ارائه مطالب علمي، تخصصي و عمومي در مورد فولاد

مقدمه:

نام ورق استيل انواع فولادهاي مقاوم در برابر خوردگي كه حاوي عناصر آلياژي مربوط جهت افزايش مقاومت به خوردگي هستند را پوشش مي دهد. تغيير محتواي كروم و افزودن عناصر ديگر مانند نيكل، موليبدن، تيتانيوم و نيوبيم، خواص مكانيكي و فيزيكي فولاد را تغيير مي‌دهد. اين منجر به صدها گريد مختلف ورق استيل مي شود كه توسط طيف وسيعي از استانداردهاي ملي و بين المللي پوشش داده شده است.

خانواده گريدهاي ورق استيل:

هر يك از گريدها در يكي از پنج خانواده ورق استيل گروه بندي مي شوند. اين خانواده ها به دليل ريزساختار متالورژيكي آنها نامگذاري شده اند كه شامل پنج گروه آستنيتي، فريتي، دوبلكس، مارتنزيتي و رسوب سخت شده هستند.

ورق هاي استيل فريتي:

عدم وجود عناصر آلياژي ديگر به اين معني است كه ورق استيل فريتي به عنوان فولادهاي كروم ساده شناخته مي شود. آنها داراي محتواي كروم بين 12 تا 18 درصد هستند. محتواي كربن در ورق استيل فريتي بسيار كم است، همين امر باعث گرديده تا داراي خواص زير باشد:

• مقاومت خوردگي متوسطي داشته باشد
• در برابر خوردگي تنشي حساس نيستند
• مغناطيسي هستند
• با عمليات حرارتي سخت نمي شود
• هميشه در شرايط آنيل شده استفاده مي شوند
• داراي جوش پذيري ضعيف براي اكثر گريدها باشند

گريدهاي فريتي متداول شامل ورق استيل اختصاصي 430 و ارزان ترين ورق استيل، ورق استيل درجه 409 است. ورق استيل 409 به دليل تركيبي از قيمت پايين، مقاومت در برابر خوردگي و شكل پذيري عالي، ماده انتخابي براي اگزوزهاي خودرو است.

ورق هاي استيل آستنيتي:

افزودن نيكل به ورق استيل به مقدار كافي، ريزساختار را به "آستنيت" تغيير مي دهد. 70 درصد ورق استيل توليدي تجاري از نوع آستنيتي است. رايج ترين گريد ورق استيل 304 (1.4301) است. در سطح جهان، 304 بيش از 50 درصد از ورق استيل مصرفي را تشكيل مي دهد. نام رايج 304 ورق استيل 8-18 است. اين نام به تركيب متوسط 18٪ كروم و 8٪ نيكل اشاره دارد. گاهي اوقات به طور كلي براي ورق استيل آستنيتي غير از 304 استفاده مي شود، حتي اگر تركيب واقعي آن بسيار متفاوت باشد.

برخي از ويژگي هاي ورق استيل آستنيتي عبارتند از:

• مقاومت در برابر خوردگي عالي
• غير مغناطيسي در هنگام بازپخت
• با كار سرد سريع مستحكم مي شود
• با عمليات حرارتي سخت نمي شود
• شكل پذير است و به راحتي تغيير شكل داده مي شود
• جوش پذيري عالي
• بهداشتي با قابليت تميزكاري عالي
• عملكرد خوب در دماهاي بالا
• عملكرد عالي در دماهاي پايين

به غير از ورق استيل 304، ساير گريدهاي آستنيتي رايج عبارتند از گريد محبوب دريايي، ورق استيل 316 و درجه ميله ماشينكاري، ورق استيل 303.

ورق هاي استيل مارتنزيتي:

اولين ورق استيلي كه براي كاربردهاي تجاري ساخته شد، ورق استيل مارتنزيتي بود. از اين فولادها براي كارد و چنگال استفاده مي شد. در مقايسه با ساير ورق هاي استيل، گروه ضد زنگ مارتنزيتي داراي محتواي كربن نسبتاً بالايي است (0.1 تا 1.2٪). مانند ورق استيل فريتي، آنها فولادهاي كرومي ساده هستند كه بين 12 تا 18 درصد كروم دارند.

ويژگي هاي ورق استيل مارتنزيتي عبارتند از:

• مقاومت در برابر خوردگي متوسط
• قابل عمليات حرارتي
• مغناطيسي
• عدم توانايي در سرد شدن
• جوش پذيري ضعيف

گريدهاي مارتنزيتي شامل ورق استيل 420 است كه در كاربردهاي مهندسي مانند شفت استفاده مي شود.  ورق استيل 440 سخت ترين و مقاوم ترين ورق استيل در برابر سايش است.

ورق هاي استيل دوبلكس:

ورق استيل دوبلكس نام خود را از اين واقعيت گرفته است كه داراي هر دو ساختار فريتي و آستنيتي هستند. آنها داراي محتواي كروم نسبتاً بالايي بين 18 تا 28٪ مي باشند. ميزان نيكل در حد متوسط 4.5 تا 8 درصد است. در اين سطح، محتواي نيكل براي ايجاد يك ساختار كاملاً آستنيتي بسيار كم است. اين منجر به يك ريزساختار دوبلكس حاوي هر دو فاز فريتي و آستنيتي مي شود. ورق استيل دوبلكس همچنين داراي 2.5 تا 4٪ موليبدن است. مزيت اصلي ضد زنگ دوبلكس تركيبي از خواص به دست آمده از ورق استيل آستنيتي و فريتي است.

ورق استيل دوبلكس داراي خواص زير است:

• مقاومت در برابر خوردگي عالي
• افزايش مقاومت در برابر حمله كلريد
• مقاومت خوب در برابر ترك خوردگي تنشي
• استحكام كششي و تسليم بالاتر از درجه آستنيتي يا فريتي
• جوش پذيري خوب
• شكل پذيري خوب

ورق استيل 2205 با مقاومت در برابر خوردگي عالي، در مبدل هاي حرارتي، مخازن شيميايي و پالايشگاه ها استفاده مي شود.

ورق استيل رسوب سخت شده:

ورق استيل رسوب سخت شده مي تواند مارتنزيتي، نيمه آستنيتي يا آستنيتي باشد. آنها خواص تركيبي مقاومت به خوردگي از گريدهاي آستنيتي را با قابليت عمليات حرارتي درجه هاي مارتنزيتي ارائه مي دهند. گريدهاي رسوب سخت شده مانند PH 17-4 (همچنين به عنوان ورق استيل 630 نيز شناخته مي شود)، به عنوان ميله هاي تصفيه شده با محلول عرضه مي شوند. سپس مي توان آنها را قبل از سخت شدن ماشينكاري كرد. فرآيند سخت شدن اين ورق يك مرحله اي با دماي پايين پيري است.

ويژگي هاي ورق استيل رسوب سخت شده عبارتند از:

• مقاومت در برابر خوردگي خوب تا متوسط
• جوش پذيري خوب
• استحكام بسيار بالا
• مغناطيسي

گردآورنده: سيد رحيم كياحسيني
 .