فولاد ضد زنگ آستنیتی چیست

<h2>فولاد زنگ نزن آستنیتی&nbsp;</h2> <p>فولاد ضد زنگ آستنیتی یکی از انواع شناخته شده و رایج فولاد ضد زنگ یا <a title="استنلس استیل " href="https://www.modiranahan.com/article/2329/%D8%A7%D8%B3%D8%AA%DB%8C%D9%84-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D9%88-%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D8%B1%D8%AF-%D8%A2%D9%86" target="_blank">استنلس استیل</a> است که به وسیله ی خاصیت غیر مغناطیسی و به اصطلاح نگیر بودن به راحتی قابل شناسایی می باشد. دسته فولادهای ضد زنگ آستنیتی به دلیل شکل پذیری بالا و مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی، پرکاربردترین فولاد زنگ نزن تولید شده در جهان به شمار می آید. آثار استفاده از این فولاد را در محدوده ی وسیعی از کاربردها از دماهای بسیار بالای کوره ها و موتورهای جت گرفته تا کاربردهای عمومی و روزمره می توان مشاهده کرد.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="austenitic stainless steel.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1657109514501-austentitic%20stainless%20steel.jpg" alt="austenitic stainless steel" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۱ - فولاد ضد زنگ آستنیتی</p> <p><strong>آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:</strong></p> <ul> <li><a href="#tarkibat">ترکیبات شیمیایی فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="عملیات حرارتی فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#amaliat">عملیات حرارتی فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="عملیات حرارتی فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#khasiat">عملیات حرارتی فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="تاریخچه فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#history">تاریخچه فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="ویژگی های مکانیکی فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#properties">ویژگی های مکانیکی فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="قیمت فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#price">قیمت فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="مقاومت به خوردگی در فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#resistance">مقاومت به خوردگی در فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="نقاط ضعف فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#points">نقاط ضعف فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="مقایسه فولاد ضد زنگ آستنیتی و فریتی" href="#compare">مقایسه فولاد ضد زنگ آستنیتی و فریتی</a></li> <li><a title="گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#grades">گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> <li><a title="تفاوت های اصلی گریدهای ۲۰۰ و ۳۰۰" href="#differ">تفاوت های اصلی گریدهای ۲۰۰ و ۳۰۰</a></li> <li><span id="tarkibat"></span><a title="کاربرد فولاد ضد زنگ آستنیتی" href="#application">کاربرد فولاد ضد زنگ آستنیتی</a></li> </ul> <h2>ترکیبات شیمیایی فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p>فولاد ضد زنگ آستنیتی مانند دیگر انواع فولاد عناصر آهن و کربن را به عنوان دو عنصر اصلی در خود دارد. اما علاوه بر آن ۱۶ تا ۳۰ درصد نیز کروم و بین ۲ تا ۲۰ درصد نیکل نیز در ساختار آن وجود دارد. وجود نیکل باعث افزایش کیفیت سطح، شکل پذیری و همچنین افزایش مقاومت به خوردگی <span id="amaliat"></span>و مقاومت در برابر سایش این دسته از فولادها می شود.</p> <h2>عملیات حرارتی فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p><span id="khasiat"></span>فولاد ضد زنگ آستنیتی را نمی توان با عملیات حرارتی سخت کرد.</p> <h2>خاصیت مغناطیسی در فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p><span id="history"></span>فولادهای ضد زنگ آستنیتی خاصیت مغناطیسی ندارند و در شرایط آنیل شده غیر مغناطیس هستند اما بعضی از فولادهای آستنیتی در شرایط دمای پایین تا حدودی مغناطیسی می شوند.