هر کدام از ریز ساختار استیل چه خصوصیاتی دارند ؟

مقدمه

ورق استیل یک فلز بادوام و مقاوم در برابر خوردگی است که معمولاً در کاربردهای مختلفی از ظروف پخت و پز گرفته تا تجهیزات صنعتی استفاده می شود. اما ورق استیل دقیقاً چیست و چگونه ساخته می شود؟ در این مقاله به بررسی انواع و خواص ورق استیل خواهیم پرداخت. 

ترکیب ورق استیل

ورق استیل نوعی فولاد است که از حداقل 10.5 درصد کروم، کمتر از 1.2 درصد کربن و سایر عناصر آلیاژی تشکیل شده است. علاوه بر کروم، ورق استیل ممکن است حاوی عناصر آلیاژی دیگری مانند نیکل، مولیبدن و مس باشد که می تواند استحکام، شکل پذیری و سایر خواص آن را افزایش دهد. کروم به آن خاصیت مقاوم در برابر خوردگی می دهد.

خواص عمومی ورق استیل

-    مقاومت در برابر خوردگی بزرگ ترین شاخصه ورق استیل است. محتوای بالای کروم ورق استیل آن را در برابر خوردگی و زنگ زدگی بسیار مقاوم می کند. کروم موجود در ورق استیل وقتی در معرض اکسیژن قرار می گیرد، لایه نازکی از اکسید کروم را روی سطح تشکیل می دهد که از فولاد در برابر خوردگی محافظت می کند. این لایه خود را ترمیم می کند زیرا هر گونه آسیب به سطح باعث اصلاح لایه اکسید کروم می شود و محافظت مداوم را ایجاد می نماید.
-    ماندگاری ورق استیل نیز بسیار قابل توجه صنعتگران است. ورق استیل به دلیل استحکام و دوام بالا شناخته شده است. ورق استیل می تواند در برابر دماهای بالا و بارهای سنگین بدون تغییر شکل یا شکستن مقاومت کند. این امر آن را برای استفاده در کاربردهای سازه ای مانند ساخت و ساز، پل ها و ساختمان ها مناسب می کند.

-    تعمیر و نگهداری ورق استیل کم است. تمیز کردن و نگهداری از ورق استیل آسان است و برای محافظت از آن در برابر عناصر نیازی به تعمیر و نگهداری منظم یا رنگ آمیزی ندارد. این باعث می شود که آن را به یک ماده ارزان قیمت و کم هزینه برای استفاده در طیف گسترده ای از کاربردها تبدیل کند.
-    غیر سمی بودن ورق استیل آنرا برای نگهداری و حمل و نگهداری مواد غذایی، ایمن کرده است. هیچ گونه مواد شیمیایی یا آلاینده ای را وارد غذا نمی کند، و آن را به یک انتخاب بهداشتی و ایمن برای استفاده در تجهیزات و وسایل آشپزخانه تبدیل می کند.
-    قابل بازیافت بودن ورق استیل یک شاخصه زیست محیطی قابل توجه است. ورق استیل کاملاً قابل بازیافت است و می توان آن را ذوب کرد و بدون از دست دادن خواص خود دوباره استفاده کرد. این ماده آن را به یک ماده سازگار با محیط زیست تبدیل می کند که می تواند بارها و بارها مورد استفاده و کاربرد مجدد قرار گیرد.
-    برخی از گریدهای ورق استیل غیر مغناطیسی(مانند ورق استیل 304) هستند، بنابراین برای استفاده در کاربردهایی که میدان مغناطیسی وجود دارد مناسب می باشند. این امر در برخی کاربردهای علمی و پزشکی و همچنین قطعات الکتریکی و الکترونیکی مهم است.
-    دارای جاذبه زیبایی شناسی قابل توجه برای تولیدکنندگان و معماران است. ورق استیل ظاهری براق و مدرن دارد که آن را برای استفاده در معماری و طراحی محبوب کرده است. به دلیل ظاهر شیک و جذاب خود، در ساخت ساختمان ها، پل ها و سایر سازه ها کاربرد فراوانی دارد.

انواع ورق استیل

انواع مختلفی از ورق استیل بر اساس ریزساختار و ترکیب آنها طبقه بندی می شوند. برخی از انواع رایج ورق استیل عبارتند از:

ورق استیل آستنیتی

این نوع ورق استیل حاوی سطوح بالایی از کروم و نیکل است که معمولاً حداقل 16 درصد کروم و 8 درصد نیکل دارد. دارای ساختار کریستالی FCC است که به آن شکل پذیری خوبی می دهد و آن را غیر مغناطیسی می نماید.
ورق استیل آستنیتی مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد و در برابر ترک خوردگی تنشی مقاوم است. در کاربردهای مختلفی از جمله لوازم آشپزخانه، ابزار پزشکی و قطعات خودرو استفاده می شود.

ورق استیل فریتی

این نوع ورق استیل دارای محتوای کروم کمتری است که معمولاً کمتر از 16 درصد بوده و مغناطیسی است. دارای ساختار کریستالی BCC است که به آن استحکام خوبی می بخشد و آن را در برابر ترک خوردگی ناشی از استرس مقاوم می کند.
ورق استیل فریتی نسبت به ورق استیل آستنیتی در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارد، اما قوی است و در برابر دماهای بالا مقاومت خوبی دارد. معمولاً در سیستم های اگزوز اتومبیل و سایر کاربردهای دمای بالا مانند دیگ بخار و مبدل های حرارتی استفاده می شود.

ورق استیل مارتنزیتی

این نوع ورق استیل دارای محتوای کربن بالاتری است و بدست آوردن آن با عملیات حرارتی دشوار است. دارای ساختار کریستالی BCC است که به آن مقاومت سایش خوبی می دهد و آن را مغناطیسی می کند.
ورق استیل مارتنزیتی قوی و سخت است، اما مقاومت در برابر خوردگی ضعیفی دارد و برای استفاده در محیط های اسیدی یا مرطوب مناسب نیست. معمولاً در کارد و چنگال و سایر کاربردهایی که به مواد سخت و بادوام نیاز دارند، استفاده می شود.

ورق استیل دوبلکس

این آلیاژ ترکیبی از ورق استیل فریتی و آستنیتی است و دارای مقاومت و استحکام خوبی در برابر خوردگی است. دارای ریزساختار دو فاز با ترکیبی از فریت و آستنیت است.
ورق استیل دوبلکس معمولاً در صنعت نفت و گاز و در کاربردهایی که به استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی نیاز است، مانند فرآوری شیمیایی، اکتشاف نفت و گاز و محیط های دریایی استفاده می شود.

ورق استیل رسوب سخت شده

این نوع ورق استیل را می توان از طریق فرآیندی به نام سخت شدن رسوبی سخت کرد که شامل پیری مواد در دمای بالا می شود. محتوای کروم و سایر عناصر آلیاژی بالایی دارد و به طور گسترده در کاربردهای هوافضا و نظامی استفاده می شود.
ورق استیل رسوب سخت شده دارای مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالایی است که آن را برای استفاده در کاربردهای با تنش بالا مانند هوافضا، دفاع و انرژی هسته ای مناسب می کند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی