ارائه مطالب علمی،تخصصی و عمومی در مورد فولاد

مقدمه:

ورق استیل آلیاژی از چندین نوع مختلف فلز است که در صورت ترکیب، قوی تر و بادوام تر از زمانی است که جدا هستند. با افزودن و تفریق عناصر مختلف به ورق استیل، مهندسان توانسته اند انواع مختلفی از آلیاژ را ایجاد کنند که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. ورق استیل یک فلز همه کاره است و می تواند برای بسیاری از موارد مختلف از ساخت و ساز تا تجهیزات آشپزخانه استفاده شود. انواع مختلفی از گریدهای ورق استیل در موسسات خدمات غذایی استفاده می شود و هر نوع مزایا و معایب خاص خود را دارد. برای تصمیم گیری آگاهانه هنگام خرید تجهیزات ورق استیل درجه مواد غذایی، باید عناصر اصلی آلیاژ، سیستم های مختلف درجه بندی و انواع اصلی ورق استیل را بدانید.

شرایط و عناصر مهم:

هنگام توصیف انواع مختلف ورق استیل درجه مواد غذایی و خواص آنها، چند اصطلاح و عنصر کلیدی وجود دارد که به طور مرتب مطرح می شوند. در اینجا تعاریفی از معنای آن عبارات و نوع تأثیر آن عناصر بر روی فولاد وجود دارد.

تعاریف مرتبط با ورق استیل:

ورق استیل: ورق استیل یک فلز بادوام و مقرون به صرفه است که برای اهداف مختلف استفاده می شود. استحکام بالای آلیاژ، آن را برای اهداف ساخت و ساز عالی می کند و در برابر خوردگی مقاوم است، بنابراین می تواند مدت طولانی بدون تعویض یا شکستن دوام بیاورد.

خوردگی: خوردگی فرآیند طبیعی را توصیف می کند که در آن ورق استیل به شکل شیمیایی پایدارتر تجزیه می شود. رایج ترین و شناخته شده ترین شکل خوردگی زنگ زدگی است. ورق استیل ذاتاً نسبت به سایر فلزات در برابر خوردگی مقاوم‌تر است، اما در نهایت دچار خوردگی می‌شود. عواملی مانند قرار گرفتن در معرض نمک، رطوبت بیش از حد یا اسیدهای خشن نیز می توانند خوردگی را تسریع کنند.

آلیاژ: آلیاژ فلزی است که از ترکیب چند نوع فلز با هم ساخته می شود. به عنوان مثال، ورق استیل به طور طبیعی یافت نمی شود، اما از ترکیب آهن، کربن و فلزات مختلف دیگر ساخته می شود.

عنصر: "عنصر" یک اصطلاح شیمی است که به اتم هایی اطلاق می شود که تعداد پروتون های یکسانی دارند. عناصر اساسی ترین شکل مواد هستند و برای تشکیل یک آلیاژ با هم ترکیب می شوند. برخی از عناصر رایجی که ممکن است درباره آنها شنیده باشید عبارتند از: اکسیژن، کربن، نیتروژن و آهن.

عناصر:

• کروم:

کروم یک عنصر ضروری برای ورق استیل است و به مقاوم شدن فولاد در برابر لکه، کدر شدن و همچنین خوردگی کمک می کند.

• نیکل:

هنگامی که نیکل به ورق استیل اضافه می شود، ثبات و استحکام را برای فلز به ارمغان می آورد. یکی دیگر از مزایای افزودن نیکل به ورق استیل درجه مواد غذایی این است که فولاد را صیقلی و براق می کند که یک کیفیت ضروری برای ظروف تخت است.

• کربن:

افزودن کربن به ورق استیل باعث سختی و استحکام فولاد می شود و سایش را کاهش می دهد. ورق استیل درجه مواد غذایی با سطوح بالای کربن اغلب برای ساخت چاقوهای سرآشپز استفاده می شود، زیرا چاقوها باید قوی، بادوام و قادر به حفظ لبه تیز باشند.

مزایای ورق استیل درجه غذایی:

1.    مقاومت در برابر خوردگی: ورق استیل در مقایسه با سایر فلزات به ویژه در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم است که آن را برای استفاده در آشپزخانه عالی می کند. ورق استیل درجه مواد غذایی اغلب برای تجهیزات آشپزخانه استفاده می شود که جایگزینی آن پرهزینه است. اما، از آنجایی که بیشتر گریدهای ورق استیل بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند، لازم نیست نگران تعویض مکرر تجهیزات خود باشید.

2. استحکام: ورق استیل درجه مواد غذایی قوی است و یک ماده عالی برای استفاده در تجهیزات سنگین یا در قفسه بندی برای مکان های ذخیره سازی است.

3. سهولت در تمیز کردن: سایر مواد مانند چوب یا پلاستیک دارای شیارها یا منافذی هستند که باکتری ها می توانند در آنها نفوذ کرده و رشد کنند. ورق استیل صاف است و مکانی برای پنهان شدن باکتری ها فراهم نمی کند و به شما این امکان را می دهد که آنها را به راحتی تمیز کنید که این یک مزیت ضروری برای خدمات غذایی است.

4. سطح غیر واکنش: ورق استیل یک فلز غیر واکنشی است، به این معنی که می توانید از آن برای پخت غذاهای اسیدی مانند مرکبات، گوجه فرنگی و سرکه استفاده کنید. سایر فلزات مانند آلومینیوم و آهن واکنش پذیر هستند و پختن غذاهای اسیدی در این فلزات بر طعم و مزه آن تأثیر می گذارد و به سطح فلز آسیب می رساند.

سیستم های نامگذاری گریدهای ورق استیل:

انواع مختلفی از ورق استیل وجود دارد و تفاوت ها بین انواع مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد. برای تمایز بهتر بین انواع مختلف ورق استیل، آنها را به گریدها تقسیم می کنند. سیستم های درجه بندی مختلفی وجود دارد که توسط کشورهای مختلف و در شرایط مختلف استفاده می شود. 

گرید SAE: این سیستم درجه بندی توسط SAE International، سازمانی از مهندسین که استانداردهایی را برای متخصصان در صنایع مختلف تولیدی ایجاد می کند، پیاده سازی شده است. برای تمایز بین گریدهای ورق استیل، سیستم آنها از اعداد کامل برای دسته بندی انواع مختلف استفاده می کند. همچنین ممکن است این سیستم درجه بندی به نام سیستم AISI را مشاهده کنید که به موسسه آهن و فولاد آمریکا اشاره دارد که منشا این سیستم بوده است، اگرچه اکنون توسط SAE International به روز شده و تنظیم شده است.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
 .

ورق استیل مارتنزیتی:

یکی از مهمترین طبقات فولاد مارتنزیتی است. این ماده در بسیاری از اقلام فولادی که در دستان خود نگه می دارید استفاده می شود و معمولاً زمانی که محصولات به استحکام خوبی نیاز دارند اما کمتر به خوردگی اهمیت می دهند، بهترین انتخاب است.

ورق استیل مارتنزیتی یک فولاد کرومی است که معمولاً از نیکل استفاده نمی کند. مغناطیسی است و کربن و کروم کمتری نسبت به فولادهای فریتی دارد. مانند فولاد فریتی، آنها نیز در سری 400 ورق استیل یافت می شوند. از نقطه نظر ترکیب، یکی از قابل توجه ترین تفاوت های ورق استیل مارتنزیتی این است که درصد کربن بیشتری دارد. این فلزات معمولاً دارای درصد کربن تقریباً 1٪ هستند که بیشتر از بسیاری از انواع دیگر است.

این فولادها مغناطیسی هستند و معمولاً با گرما سخت می شوند. آنها جهت مقاومت در برابر خوردگی نسبتاً خوب هستند، اما مقاوم ترین فلزات موجود در برابر خوردگی نیستند. در مقایسه با فولاد آستنیتی و فریتی، توانایی کمتری در مقابله با خوردگی دارند.

در بسیاری از موارد از فولاد مارتنزیتی زمانی استفاده می شود که خوردگی کمتر نگران کننده باشد. کارد و چنگال، فنرها و ابزار جراحی معمولاً با فولاد مارتنزیتی ساخته می شوند. آچارها اغلب با این نوع فلزات نیز ساخته می شوند. از دیگر کاربردها می توان به قطعات بخاری و اجزای کوره اشاره کرد.

نمونه هایی از ورق استیل مارتنزیتی:

• ورق استیل 410

نوعی فولاد مارتنزیتی است که از درصد آلیاژ کمتری استفاده می کند. این یک ماده ارزان قیمت است که قابل عملیات حرارتی است و تقریباً برای تولید کنندگان انواع مختلف آن مفید است. زمانی که به مقاومت در برابر خوردگی نیازی نیست استفاده می شود و ممکن است در انواع بست ها و قطعات یافت شود.

• ورق استیل 430

با افزایش کروم، این فلز مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به انواع دیگر دارد. این اغلب در شیرها و پمپ ها استفاده می شود، زیرا کمتر از سایر فلزات مارتنزیتی زنگ می زند.

ورق استیل دوبلکس:

اساساً ورق استیل دوبلکس ترکیبی از فولاد فریتی و آستنیتی است. در واقع، ترکیب شیمیایی پایه این ماده، اساساً مخلوطی مساوی از دو نوع دیگر است که خواص مفیدی برای این کلاس ایجاد می‌کند.

ورق استیل دوبلکس در زمینه های مختلف برتری دارد. تمایل به استحکام بالاتر و خواص مکانیکی عالی دارد و می تواند تا دو برابر فولاد فریتی استحکام داشته باشد. استحکام تسلیم، یک عامل مهم برای ساخت و ساز است. همچنین بسیار کارآمد است و می توان آن را با سهولت نسبی ماشین کاری کرد. مهمتر از همه، ورق استیل دوبلکس یکی از بهترین مواد برای مقاومت در برابر خوردگی در نظر گرفته می شود. به دلیل استحکام و خواص ضد خوردگی، در صورت استفاده صحیح از این ماده، منبع مقرون به صرفه ای نیز می باشد. اساساً می توان از مواد کمتری برای رفع نیازهای ساختاری استفاده کرد و هزینه های کلی را کاهش داد.

این ماده زمانی مفید است که مواد شیمیایی نیاز به نگهداری یا حمل و نقل دارند. مخازن تحت فشار، مبدل های حرارتی و دستگاه های نمک زدایی همگی از ورق استیل دوبلکس استفاده می کنند. می توان از آن در کاربردهای دریایی و آب شور، ساخت و ساز و تولید کاغذ استفاده کرد.

نمونه هایی از ورق استیل دوبلکس:

• 2205

این نوع یکی از بهترین ها برای محیط های پرفشار و خورنده است. در مقایسه با بسیاری از رایج ترین ورق های استیل، انبساط حرارتی کم و هدایت حرارتی بالایی دارد.

• 2507

گاهی اوقات ورق استیل "سوپر دوبلکس" نامیده می شود، این نوع دارای استحکام استثنایی و مقاومت در برابر خوردگی است. این نوع اغلب برای تجهیزاتی است که در معرض آب شور قرار می گیرند.

ورق استیل رسوب سخت شده:

این فلزات حاوی کروم و نیکل هستند که بسیاری از خواص مشابه ورق استیل مارتنزیتی و آستنیتی را به آنها می دهد. استحکام بالایی دارند که از طریق عملیات حرارتی به دست می آید. آنها همچنین دارای ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی هستند که در این خاصیت به فلزات آستنیتی بسیار نزدیک است.

این فلزات با آلیاژهای مختلفی از جمله آلومینیوم، مس و تیتانیوم ساخته می شوند. این نام از فرآیند تولید گرفته شده است، که شامل عبور فلز از دمای انحلال جامد و سپس عملیات حرارتی آن است. آنها برخی از پیشرفته ترین، قابل اعتمادترین و پیچیده ترین انواع فولاد نه تنها از نقطه نظر فرآیند تولید، بلکه از نظر ترکیب شیمیایی هستند.

اساساً این فلزات تعادلی بین مارتنزیتی و آستنیتی ایجاد می کنند. آنها از انواع ورق استیل مارتنزیتی قوی تر هستند، اما دارای سطحی از مقاومت در برابر خوردگی هستند که با فلزات آستنیتی مطابقت دارد. این فلزات بیشتر در صنایع هوافضا و همچنین کاربردهای هسته ای و شیمیایی کاربرد دارند. انواع خاصی از ساخت و سازها را نیز می توان با استفاده از ورق استیل رسوب سخت شده بهبود بخشید.

نمونه هایی از ورق استیل رسوب سخت شده:

• 4-17

این ورق استیل کروم-مس در کاربردهای مختلفی استفاده می شود که نیاز به استحکام بالا تنها با نیاز متوسط به مقاومت در برابر خوردگی دارند. می توان آن را عملیات حرارتی کرد، اما محدودیت های دما برای نحوه استفاده از آن دارد.

• 5-15

این در واقع یک نوع از 4-17 است. با چقرمگی بیشتر از 4-17 طراحی شده است و اغلب در مواقعی که مقاومت در برابر خوردگی بیشتری مورد نیاز است استفاده می شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی

.

مقدمه:

اکثر مردم فکر می کنند که فولاد فقط ترکیبی از آهن و کربن است. آیا می دانستید که بیش از 3500 گرید مختلف فولاد وجود دارد؟ می توانید با اندازه گیری میزان کربن، آلیاژهای اضافی و نحوه پردازش آنها توسط سازنده، گرید فولاد را مقایسه کنید.

چهار نوع فولاد:

انواع فولاد را به چهار گروه کلی کربنی، آلیاژی، ضد زنگ (استینلس استیل) یا ورق استیل و ابزار طبقه بندی می کنند. در ذیل به بررسی انواع این فولادها پرداخته شده است.

فولادهای کربنی:

فولادهای کربنی علاوه بر کربن و آهن، فقط حاوی مقادیر کمی از عناصر هستند. این گروه از بین چهار گرید فولادی، محبوب ترین است و 90 درصد تولید فولاد را به خود اختصاص داده است. فولاد کربنی بسته به میزان کربن موجود در فلز دارای سه زیر گروه اصلی است: فولادهای کم کربن یا فولادهای ملایم (تا 0.3٪ کربن)، فولادهای کربن متوسط (0.3-0.6٪ کربن) و فولادهای کربن بالا (بیش از 0.6٪ کربن).

شرکت ها اغلب این فولادها را در مقادیر انبوه تولید می کنند، زیرا ساخت آنها ارزان است و به اندازه کافی قوی هستند که در ساخت و سازهای بزرگ استفاده شوند.

فولادهای آلیاژی:

فولادهای آلیاژی با افزودن عناصر آلیاژی اضافی مانند نیکل، مس، کروم و یا آلومینیوم ایجاد می شوند. ترکیب این عناصر استحکام، شکل‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و ماشین‌کاری فولاد را افزایش می‌دهد.

ورق های استیل:

ورق استیل حاوی 10 تا 20 درصد کروم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی و همچنین عناصر دیگری مانند نیکل، سیلیکون، منگنز و کربن هستند. این فولادها به طور قابل توجهی مقاومت خوردگی بالایی دارند و برای استفاده در ساخت و سازهای خارجی ایمن می باشند، زیرا توانایی بیشتری در مقاومت در برابر آب و هوای خشن دارند. آنها همچنین به طور گسترده در تجهیزات الکتریکی استفاده می شوند. به عنوان مثال، ورق استیل 304، به دلیل توانایی آن در مقاومت در برابر عناصر و در عین حال دور نگه داشتن مواد الکتریکی از آسیب، بسیار مورد توجه است.

در حالی که گریدهای مختلف ورق استیل مانند ورق استیل 304 جایگاهی در ساخت و ساز دارند، اکثر صنایع از ورق استیل برای خواص بهداشتی خود استفاده می کنند. این فولادها در تجهیزات پزشکی، لوله کشی، ابزار برش و تجهیزات پردازش مواد غذایی رایج هستند.
ورق های استیل به دسته ای زیر طبقه بندی می شوند:

• ورق استیل فریتی
• ورق استیل مارتنزیتی
• ورق استیل آستنیتی
• ورق استیل دوبلکس
• ورق استیل رسوب سخت شده
   

ورق استیل فریتی

فولادهای فریتی متشکل از آلیاژهای آهن-کروم با ساختارهای کریستالی مکعبی (BCC) هستند. اینها عموماً مغناطیسی هستند و نمی‌توانند با عملیات حرارتی سخت شوند، اما می‌توانند با کار سرد تقویت شوند.

ورق استیل آستنیتی

فولادهای آستنیتی مقاوم ترین فولادها در برابر خوردگی هستند. غیر مغناطیسی و غیر قابل عملیات حرارتی می باشند. به طور کلی فولادهای آستنیتی جوش پذیری بالایی دارند.

ورق استیل مارتنزیتی

ورق های استیل مارتنزیتی بسیار قوی و محکم هستند اما به اندازه دو کلاس دیگر در برابر خوردگی مقاوم نیستند. این فولادها قابلیت ماشینکاری، مغناطیسی و عملیات حرارتی بالایی دارند.

ورق های استیل دوبلکس

ورق استیل دوبلکس از یک ریزساختار دو فازی متشکل از دانه های ورق استیل فریتی و آستنیتی (یعنی فریت + آستنیت) تشکیل شده است. فولادهای دوبلکس تقریباً دو برابر ورق های استیل آستنیتی یا فریتی استحکام دارند.

ورق های استیل رسوب سخت شده (PH)

ورق های استیل PH به دلیل سخت شدن رسوبی دارای استحکام فوق العاده بالایی هستند.

فولادهای ابزار

فولادهای ابزار، همانطور که احتمالاً از نامش می توانید حدس بزنید، در تجهیزات برش و حفاری عالی هستند. راز استحکام آن تنگستن، مولیبدن، کبالت و وانادیوم است که مقاومت حرارتی و دوام کلی آنها را افزایش می دهد. و از آنجایی که آنها شکل خود را تحت استفاده زیاد حفظ می کنند، مواد اولیه برای اکثر ابزارهای دستی هستند.

درجات مختلف فولاد کدامند؟

سیستم های درجه بندی فولاد راهی را به ما می دهد تا انواع فولاد را بر اساس تمام کاربردهای متفاوتی که آنها را متمایز می کند طبقه بندی کنیم. به عنوان مثال، سرعت خنک کردن فولاد توسط سازندگان می تواند بر میزان استحکام آن در سطح مولکولی تأثیر بگذارد. مدت زمانی که آنها فولاد را در دمای بحرانی در طول فرآیند خنک سازی نگه می دارند نیز نقش مهمی ایفا می کند. در واقع، این امکان وجود دارد که دو ورق فولادی با محتوای آلیاژ یکسان، بر اساس فرآیند عملیات حرارتی، دارای گریدهای متفاوتی باشند.

سیستم درجه بندی ASTM به هر فلز یک پیشوند حرفی بر اساس دسته کلی آن اختصاص می دهد ("A" نامی برای مواد آهن و فولاد است)، و همچنین یک عدد اختصاص داده شده متوالی که با ویژگی های خاص آن فلز مطابقت دارد.

سیستم درجه بندی SAE از یک عدد چهار رقمی برای طبقه بندی استفاده می کند. دو رقم اول نشان دهنده نوع فولاد و غلظت عنصر آلیاژی است و دو رقم آخر نشان دهنده غلظت کربن فلز است.

استانداردهای درجه بندی فولاد به طور گسترده توسط دانشمندان، مهندسان، معماران و سازمان های دولتی برای اطمینان از کیفیت و سازگاری مواد استفاده می شود. این استانداردها زبان مشترکی را برای برقراری ارتباط با خواص فولاد با ویژگی‌های بسیار بالا فراهم می‌کنند و تولیدکنندگان محصول را به سمت فرآیندهای پردازش و کاربرد مناسب راهنمایی می‌کنند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی

مقدمه:

فولاد، اصطلاحی که در واقع یک خانواده کامل از آلیاژهای فلزی را توصیف می کند، یک نوع فلز همه کاره و متداول با قابلیت ها و کاربردهای بسیار متنوع است. گریدهای زیادی وجود دارد اما بیشتر انواع فولاد به دو دسته کلی فولادهای کربنی و ورق های استیل تقسیم می شوند. اگرچه آنها ترکیب اصلی آهن و کربن یکسانی دارند، انواع فولادها تمایل به داشتن عناصر آلیاژی متنوعی دارند. فولاد کربنی کمتر از 10.5 درصد کروم دارد، اما فولاد باید حداقل 10.5 درصد کروم داشته باشد تا ضد زنگ در نظر گرفته شود. این تفاوت ها به هر نوع فولاد خواص مربوطه را می دهد.

ورق استیل

ورق استیل به نوعی از فولاد گفته می شود که با افزودن کروم و برخی عناصر آلیاژی دیگر مانند نیکل تعریف می شود. گاهی اوقات به آن فولاد inox می گویند زیرا برای محافظت در برابر اکسیداسیون طراحی شده است و بنابراین "غیر قابل اکسیداسیون" است. هنگامی که در معرض اکسیژن قرار می گیرد، آهن اکسید می شود و باعث زنگ زدگی می گردد، اما کروم می تواند بدون انجام این فرآیند در معرض اکسیژن قرار گیرد. بنابراین به ورق استیل یک لایه محافظ کروم داده می شود تا مانعی بین اکسیژن محیط و محتوای آهن فلز ایجاد کند. این عملیات به آن اجازه می دهد در برابر خوردگی یا زنگ زدگی مقاومت کند و آن را "ضد زنگ" نماید.

انواع ورق استیل:

سطوح مختلف کروم موجود در ورق استیل به آن خواص متفاوتی می دهد. ورق استیل با محتوای کروم کمتر به طور کلی فولاد ارزان تر اما با دوام کمتری تولید می نماید. انواع مختلفی از ورق استیل وجود دارد که عبارتند از:

• آستنیتی

پرمصرف‌ترین نوع ورق استیل، با استحکام تسلیم کم، اما مقاوم در برابر خوردگی و حرارت قوی، که معمولاً در لوازم خانگی، لوله‌کشی‌های صنعتی و ظروف، ساختمان‌سازی و نماهای معماری استفاده می‌شود. این بزرگترین خانواده ورق استیل است و حدود دو سوم کل تولید ورق استیل را تشکیل می دهد.

• فریتی

 شکلی از فولاد است که عموماً نیکل ندارد، اغلب در برابر خوردگی، گرما و ترک خوردگی مقاومت بهتری نسبت به انواع معمولی دارد و اغلب در ماشین‌های لباسشویی، دیگ‌های بخار و معماری داخلی استفاده می‌شود.

• مارتنزیتی

که به دلیل داشتن کروم کم نسبت به سایر ورق های استیل، مغناطیسی و مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد. این ورق ها بسیار سخت و قوی هستند و برای ساخت چاقو و تیغه های توربین استفاده می شوند.

• دوبلکس

ترکیبی از فولادهای آستنیتی و فریتی است که آن را هم قوی و هم انعطاف پذیر می کند. این نوع ورق دارای دو برابر استحکام تسلیم ورق استیل آستنیتی است و در صنایع کاغذ، خمیر کاغذ، کشتی سازی و پتروشیمی استفاده می شود.

• رسوب سخت شده

با مقاومت در برابر خوردگی فلزات آستنیتی، اما می تواند تا استحکام بالاتر سخت شود، و بنابراین می تواند زمانی که عناصر دیگری مانند آلومینیوم، مس و نیوبیم به آن اضافه می شود، بسیار قوی باشد.

مزایای ورق استیل:

• خواص مقاوم در برابر خوردگی
• مقاوم در برابر درجه حرارت بالا و پایین
• در انواع زیادی وجود دارد
• قوی و با دوام بالا
• نگهداری کم و به راحتی تمیز می شود
• ماندگاری طولانی، با هزینه نسبتاً کم در طول چرخه عمر آن
• در صورت تمایل به ظاهر و زیبایی جذاب، می توان آن را پوشش خاصی داد و به راحتی کدر نمی شود
• سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت

معایب ورق استیل:

• هزینه بالا به خصوص در هزینه اولیه
• می تواند فلزی کمیاب باشد و برخی گریدها به سادگی در دسترس نباشد
• اغلب می تواند منجر به ضایعات پرهزینه و کار مجدد شود

برنامه های کاربردی

همانطور که گفته شد، ورق استیل بسته به نوع فولاد مورد استفاده، قابلیت ها و کاربردهای صنعتی وسیعی دارد. ورق استیل اولین بار در صنعت خودروسازی توسط فورد در دهه 1930 مورد استفاده قرار گرفت و از آن زمان در خودروها برای سیستم های اگزوز، کوره ها، تریم ها و اجزای ساختاری استفاده شده است. این امر در ساخت هواپیما نیز گسترش یافته است، جایی که در چارچوب هواپیما، موتورهای جت و ارابه فرود استفاده می شود. مقاومت آن در برابر خوردگی، نگهداری کم و تمیز کردن آسان آن را برای حمل و نقل و تعامل با مواد شیمیایی مفید می کند و اغلب در محیط های تمیز و استریل استفاده می شود. بنابراین، فناوری پزشکی نیز یک کاربرد نسبتاً رایج است.

استحکام، مقاومت و انعطاف‌پذیری برخی از ورق های استیل، آن را به یک ویژگی رایج در معماری تبدیل می‌کند، ویژگی‌ای که خاصیت زیبایی شناختی و پرداخت جذاب آن نیز به آن کمک می‌کند. به عنوان مثال، ورق استیل اغلب در ترمینال یورو استار در لندن و پل هلیکس در سنگاپور استفاده می شود.

یکی از رایج ترین کاربردهای روزمره ورق استیل در صنایع غذایی و پذیرایی است که در آن برای تولید ظروف آشپزی، کارد و چنگال، لوازم آشپزخانه و لوازم خانگی استفاده می شود. ظروف مانند چاقو از ورق استیل با درجه انعطاف پذیری کمتر ساخته می شوند، در حالی که گریدهای انعطاف پذیر بیشتر برای کباب پز، فر، قابلمه و سینک استفاده می شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
 .

مقدمه:

به لطف استحکام فوق العاده، سختی و مقاومت در برابر خوردگی، ورق استیل یکی از مهم ترین مواد در دنیای مدرن و در صنایع استراتژیک و غیر استراتژیک محسوب می شود. در حالی که فولاد برای هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته است، ورق استیل تا سال 1913 اختراع نشد. از آن زمان به بعد ورق استیل در تار و پود صنایع مختلف ورود پیدا کرد و چنان عملکرد و بازدهی مطلوبی را به نمایش گذاشت که امروزه این ماده بر صنعت فلز جهان تسلط یافته است.

اما انواع مختلفی از ورق استیل وجود دارد و نمی توان به طور عمومی از یک نوع مشخص از ورق استیل استفاده نمود. در واقع انواع متنوعی از ورق استیل وجود دارد که به پنج کلاس اصلی تقسیم می شوند. هر کلاس نمرات و انواع خاص خود را دارد. درک پنج کلاس ورق استیل برای هر کسی که در صنعت فلز کار می کند یا از فلز برای حرفه خود استفاده می کند مهم است. کلاس های مختلف ورق استیل نشان دهنده خواص و ترکیب شیمیایی ورق استیل مورد نظر می باشد.

پنج کلاس ورق استیل

• ورق استیل آستنیتی

رایج ترین کلاس (و مسلماً مهم ترین) ورق استیل آستنیتی است. این گروه از ورق استیل دارای مقدار زیادی کروم و نیکل است که مقاومت در برابر خوردگی قابل اعتماد و خواص مکانیکی عالی را ارائه می دهد. اگرچه آنها را نمی توان با عملیات حرارتی سخت کرد، اما ورق استیل آستنیتی محبوب است زیرا می توان آن را با کار سرد سخت نموده و کارآیی لازم را در آن ایجاد نمود.

یکی از دلایل اصلی محبوبیت ورق استیل آستنیتی این است که، این آلیاژ یکی از ورق های استیل سازگار با جوش است. به دلیل چکش خواری همراه با استحکام، شهرت خوبی به دست آورده است، به همین دلیل است که برای کاربردهای متعدد بسیار محبوب است.
این کلاس از فولاد شامل سری 200 و 300 می باشد. اغلب به دو زیرگروه کم کربن و پر کربن تقسیم می‌شود و در همین دسته ها به بازار عرضه می‌شود یا به فروش می‌رسد. فولاد کم کربن (معمولاً با "L" مشخص می شود) دارای سطوح کربن زیر 0.3٪ است، در حالی که کربن بالا ("H") دارای سطح کربن بین 0.4٪ تا 1٪ است.

نمونه هایی از ورق استیل آستنیتی:

• ورق استیل 304

نوع 304 یک گزینه محبوب برای ساخت تجهیزات پردازش مواد شیمیایی ملایم، مواد غذایی یا لبنیات و تجهیزات صنایع غذایی است. این ماده یکی از آلیاژهای کلیدی در صنعت ورق استیل به حساب می آید، زیرا در کاربردهای بی شماری از آن استفاده می شود.

• ورق استیل 316

این نوع ورق استیل یکی از بهترین مواد برای مقاومت در برابر خوردگی است. این محصول با مقادیر زیادی کروم، نیکل و مولیبدن ساخته شده است که همگی با هم کار می کنند تا مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی ایجاد کنند. این نوع فلز که در فرآوری شیمیایی، تولید کاغذ و صنایع غذایی و آشامیدنی استفاده می شود، در کاربردهای دریایی نیز بسیار مفید است.

ورق استیل فریتی

پس از ورق استیل آستنیتی، این فلز احتمالاً محبوب ترین و رایج ترین کلاس ورق استیل است. ورق استیل فریتی با افزودن عناصر آلیاژی شامل مولیبدن، آلومینیوم یا تیتانیوم ساخته می شود. در تمام این فلزات علاوه بر کروم و نیکل که برای ساختن مواد آستنیتی استفاده می شود، عناصر دیگری نیز وجود دارد.

از بین تمام کلاس های مختلف، این نوع ورق استیل بیشتر به دلیل توانایی آن در برابر استرس و جلوگیری از ترک خوردن شناخته شده است. مانند تمام ورق های استیل، در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاومت می کند، اما توانایی آن برای قوی ماندن در شرایط استرس، آن را برای صنعت خودروسازی، به ویژه برای اگزوز، محورها، شفت ها و بست ها ایده آل می کند.

به طور کلی برای جوشکاری گزینه مناسبی نیستند. این ضعف به این دلیل است که آنها تمایل به رشد دانه در منطقه تحت تأثیر گرما دارند. آنها همچنین دارای استحکام نسبتاً ضعیفی در دمای بالا هستند که کارآیی آنها را در بسیاری از کاربردها محدود می کند.
در صنعت، این فلزات اغلب به عنوان "فولاد کروم مستقیم" نامیده می شود، اصطلاحی که برای توصیف انواع 405 و 409 استفاده می شود. این گزینه‌های فریتی معمولاً زمانی استفاده می‌شوند که زیبایی بصری مهم نباشد.

نمونه هایی از ورق استیل فریتی:

• ورق استیل 409

این یکی از مقرون به صرفه ترین انواع ورق استیل است، بنابراین تقریباً برای هر هدفی که ظاهر بصری مهم نیست، استفاده می شود. قیمت جذابی دارد زیرا فلز از مقدار کمی کروم استفاده می کند. برای قطعات داخلی و خارجی خودرو و لوازم خانگی، از جمله صدا خفه کن، محبوب است.

• ورق استیل 430

این فلز فریتی دارای توانایی منحصر به فردی در مقاومت در برابر خوردگی اسیدهای نیتریک، گازهای گوگرد و اسیدهای آلی است. به دلیل این ویژگی، به یکی از فلزات مفید در لوازم خانگی از جمله آستر ماشین ظرفشویی، حلقه های تزئینی اجاق گاز و پانل های کابینت در یخچال تبدیل شده است.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
 .