</p> <h2>تاریخچه فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p>فولادهای ضد زنگ زنگ بیش از یک قرن است که شناخته شده اند و در گریدهای مختلفی به کار برده می شوند.</p> <p>اوایل دهه ی قرن هجدهم میلادی برخی از محققان متوجه شدند که ترکیب آهن و کروم در برابر اکسیداسیون و حمله اسیدی مقاومتر هستند. در سال ۱۸۲۱ یک متالورژیست فرانسوی از این آلیاژها برای ساخت کارد و چنگال استفاده کرد.</p> <p>اما تولید رسمی فولادهایی که به نام استنلس استیل شناخته می شوند به سال ۱۹۱۳ باز می گردد. دانشمندی انگلیسی به نام هری برلی به صورت تصادفی در زمان تولید فولاد مقاوم به سایش برای لوله تفنگ متوجه شد که وجود ۱۲.۸ درصد کروم در ترکیب فولاد باعث می شود تا از حمله اسیدی و زنگ زدگی در امان بماند.</p> <p>یک سال بعد در سال ۱۹۱۴ چاقوهایی به وسیله فولاد ضد زنگ ساخت شد و به عنوان چاقوهایی که هرگز زنگ نمی زند به بازار عرضه شدند.</p> <p>در سال ۱۹۱۹ حق اختراع فولاد ضد زنگ مارتنزیتی ثبت شد. در همان زمان در آلمان فولاد ضد زنگ گرید ۳۱۶ اختراع شد و به مرور گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ آستنیتی در صنایع مختلف مانند پزشکی، آشپزخانه، وسایل خانگی و وسایل نقلیه مورد استفاده واقع شدند.</p> <p><span id="properties"></span>برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص تاریخچه ی فولادهای ضد زنگ می توانید به مقاله ی &ldquo;<a title=" تاریخچه ی استنلس استیل" href="https://www.modiranahan.com/article/3305/%D8%AA%D8%A7%D8%B1%DB%8C%D8%AE%DA%86%D9%87-%DB%8C-%D8%A7%D8%B3%D8%AA%D9%86%D9%84%D8%B3-%D8%A7%D8%B3%D8%AA%DB%8C%D9%84" target="_blank" rel="nofollow"> تاریخچه ی استنلس استیل</a>&rdquo; مراجعه نمایید.</p> <h2>ویژگی های مکانیکی فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p>از نظر استحکام استیل های آستنتی می توانند دامنه ی وسیعی داشته باشند. از یک طرف می توان آن ها را با استحکام تسلیم ۲۰۰ مگاپاسکال ساخت که فلی نرم و داکتیل است اما به کمک سردکاری می توان استحکام این گروه از فولادها را افزایش داد و به اعداد ۲۰۰۰ مگاپاسکال نیز رسید.</p> <p><span id="price"></span>فولاد آستنیتی همانطور که از نامش مشخص است ساختار آستنیتی FCC دارد و تا دمای صفر مطلع بسیار چقرمه و قابل انعطاف است. از طرف دیگر در دماهای بالا نیز مانند آلیاژهای آهنی فریتی با ساختار BCC به سرعت استحکام خود را از دست نمی دهد.</p> <h2>قیمت فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p><span id="resistance"></span>وجود نیکل در این گروه از استنلس استیل باعث شده است تا قیمت آن تا حدی بالاتر از سایر گریدها باشد و کاربرد آن نیز محدودتر شود.</p> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: <a title="انواع ورق استنلس استیل و کاربردهای آن" href="https://www.modiranahan.com/article/2403/%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D9%88%D8%B1%D9%82-%D8%A7%D8%B3%D8%AA%DB%8C%D9%84-%D9%88-%D9%85%D8%B4%D8%AE%D8%B5%D8%A7%D8%AA-%D8%A2%D9%86" target="_blank" rel="nofollow">انواع ورق استنلس استیل و کاربردهای آن</a></p> </blockquote> <h2>مقاومت به خوردگی در فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p><span id="points"></span>فولادهای ضد زنگ آستنیتی در برابر حملات خورنده ی محیط طبیعی بسیار مقاوم هستند. البته مقاومت تمام گریدهای این دسته از فولادها یکسان نیست. برخی از انواع مقاوم فولاد ضد زنگ آستنیتی حتی در محیط های دریایی نیز بدون اینکه دچار خوردگی شوند به کار خود ادامه می دهند.</p> <p>&nbsp;</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="استنلس استیل.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1657110016956-1-s2.jpg" alt="فولاد ضد زنگ آستنیتی" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۲ - اثر آب دریا بر استنلس استیل گریدهای مختلف</p> <h2>نقاط ضعف فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p>فولاد ضد زنگ آستنیتی در مقایسه با گریدهای فریتی از مقاومت کمتری در برابر اکسیداسیون چرخه ای برخوردار هستند. ضریب انبساط سطحی در این گروه باعث می شود تا پوشش اکسید محافظ به مرور دچار فرسودگی شود.</p> <p>فولاهای ضد زنگ آستنیتی اگر در محیطی که برابر آن طراحی نشده اند به کار گرفته شوند می توانند به مرور دچار ترک های ناشی از خوردگی تنشی (SCC) شوند. وجود مقدار بسیار کم یون های کلرید نیز می تواند این نوع ترک را ایجاد کند.</p> <p><span id="compare"></span>فولاد ضد زنگ آستنیتی به دلیل تحمل خستگی پایین و همچنین ضریب انبساط حرارتی بالا، در معرض خستگی های ناشی از گرما حساس هستند.</p> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: <a title="تفاوت فولاد ضد زنگ و فولاد گالوانیزه" href="https://www.modiranahan.com/article/177/%D8%AA%D9%81%D8%A7%D9%88%D8%AA-%D9%81%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%AF-%D8%B6%D8%AF-%D8%B2%D9%86%DA%AF-%D9%88-%D9%81%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%AF-%DA%AF%D8%A7%D9%84%D9%88%D8%A7%D9%86%DB%8C%D8%B2%D9%87" target="_blank" rel="nofollow">تفاوت فولاد ضد زنگ و فولاد گالوانیزه</a></p> </blockquote> <h2>مقایسه فولاد ضد زنگ آستنیتی و فریتی</h2> <p>برای انتخاب فولاد در یک کارکرد مشخص پارامترهای زیادی وجود دارد که باید لحاظ شود. ممکن است فولاد در محیطی استفاده شود که لازم باشد عمری مفید و محدود داشته باشد. این مساله در مواردی که درجه حرارت محیط بالاست مصداق دارد.</p> <p>اما یک قانون کلی در انتخاب فولاد در هر کاربردی حداقل هزینه و حداکثر طول عمر مورد نظر است. فولادهای ضد زنگ فریتی با انکه قیمت کمتری دارند اما می توانند مقاومت مناسبی در برابر خوردگی نیز فراهم آورند. هر چند از برخی جهات نسبت به فولادهای ضد زنگ آستنیتی معایبی نیز دارند.</p> <p>این فولادها چقرمگی پایینی دارند. این مساله به خصوص در دماهای پایین و برای ضخامت های بالاتر از ۱.۵ میلیمتر بیشتر خود را نشان می دهد.</p> <p>شکل پذیری فولادهای ضد زنگ فریتی به خصوص در مواردی که بالاتر از ۳۰ درصد نیاز به کشیدگی باشد مناسب نیست.</p> <p><span id="grades"></span>در کنار فولادهای ضد زنگ آستنیتی و فریتی فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی نیز وجود دارند که به جای کارسرد از عملیات حرارتی برای استحکام بخشی در آن ها استفاده شده است. البته گریدهای مارتنزیتی در مواردی استفاده می شوند که خواص مکانیکی نسبت به مقاومت در برابر خوردگی از اهمیت بالاتری برخوردار هستند.</p> <h2>گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p>در جدول زیر می توانید مهمترین گریدهای فولاد ضد زنگ آستنیتی به همراه ترکیبات و مشخصه ی بارز آن ها را مشاهده کنید.</p> <table class="table1200" style="margin-left: auto; margin-right: auto;" border="2"> <tbody> <tr> <td style="text-align: center;" rowspan="2" width="70"> <p><strong>گرید فولاد ضد زنگ آستنیتی</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" colspan="8" width="484"> <p><strong>ماکزیمم عنصر در ترکیب</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" rowspan="2" width="69"> <p><strong>مشخصه</strong></p> </td> </tr> <tr> <td style="text-align: center;" width="63"> <p><strong>کربن</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="55"> <p><strong>منگنز</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="51"> <p><strong>کروم</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="54"> <p><strong>نیکل</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="68"> <p><strong>مولیبدن</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="63"> <p><strong>فسفر</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="57"> <p><strong>گوگرد</strong></p> </td> <td style="text-align: center;" width="73"> <p><strong>سیلیسیم</strong></p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>201</p> </td> <td width="63"> <p>0.15</p> </td> <td width="55"> <p>5.5-7.5</p> </td> <td width="51"> <p>16-18</p> </td> <td width="54"> <p>3.5-5.5</p> </td> <td width="68"> <p>-</p> </td> <td width="63"> <p>0.06</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>202</p> </td> <td width="63"> <p>0.15</p> </td> <td width="55"> <p>7.5-10</p> </td> <td width="51"> <p>17-19</p> </td> <td width="54"> <p>4-6</p> </td> <td width="68"> <p>-</p> </td> <td width="63"> <p>0.06</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>301</p> </td> <td width="63"> <p>0.08-0.15</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>16-18</p> </td> <td width="54"> <p>6-8</p> </td> <td width="68"> <p>-</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>302</p> </td> <td width="63"> <p>0.15</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>17-19</p> </td> <td width="54"> <p>8-10</p> </td> <td width="68"> <p>-</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>304</p> </td> <td width="63"> <p>0.07</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>18-20</p> </td> <td width="54"> <p>8-10.5</p> </td> <td width="68"> <p>-</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>304L</p> </td> <td width="63"> <p>0.03</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>18-20</p> </td> <td width="54"> <p>9-13</p> </td> <td width="68"> <p>-2-2.5</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>310S</p> </td> <td width="63"> <p>0.08</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>24-26</p> </td> <td width="54"> <p>19-22</p> </td> <td width="68"> <p>-</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>316</p> </td> <td width="63"> <p>0.08</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>16-17</p> </td> <td width="54"> <p>10-14</p> </td> <td width="68"> <p>2-3</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>316L</p> </td> <td width="63"> <p>0.03</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>16-18</p> </td> <td width="54"> <p>12-15</p> </td> <td width="68"> <p>2-3</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> <tr> <td width="70"> <p>321</p> </td> <td width="63"> <p><span id="differ"></span>0.08</p> </td> <td width="55"> <p>2</p> </td> <td width="51"> <p>19</p> </td> <td width="54"> <p>13</p> </td> <td width="68"> <p>-</p> </td> <td width="63"> <p>0.045</p> </td> <td width="57"> <p>0.03</p> </td> <td width="73"> <p>1</p> </td> <td width="69"> <p>&nbsp;</p> </td> </tr> </tbody> </table> <h2>تفاوت های اصلی گریدهای ۲۰۰ و ۳۰۰</h2> <p>در فولادهای آستنیتی اگر مقدار نیکل حداقل ۸ درصد به همراه ۱۸ درصد محتوای کروم باشد ساختار فریتی به آستنیتی تبدیل می شود و فولاد ضد زنگ سری ۳۰۰ شکل می گیرد.</p> <p>اما اگر مقدار نیکل کمتر از ۸ درصد باشد در این صورت با افزودن نیتروژن ساختار فریتی به آستنیتی تبدیل می شود. این گرید که مقدار نیکل کمتری دارد سری ۲۰۰ نامیده می شود.</p> <p><span id="application"></span>در واقع تفاوت فولادهای ضد زنگ آستنیتی سری ۳۰۰ و ۲۰۰ در تفاوت میزان نیکل آن هاست.</p> <h2>کاربرد فولاد ضد زنگ آستنیتی</h2> <p>از آن جا که استیل های آستنیتی خاصیت مغناطیسی ندارند می توان در مواردی که میدان مغناطیسی بزرگی وجود دارد مانند دستگاه های MRI از آن ها استفاده کرد.</p> <p>البته اگر فولاد آستنیتی کارسرد شده باشد ممکن است خاصیت مغناطیسی ضعیفی داشته باشد. اما گریدهای آستنیتی با مقدار نیکل بالا حتی به صورت کارسرد نیز خاصیت مغناطیسی نخواهند داشت.</p> <p>از این گرید فولاد ضد زنگ می توان برای تقویت بتن درمحیطهای خورنده مانند دریا استفاده کرد.</p> <p>برخی دیگر از کاربردهای فولاد ضد زنگ آستنیتی عبارت است از:</p> <ul> <li>ساخت وسایل خانگی، مخازن آب خانگی، اجزای خودرو، تجهیزات مواد غذایی</li> <li>گریدهای کم کربن و مقاوم در برابر حرارت مانند 317L برای ساخت تجهیزات پتروشیمی، شیمیایی و کنداسورهای نیروگاه</li> <li>ساخت تجهیزات آزمایشگاهی،&zwnj;تجهیزات پردازش منسوجات، تولید دارو، قطعات مبدل حرارتی و ..</li> </ul>