مهندس مکانیک باید استیل شناس باشه

در این مقاله با معرفی و خواص فولادهای زنگ نزن آشنا خواهید شد.

فولادهای زنگ نزن یا فولادهای ضد زنگ (Stainless steels) گروهی از فولادهای آلیاژی هستند که مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی عالی دارند. فولاد زنگ نزن که با نام های ضد زنگ و استیل نیز شناخته می شود، خانواده بزرگی از فولادها را شامل می شود که حداقل 11% کروم داشته باشند. خاصیت ضد زنگ این فولادها ناشی از تشکیل یک لایه‌ی سطحی اکسیدی غنی از کروم ( چسبنده و نامرئی ) است. برای بهبود سایر خواص فولادهای زنگ نزن، عناصر دیگر مانند نیکل، مولیبدن، مس، تیتانیم، آلومینیوم، سیلیسیم، نیوبیوم، نیتروژن، گوگرد و سلنیم به آن‌ها افزوده می‌شود.

فولادهای زنگ نزن به پنج گروه اصلی طبقه بندی می شوند:

1- مارتنزیتی 2- فریتی 3- آستنیی 4- داپلکس 5- رسوب سختی

مارتنزیتی :

• استیل آهن کرم – قابلیت سختکاری با عملیات حرارتی

• ارزانترین نوع استیل

محدوده کاربرد:

نیاز به استحکام بالا، سختی بالا، مقاومت به سایش و حفظ لبه های تیز برای محیطهای غیر خورنده یا زمانیکه خوردگی کم قابل قبول باشد.

گریدهای پر کاربرد:

کربن زیر 0/15 درصد: 410، 409

کربن بالای 0/15 درصد: 420، که گرید 420 قابلیت سختی پذیری بالایی دارد.

فریتی :

استیل آهن کرم بدون قابلیت سخت کاری با حرارت یا کارسرد.

خواص آن مشابه فولادهای ساده کربنی است، ولی مقاومت به خوردگی بهتری دارد و در ضمن فرومغناطیس است.

محدوده کاربرد: زمانیکه محیط شرایط خوردگی سخت نداشته و بیشتر حفظ ظاهر در اولویت باشد.

گرید پرکاربرد: 430 است که در دکوراسیون و لوازم منزل، ماشینهای لباسشویی استفاده می شود.

آستنیتی :

1. سری 300: آهن کرم نیکل
2. سری 200: آهن کرم منگنز

قابلیت سختکاری با کار سرد را دارند، خاصیت انعطاف پذیری مناسب و مقاومت به دمای بالا، ولی در حالت آنیل مغناطیسی نیستند.

گریدهای پر کاربرد: 301 , 304, 309, 310 ,314, 316 , 316L, 321.

فولادهای زنگ نزن – ملاحظات ساخت و تولید

خم کاری : خصوصیات خمکاری سری های 200 و 300 عالی می باشد. بطور کلی هرچه سختی فولاد افزایش یابد خمکاری مشکل تر است. قابلیت خمکاری سری های 400 هم خوب است ولی نسبت به سری 300 کاهش می یابد.

کشش : استیل های سری 200 و 300 از فولادهای کربنی بیشتر کشیده شده و خصوصیات تغییر شکل بهتری دارند.

بهترین سری برای کشش 301 و 201 می باشد. سری 400 به علت نرخ کارسختی و قابلیت چکش خواری به نسبت پایین برای کشش عمیق مناسب نیستند.

قابلیت ماشینکاری :

بهترین گرید: سری 400 بهترین قابلیت ماشین کاری در بین استیل های ضد زنگ را دارا هستند.

سخت ترین گرید: سری 300 است که به علت خاصیت چسبندگی براده ها و کارسختی آنها در سرعت های بالای ماشین کاری با افزودن عناصری مثل سولفور، سلنیوم و سرب ماشین کاری بهتر می شود. به طور کلی استیل هایی که برای ماشین کاری مناسب هستند قابلیت مقاومت به خوردگی پایین تری دارند.

فولادهای زنگ نزن – ارائه پیشنهاد برای نحوه انتخاب

در انتخاب فولادهای زنگ نزن علاوه بر خصوصیات مکانیکی و مقاومت به خوردگی به محدودیت های ساخت هم باید توجه بسیار داشت.

اگر محیط کاری قطعات یا دستگاه به حالت محیط خورنده باشد. پیشنهاد میشه که از لیست زیر استفاده بفرمائید تا کمترین خسارت رو متحمل شوید.

سخن آخر :

در این مقاله سعی کردم، توضیح مختصری در مورد انواع فولادهای ضد زنگ و کاربرد آن ها، برای مهندسین مکانیک داشته باشم. اطلاعاتی که براتون تهیه کردم، به جرات می گم، کمتر جایی می تونید پیداش کنید. این اطلاعات حاصل 11 سال سابقه مستمر در طراحی و ساخت و فرآیند تولید قطعات هست که تقدیمتون می کنم. به نظرم مهندس مکانیک کامل، باید تمام این اطلاعات رو بدونه تا در صورت لزوم از اون ها استفاده کنه. همچنین وقتی فرآیند ساخت رو بدونه می تونه با انتخاب متریال صحیح، مشکلات رو کاهش بده تا چالش کمتری داشته باشه. به امید درخشش تک تک شما عزیزان در کار و حرفه ای که مشغول به اون هستید.