ترکیبات اصلی ورق استیل چیست؟

مقدمه

ترکیب ورق استیل برای بسیاری از کاربردها که در آن استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و کیفیت سطح، امری کلیدی است، سودمند می باشد. اما دقیقاً چه چیزی باعث می شود که ورق استیل خاصیت حفاظتی و جذابیت زیبایی را که ما انتظارش را داریم ارائه دهد؟ برای درک این سوال لازم است که در مورد ورق استیل به عنوان اصلی ترین آلیاژ فولادی که حداقل 10.5٪ کروم دارد فکر کنید. ترکیب ورق استیل ممکن است شامل کربن، سیلیکون، منگنز، فسفر، گوگرد، نیکل، مولیبدن و تیتانیوم باشد. هر یک از این عناصر آلیاژی، کیفیت خاصی را تقویت می کند. با درجات مختلف ورق استیل و فرمت های مختلف از جمله ورق استیل، ورق فولادی ضد زنگ، میله فولادی ضد زنگ و لوله استنلس استیل و ترکیبات منیفولد ضد زنگ، منجر به فهرست گسترده ای از امکانات می شود.
خواصی که در پاسخ به برخی عناصر آلیاژی نشان می‌دهند عبارتند از: چقرمگی، مغناطیس، استحکام، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر تنش، دوام، کارایی و قابلیت عملیات حرارتی. با بیش از 150 گرید مختلف ورق استیل، تغییرات بی شماری در ترکیب منجر به ترکیب های مختلفی از هر یک از این خواص می شود.

ترکیبات خانواده های ورق استیل چیست؟

نسبت فلزاتی که آلیاژ را تشکیل می دهند تعیین می کند که درجه ورق استیل به کدام خانواده تعلق دارد. درک پنج خانواده مختلف ورق استیل شامل آستنیتی، فریتی، آستنیتی-فریتی (دوبلکس)، مارتنزیتی، و رسوب سختی شده یکی از راه‌های به یاد آوردن چگونگی تاثیر ترکیب ورق استیل بر خواص مکانیکی است.
آستنیتی: میزان کروم، مولیبدن و نیکل در ورق های استیل آستنیتی بیشتر است. این مقاومت در برابر خوردگی، استحکام را بهبود می بخشد و یک ورق استیل تولید می کند که به راحتی خم می شود و شکل می گیرد.
 

فریتیک: یکی از عوامل متمایز کننده ورق استیل فریتی، مغناطیسی بودن آن است. ترکیب ورق های استیل فریتی دارای سطوح کروم بالا و سطوح کربن پایین تر است. این باعث مقاومت بیشتر در برابر استرس می شود.
آستنیتی-فریتی (دوبلکس): ورق های استیل دوبلکس خواص آستنیتی و فریتی را با هم ترکیب می کنند. این امر محافظت فلزات در برابر خوردگی را افزایش می دهد. ترکیب ورق های استیل دوبلکس آن را به گزینه ای عالی برای محیط های دریایی تبدیل کرده است. فولادهای دوبلکس مقاومت بالایی در برابر ترک خوردگی کلرید تنشی نشان می دهند و زمانی اتفاق می افتد که یک محیط خورنده (مانند قرار گرفتن در معرض اقیانوس) با تنش کششی همراه شود. علاوه بر این، اغلب در صنایع نفت و گاز دیده می شود.
مارتنزیتی: ویژگی ترکیبی ورق های استیل مارتنزیتی افزایش کربن است. مانند فولادهای فریتی، آنها مغناطیسی هستند. با این حال، افزایش کربن باعث می شود فولادهای مارتنزیتی در برابر خوردگی مقاومت کمتری داشته باشند.
رسوب-سخت شده: ترکیب ورق های استیل سخت شده رسوبی شامل 15تا 17.5 درصد کروم و 3 تا 5 درصد نیکل است. مقادیر کمی از آلومینیوم، مس و نیوبیم نیز وجود دارد. این ترکیب باعث ایجاد یک ورق استیل فوق العاده قوی، بادوام، سخت و مقاوم در برابر خوردگی می شود.

چگونه می دانید کدام ترکیب ورق استیل برای پروژه شما بهترین است؟

اکنون آموختیم که خانواده های مختلف از ورق استیل وجود دارد که با ترکیبی از ریزساختار و نسبت عناصر آلیاژی تعیین می شود و دارای تغییرات شیمیایی جزئی تا اصلی هستند. سوال مهم این است که چگونه می دانید که کدام ترکیب ورق استیل برای پروژه شما مناسب است؟
حقیقت این است که هیچ پاسخ کامل و یکسانی برای این سوال وجود ندارد. اما، چند نکته مفید وجود دارد که باید به عنوان راهنما در نظر داشته باشید. شاید نکته اصلی این باشد که در نظر بگیرید چگونه اثرات اولیه عناصر آلیاژی اصلی موجود در ترکیب ورق استیل با نیازهای پروژه شما مطابقت دارد.
کروم (Cr): کروم مهمترین سهم عنصری در ورق استیل است. به یاد داشته باشید که برای اینکه یک ورق استیل طبقه بندی شود باید حداقل 10.5 تا 11 درصد کروم داشته باشد. هنگامی که به ترکیب شیمیایی انواع ورق استیل نگاه می کنید، گریدهایی که محتوای کروم بالاتری دارند محافظت بهتری در برابر خوردگی نشان می دهند. بنابراین، سطوح بالاتر کروم را برای محیط های بسیار خورنده، به ویژه در دماهای بالا، در اولویت قرار دهید.
نیکل (Ni): نیکل مقاومت در برابر خوردگی و استحکام را بهبود می بخشد و شکل پذیری را افزایش می دهد. از بین این سه اثر، با افزایش درصد نیکل موجود در ورق استیل، شکل پذیری به طور چشمگیری افزایش می یابد.
 

مولیبدن (Mo): مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی اتمسفری را افزایش می دهد. به عنوان مثال، ورق استیل 316 یکی از محبوب‌ترین گریدها است و در محیط‌های شدید دما که باعث زنگ زدگی، سوراخ شدن یا کرنش می‌شوند، برتری دارد.
کربن (C): به طور کلی، ورق های استیل دارای محتوای کربن بسیار کمتری نسبت به سایر محصولات فولادی هستند که معمولاً کمتر از 2٪ است. با افزایش کربن، مقاومت در برابر خوردگی کاهش می یابد، در حالی که سختی و استحکام ممکن است افزایش یابد.
نیتروژن (N): حفره زمانی رخ می دهد که فلز در معرض یک محیط خورنده بسیار موضعی قرار گیرد. محیط خورنده در فلز سوراخ هایی ایجاد می کند که می توانند به شکاف تبدیل شوند. بیشتر پروژه‌ها به محافظت در برابر حفره‌ها نیاز دارند، و اینجاست که نیتروژن می‌تواند کمک کند و حفره، مقاومت در برابر شکاف و خوردگی بین دانه ای را تا حد زیادی بهبود بخشد.
منگنز (Mn): منگنز اثر تثبیت کنندگی دارد، به ویژه زمانی که نیتروژن در ترکیب ورق استیل وجود داشته باشد. اثرات دیگر عبارتند از افزایش استحکام کششی و سختی پذیری.
سیلیکون (Si): سیلیکون یک تثبیت کننده فریت است که اکسید زدایی می کند. اکسیداسیون به مقاومت در برابر خوردگی کمک می کند.
تیتانیوم (Ti): تیتانیوم همچنین تثبیت را بهبود می بخشد. دو اثر کلیدی که تیتانیوم در ورق استیل خواهد داشت، به حداقل رساندن خوردگی بین دانه ای و افزایش جوش پذیری است.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی