انواع فولاد ضد زنگ و گریدهای آن

زهرا چوپانی

انواع فولاد ضد زنگ و گریدهای آن

فولاد ضدزنگ نوعی آلیاژ آهن- کروم است که حاوی 10 تا 30 درصد کروم می باشد و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. اگرچه گریدهای زیادی از فولاد ضدزنگ وجود دارد اما تنها تعداد کمی از آنها به صورت متداول در صنعت استفاده می شود. برای مثال AISI نوع 304 SS که از ترکیب کروم و نیکل و کربن پایین در آن استفاده شده است به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت تمیز شدن و شکل پذیری برای محصولاتی مانند سینک آشپزخانه بسیار محبوب است یا به عنوان نمونه ای دیگر AISI نوع 316 SS که حاوی عنصر مولیببدن است در برابر مواد شیمیایی از نوع 304 نیز مقاوم تر است و برای شرایطی که محصول در معرض آب دریا، اسید سولفوریک و یا آّب شور قرار دارد بسیار مناسب است.

این مقاله به طور خلاصه به گریدهای پرکاربرد فولاد ضدزنگ اشاره میکند.

4 نوع کلی فولاد های ضدزنگ عبارتند از :

فریتی
مارتنزیتی
آستنیتی
دوپلکس

فولاد زنگ نزن فریتی

فولاد زنگ نزن فریتی آلیاژ آهن و کروم می باشد (کروم بیشتر از 17 درصد). ساختار این آلیاژها در شراط معمولی عملیات حرارتی به صورت فریت باقی می ماند به همین دلیل به آن ها فولاد فریتی گفته می شود.

این نوع فولاد مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد اما چون در ترکیب آنها نیکل وجود ندارد ارزانتر از آلیاژهایی ست که در ترکیب آنها از نیکل استفاده شده است. این نوع فولاد در مقایسه با فولادهای آستنیتی کاربردهای محدود تری دارد زیرا شکل پذیر نیست و قابلیت جوشکاری ضعیفی دارد. از عملیات حرارتی برای سخت کردن این نوع فولاد نمی توان استفاده کرد اما می توان در حالت سرد از عملیات شکل دادن و چکش کاری کمک گرفت. فولادهای ضد زنگ فریتی به دلیل قیمت مناسب در ساخت وسایل آشپزخانه، کاربردهای تزینی و معماری به طور وسیع مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین در جاهایی که مقاومت به خوردگی، چکش خواری، شکل پذیری و هزینه ها اهیمت دارد اما استحکام چندان مهم نیست کاربرد فراوانی دارد.

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی

با اضافه کردن کربن (حداکثر 2 درصد) به آلیاژ کروم- آهن می توان سختی آن را افزایش داد. این نوع فولاد محدوده گسترده ای از ویژگی ها را دارد. دارای خاصیت مغناطیسی است هر چند به اندازه فولاد ضد زنگ آستنیتی و فریتی در برابر خوردگی مقاوم نیست. برای بسیاری از کاربردها که در کنار مقاومت به خوردگی، نیاز به استحکام و سختی بالا و همچنین مقاومت در برابر سایش لازم باشد از این نوع فولاد استفاده می شود.

فولادهای مارتنزیتی به دلیل مقاومت خوب در برابر سایش و سختی بالا برای ساخت انواع چاقو و قیچی مورد استفاده قرار میگیرند. با اضافه کردن 12 تا 18 درصد کروم می توان مقاومت این نوع فولاد را به شکل قابل توجهی افزایش داد و در ساخت پره های توربین، تیغه های ریش تراش و ابزار جراحی از آن استفاده کرد.

از گرید های بسیار پرکاربرد این دسته از فولاد های ضد زنگ می توان به نوع 410، 403 و 416 اشاره کرد. فولاد 416 دارای بهترین ویژگی های ماشین کاری در بین تمام انواع فولاد است. از فولاد 410 در ساخت شفت پمپ ها و قطعات ماشین های غذاساز استفاده می شود. فولاد 403 نیز در مواردی که فلز در معرض حرارت بالا قرار دارد مانند توربین ها استفاده می شود.

فولاد ضد زنگ آستنیتی

با اضافه کردن نیکل (8 تا 20 درصد) به آلیاژ آهن- کروم میتوان فولادی تولید کرد که در دمای اتاق آستنیت باقی بماند. این نوع فولاد در برابر خوردگی مقاوم است و در معرض میدان مغناطیسی خاصیت آهنربایی پیدا میکند اما به صورت دائمی خاصیت آهنربایی ندارد. به دلیل میزان کم کربن جوش پذیر هستند. فولاد 304 نمونه ای اقتصادی از این گروه است که برای کاربردهای عمومی مورد استفاده قرار میگیرد. نوع اصلاح شده و مقاوم در برابر خوردگی فولاد 316 است که برای موارد صنعتی کاربرد دارد و مقاوم ترین فولاد این گروه در برابر خوردگی ست. اضافه کردن حرف L به فولادی های این گروه نشان دهنده بهبود جوش پذیری آن هاست. با اضافه کردن تیتانیوم به فولاد های ضد زنگ آستنیتی میتوان مقاومت آنها به حرارت را افزایش داد مانند فولاد 321 که در صنعت هوافضا کاربرد دارد.

فولاد ضد زنگ دوپلکس

فولاد های دوپلس از ترکیب فاز آستنیتی و فریتی به وجود می آیند که هم استحکام بیشتری در مقایسه با فولادهای آستنیتی و هم مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند. همین طور مانند فولاد آستنیتی جوش پذیر هستند. این فولاد کاربردهای خاصی دارد و در مواردی که استحکام ضروری ست مانند لوله های تحت فشار استفاده می شود.

جدول خلاصه فولادهای ضد زنگ

درجدول زیر به بسیاری از فولادهای ضد زنگ AISI به همراه کاربرد معمول آن ها اشاره شده است.

ویژگی ها و کاربرد	نوع فولاد	گرید
نیکل پایین مانند 301، کاربرد در ساخت ظروف مسطح	آستنیتی	201
نیکل پایین معادل 302، ساخت وسایل آشپزخانه	آستنیتی	202
افزایش سختی با کار پایین، کاربرد در شکل دهی چرخشی	آستنیتی	205
افزایش سختی با کار بالاتر، کاربرد در بدنه تریلی و اتصالات	آستنیتی	301
کاربردهای عمومی	آستنیتی	302
نمونه خوش تراش 302، برای ماشین پیچ تراش	آستنیتی	303
کربن پایین، گرید مقرون به صرفه، عدم مقاومت در برابر آّب دریا اما جوش پذیر	آستنیتی	304
کربن کمتر، مقاوم در برابر خوردگی پس از جوش	آستنیتی	304L
افزایش سختی با کار پایین، کاربرددر شکل دهی چرخشی	آستنیتی	305
مقاومت در برابر گرما و خوردگی بیشتر	آستنیتی	308
مقاومت در برابر گرمای بالا، برای تبادل گرما	آستنیتی	309
مقاومت در برابر گرمای بالا، برای کوره	آستنیتی	310
افزایش مولیبیدن برای اصلاح مقاومت نسبت به خوردگی در برابر آّب دریا	آستنیتی	316
نسخه با کربن پایین‌تر 316	آستنیتی	316L
افزایش مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت خزشی بیشتر زا 316	آستنیتی	317
تیتانیم بیشتر از 304 برای عملکرد بهتر در دمای بالا	آستنیتی	321
مقاومت در برابر خوردگی مانند 316 اما مقاومت اصلاح شده در برابر ترک خوردگی	آستنیتی – فریتی	329
مقاوم در برابر اکسید شدن و شوک حرارتی	آستنیتی	330
مقاومت خزشی بیشتر از 321، کاربرد برای اجزای موتور جت	آستنیتی	347
پایداری مغناطیسی پایین‌تر از 321	آستنیتی	348
برای پیچ و مهره	آستنیتی	384
برای توربین های بخار	مارتنزیتی	403
گرید سخت ناپذیر گرید 403	فریتی	405
کاربرد عمومی	مارتنزیتی	409
کاربرد عمومی، شفت ماشین	مارتنزیتی	410
سخت بالاتر، ساخت فنر	مارتنزیتی	414
نسخه خوش تراش 410	مارتنزیتی	416
نسخه کربن بالاتر 410، برای ابزار جراحی	مارتنزیتی	420
مقاومت بالا تا دمای 1200 درجه فارنهایت، تیغه های توربین	مارتنزیتی	422
جوش پذیری بهتر	فریتی	429
نوع کروم دار، ماشین ظرف شویی	فریتی	430
کاربرد خاص، سخت پذیر	مارتنزیتی	431
اصلاح شده 430	فریتی	434
مقاوم در برابر حرارت برای تزئینات داخل اتومبیل	فریتی	436
بیشتر سختی پذیری در بین گریدهای فولاد ضد زنگ، ساخت مهره های بلبرینگ	مارتنزیتی	440A, B, C
مقاومت بالا در برابر گرما، برای کوره	فریتی	442
مقاومت بالا در برابر گرما	فریتی	446
مقاومت بالا در برابر گرما، تجهیزات نفتی	مارتنزیتی	501
مقاومت در برابر گرما همراه با چکش خواری بالا، تجهیزات نفتی	فریتی	502

نویسنده

زهرا چوپانی

مدیر مارکتینگ و سوشال مدیا و تبلیغات

ورود \ ثبت نام

درخواست مشاوره

میلگرد

تیرآهن و هاش

ورق

قوطی پروفیل

نبشی و ناودانی

لوله

محصولات مفتولی

شمش

آهن اسفنجی