواع خاصي از ساخت و سازها را نيز مي توان با استفاده از ورق استيل رسوب سخت شده بهبود بخشيد.

نمونه هايي از ورق استيل رسوب سخت شده:

• 4-17

اين ورق استيل كروم-مس در كاربردهاي مختلفي استفاده مي شود كه نياز به استحكام بالا تنها با نياز متوسط به مقاومت در برابر خوردگي دارند. مي توان آن را عمليات حرارتي كرد، اما محدوديت هاي دما براي نحوه استفاده از آن دارد.

• 5-15

اين در واقع يك نوع از 4-17 است. با چقرمگي بيشتر از 4-17 طراحي شده است و اغلب در مواقعي كه مقاومت در برابر خوردگي بيشتري مورد نياز است استفاده مي شود.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني

.

مقدمه:

اكثر مردم فكر مي كنند كه فولاد فقط تركيبي از آهن و كربن است. آيا مي دانستيد كه بيش از 3500 گريد مختلف فولاد وجود دارد؟ مي توانيد با اندازه گيري ميزان كربن، آلياژهاي اضافي و نحوه پردازش آنها توسط سازنده، گريد فولاد را مقايسه كنيد.

چهار نوع فولاد:

انواع فولاد را به چهار گروه كلي كربني، آلياژي، ضد زنگ (استينلس استيل) يا ورق استيل و ابزار طبقه بندي مي كنند. در ذيل به بررسي انواع اين فولادها پرداخته شده است.

فولادهاي كربني:

فولادهاي كربني علاوه بر كربن و آهن، فقط حاوي مقادير كمي از عناصر هستند. اين گروه از بين چهار گريد فولادي، محبوب ترين است و 90 درصد توليد فولاد را به خود اختصاص داده است. فولاد كربني بسته به ميزان كربن موجود در فلز داراي سه زير گروه اصلي است: فولادهاي كم كربن يا فولادهاي ملايم (تا 0.3٪ كربن)، فولادهاي كربن متوسط (0.3-0.6٪ كربن) و فولادهاي كربن بالا (بيش از 0.6٪ كربن).

شركت ها اغلب اين فولادها را در مقادير انبوه توليد مي كنند، زيرا ساخت آنها ارزان است و به اندازه كافي قوي هستند كه در ساخت و سازهاي بزرگ استفاده شوند.

فولادهاي آلياژي:

فولادهاي آلياژي با افزودن عناصر آلياژي اضافي مانند نيكل، مس، كروم و يا آلومينيوم ايجاد مي شوند. تركيب اين عناصر استحكام، شكل‌پذيري، مقاومت در برابر خوردگي و ماشين‌كاري فولاد را افزايش مي‌دهد.

ورق هاي استيل:

ورق استيل حاوي 10 تا 20 درصد كروم به عنوان عنصر آلياژي اصلي و همچنين عناصر ديگري مانند نيكل، سيليكون، منگنز و كربن هستند. اين فولادها به طور قابل توجهي مقاومت خوردگي بالايي دارند و براي استفاده در ساخت و سازهاي خارجي ايمن مي باشند، زيرا توانايي بيشتري در مقاومت در برابر آب و هواي خشن دارند. آنها همچنين به طور گسترده در تجهيزات الكتريكي استفاده مي شوند. به عنوان مثال، ورق استيل 304، به دليل توانايي آن در مقاومت در برابر عناصر و در عين حال دور نگه داشتن مواد الكتريكي از آسيب، بسيار مورد توجه است.

در حالي كه گريدهاي مختلف ورق استيل مانند ورق استيل 304 جايگاهي در ساخت و ساز دارند، اكثر صنايع از ورق استيل براي خواص بهداشتي خود استفاده مي كنند. اين فولادها در تجهيزات پزشكي، لوله كشي، ابزار برش و تجهيزات پردازش مواد غذايي رايج هستند.
ورق هاي استيل به دسته اي زير طبقه بندي مي شوند:

• ورق استيل فريتي
• ورق استيل مارتنزيتي
• ورق استيل آستنيتي
• ورق استيل دوبلكس
• ورق استيل رسوب سخت شده

ورق استيل فريتي

فولادهاي فريتي متشكل از آلياژهاي آهن-كروم با ساختارهاي كريستالي مكعبي (BCC) هستند. اينها عموماً مغناطيسي هستند و نمي‌توانند با عمليات حرارتي سخت شوند، اما مي‌توانند با كار سرد تقويت شوند.

ورق استيل آستنيتي

فولادهاي آستنيتي مقاوم ترين فولادها در برابر خوردگي هستند. غير مغناطيسي و غير قابل عمليات حرارتي مي باشند. به طور كلي فولادهاي آستنيتي جوش پذيري بالايي دارند.

ورق استيل مارتنزيتي

ورق هاي استيل مارتنزيتي بسيار قوي و محكم هستند اما به اندازه دو كلاس ديگر در برابر خوردگي مقاوم نيستند. اين فولادها قابليت ماشينكاري، مغناطيسي و عمليات حرارتي بالايي دارند.

ورق هاي استيل دوبلكس

ورق استيل دوبلكس از يك ريزساختار دو فازي متشكل از دانه هاي ورق استيل فريتي و آستنيتي (يعني فريت + آستنيت) تشكيل شده است. فولادهاي دوبلكس تقريباً دو برابر ورق هاي استيل آستنيتي يا فريتي استحكام دارند.

ورق هاي استيل رسوب سخت شده (PH)

ورق هاي استيل PH به دليل سخت شدن رسوبي داراي استحكام فوق العاده بالايي هستند.

فولادهاي ابزار

فولادهاي ابزار، همانطور كه احتمالاً از نامش مي توانيد حدس بزنيد، در تجهيزات برش و حفاري عالي هستند. راز استحكام آن تنگستن، موليبدن، كبالت و واناديوم است كه مقاومت حرارتي و دوام كلي آنها را افزايش مي دهد. و از آنجايي كه آنها شكل خود را تحت استفاده زياد حفظ مي كنند، مواد اوليه براي اكثر ابزارهاي دستي هستند.

درجات مختلف فولاد كدامند؟

سيستم هاي درجه بندي فولاد راهي را به ما مي دهد تا انواع فولاد را بر اساس تمام كاربردهاي متفاوتي كه آنها را متمايز مي كند طبقه بندي كنيم. به عنوان مثال، سرعت خنك كردن فولاد توسط سازندگان مي تواند بر ميزان استحكام آن در سطح مولكولي تأثير بگذارد. مدت زماني كه آنها فولاد را در دماي بحراني در طول فرآيند خنك سازي نگه مي دارند نيز نقش مهمي ايفا مي كند. در واقع، اين امكان وجود دارد كه دو ورق فولادي با محتواي آلياژ يكسان، بر اساس فرآيند عمليات حرارتي، داراي گريدهاي متفاوتي باشند.

سيستم درجه بندي ASTM به هر فلز يك پيشوند حرفي بر اساس دسته كلي آن اختصاص مي دهد ("A" نامي براي مواد آهن و فولاد است)، و همچنين يك عدد اختصاص داده شده متوالي كه با ويژگي هاي خاص آن فلز مطابقت دارد.

سيستم درجه بندي SAE از يك عدد چهار رقمي براي طبقه بندي استفاده مي كند. دو رقم اول نشان دهنده نوع فولاد و غلظت عنصر آلياژي است و دو رقم آخر نشان دهنده غلظت كربن فلز است.

استانداردهاي درجه بندي فولاد به طور گسترده توسط دانشمندان، مهندسان، معماران و سازمان هاي دولتي براي اطمينان از كيفيت و سازگاري مواد استفاده مي شود. اين استانداردها زبان مشتركي را براي برقراري ارتباط با خواص فولاد با ويژگي‌هاي بسيار بالا فراهم مي‌كنند و توليدكنندگان محصول را به سمت فرآيندهاي پردازش و كاربرد مناسب راهنمايي مي‌كنند.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني

مقدمه:

به لطف استحكام فوق العاده، سختي و مقاومت در برابر خوردگي، ورق استيل يكي از مهم ترين مواد در دنياي مدرن و در صنايع استراتژيك و غير استراتژيك محسوب مي شود. در حالي كه فولاد براي هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته است، ورق استيل تا سال 1913 اختراع نشد. از آن زمان به بعد ورق استيل در تار و پود صنايع مختلف ورود پيدا كرد و چنان عملكرد و بازدهي مطلوبي را به نمايش گذاشت كه امروزه اين ماده بر صنعت فلز جهان تسلط يافته است.

اما انواع مختلفي از ورق استيل وجود دارد و نمي توان به طور عمومي از يك نوع مشخص از ورق استيل استفاده نمود. در واقع انواع متنوعي از ورق استيل وجود دارد كه به پنج كلاس اصلي تقسيم مي شوند. هر كلاس نمرات و انواع خاص خود را دارد. درك پنج كلاس ورق استيل براي هر كسي كه در صنعت فلز كار مي كند يا از فلز براي حرفه خود استفاده مي كند مهم است. كلاس هاي مختلف ورق استيل نشان دهنده خواص و تركيب شيميايي ورق استيل مورد نظر مي باشد.

پنج كلاس ورق استيل

• ورق استيل آستنيتي

رايج ترين كلاس (و مسلماً مهم ترين) ورق استيل آستنيتي است. اين گروه از ورق استيل داراي مقدار زيادي كروم و نيكل است كه مقاومت در برابر خوردگي قابل اعتماد و خواص مكانيكي عالي را ارائه مي دهد. اگرچه آنها را نمي توان با عمليات حرارتي سخت كرد، اما ورق استيل آستنيتي محبوب است زيرا مي توان آن را با كار سرد سخت نموده و كارآيي لازم را در آن ايجاد نمود.

يكي از دلايل اصلي محبوبيت ورق استيل آستنيتي اين است كه، اين آلياژ يكي از ورق هاي استيل سازگار با جوش است. به دليل چكش خواري همراه با استحكام، شهرت خوبي به دست آورده است، به همين دليل است كه براي كاربردهاي متعدد بسيار محبوب است.
اين كلاس از فولاد شامل سري 200 و 300 مي باشد. اغلب به دو زيرگروه كم كربن و پر كربن تقسيم مي‌شود و در همين دسته ها به بازار عرضه مي‌شود يا به فروش مي‌رسد. فولاد كم كربن (معمولاً با "L" مشخص مي شود) داراي سطوح كربن زير 0.3٪ است، در حالي كه كربن بالا ("H") داراي سطح كربن بين 0.4٪ تا 1٪ است.

نمونه هايي از ورق استيل آستنيتي:

• ورق استيل 304

نوع 304 يك گزينه محبوب براي ساخت تجهيزات پردازش مواد شيميايي ملايم، مواد غذايي يا لبنيات و تجهيزات صنايع غذايي است. اين ماده يكي از آلياژهاي كليدي در صنعت ورق استيل به حساب مي آيد، زيرا در كاربردهاي بي شماري از آن استفاده مي شود.

• ورق استيل 316

اين نوع ورق استيل يكي از بهترين مواد براي مقاومت در برابر خوردگي است. اين محصول با مقادير زيادي كروم، نيكل و موليبدن ساخته شده است كه همگي با هم كار مي كنند تا مقاومت بسيار خوبي در برابر خوردگي ايجاد كنند. اين نوع فلز كه در فرآوري شيميايي، توليد كاغذ و صنايع غذايي و آشاميدني استفاده مي شود، در كاربردهاي دريايي نيز بسيار مفيد است.

ورق استيل فريتي

پس از ورق استيل آستنيتي، اين فلز احتمالاً محبوب ترين و رايج ترين كلاس ورق استيل است. ورق استيل فريتي با افزودن عناصر آلياژي شامل موليبدن، آلومينيوم يا تيتانيوم ساخته مي شود. در تمام اين فلزات علاوه بر كروم و نيكل كه براي ساختن مواد آستنيتي استفاده مي شود، عناصر ديگري نيز وجود دارد.

از بين تمام كلاس هاي مختلف، اين نوع ورق استيل بيشتر به دليل توانايي آن در برابر استرس و جلوگيري از ترك خوردن شناخته شده است. مانند تمام ورق هاي استيل، در برابر خوردگي و اكسيداسيون مقاومت مي كند، اما توانايي آن براي قوي ماندن در شرايط استرس، آن را براي صنعت خودروسازي، به ويژه براي اگزوز، محورها، شفت ها و بست ها ايده آل مي كند.

به طور كلي براي جوشكاري گزينه مناسبي نيستند. اين ضعف به اين دليل است كه آنها تمايل به رشد دانه در منطقه تحت تأثير گرما دارند. آنها همچنين داراي استحكام نسبتاً ضعيفي در دماي بالا هستند كه كارآيي آنها را در بسياري از كاربردها محدود مي كند.
در صنعت، اين فلزات اغلب به عنوان "فولاد كروم مستقيم" ناميده مي شود، اصطلاحي كه براي توصيف انواع 405 و 409 استفاده مي شود. اين گزينه‌هاي فريتي معمولاً زماني استفاده مي‌شوند كه زيبايي بصري مهم نباشد.

نمونه هايي از ورق استيل فريتي:

• ورق استيل 409

اين يكي از مقرون به صرفه ترين انواع ورق استيل است، بنابراين تقريباً براي هر هدفي كه ظاهر بصري مهم نيست، استفاده مي شود. قيمت جذابي دارد زيرا فلز از مقدار كمي كروم استفاده مي كند. براي قطعات داخلي و خارجي خودرو و لوازم خانگي، از جمله صدا خفه كن، محبوب است.

• ورق استيل 430

اين فلز فريتي داراي توانايي منحصر به فردي در مقاومت در برابر خوردگي اسيدهاي نيتريك، گازهاي گوگرد و اسيدهاي آلي است. به دليل اين ويژگي، به يكي از فلزات مفيد در لوازم خانگي از جمله آستر ماشين ظرفشويي، حلقه هاي تزئيني اجاق گاز و پانل هاي كابينت در يخچال تبديل شده است.

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني