ممکن است روی بند یک ساعت یا کف یک گلدان عبارت Stainless Steel را دیده باشید. عبارت استنلس استیل به معنی استیل ضد زنگ است و حک شدن آن بر روی این محصولات، یعنی آن‌ها از استیل ضد زنگ ساخته شده‌اند. استنلس استیل به دلیل خاصیت ضد زنگ، انقلاب بزرگی در صنایع مختلف ایجاد کرد. اما برای این که بدانیم استیل ضد زنگ چیست، ابتدا باید خودِ استیل را بشناسیم.
تفاوت استیل و استنلس استیل
استیل که به آن فولاد نیز می‌گویند آلیاژی از آهن است که کمتر از دو درصد کربن و یک درصد منگنز و مقادیر کمی سیلیکون، فسفر، گوگرد و اکسیژن دارد. فولاد مهم‌ترین ماده مهندسی و ساختمانی جهان است و تقریبا در تمام جنبه‌‌های زندگی ما کاربرد دارد.
اما از آن‌جا که استیل آلیاژی از آهن است و آهن نیز همواره در معرض هوا با اکسیژن واکنش نشان می‌دهد، با ایجاد تغییراتی در ترکیب شیمیایی، آن را به استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ تبدیل می‌کنند. استنلس استیل کاربردهای بسیار زیادی دارد، از صنعت خودروسازی و پتروشیمی گرفته تا صنایع غذایی و دارویی. جالب است بدانید، حتی بیشتر ابزارآلات پزشکی از جمله چاقو‌های جراحی از جنس استنلس استیل هستند.
یکی از دلایلی که باعث محبوبیت و فراگیری استفاده از استیل و استنلس استیل شده است، صرف‌نظر از استحکام بالا، قابلیت بازیافت متعدد آن است. به این معنی که این آلیاژها در هر صنعت و برای هر کارکردی که مورد استفاده قرار گیرند، بعد از عمر مفیدشان، قابلیت ذوب و سپس استفاده مجدد دارند.
استیل چگونه به استنلس استیل تبدیل می‌شود؟
فرآیند تبدیل استیل به استنلس استیل دارای مراحل مختلفی است:
مرحله اول: ذوب
تولید فولاد ضد زنگ یا همان استنلس استیل با ذوب ضایعات فلزات و مواد افزودنی در یک کوره شروع می‌شود. در این کوره با استفاده از گرمای تولید شده توسط کوره‌های القایی پرقدرت، فلزات طی چند ساعت ذوب شده و مخلوطی سیال ایجاد می‌شود.
همان‌طور که گفتیم از آن جایی که فولاد ضد زنگ صد درصد قابل بازیافت است، بسیاری از محصولات استنلس استیل حاوی 60% استیل بازیافتی هستند. این نه تنها به کنترل هزینه‌ها، بلکه کاهش تخریبات زیست‌محیطی کمک می‌کند.
مرحله دوم: حذف کربن و اضافه کردن کروم و نیکل
کربن به افزایش سختی و استحکام آهن کمک می‌کند. با این حال، کربنِ بیش از حد، عملیات جوشکاری استیل را با مشکل مواجه می‌کند. در نتیجه باید درصد کربن استیل در این مرحله به سطح استانداردی کاهش پیدا کند. برای این کار دو راه وجود دارد :
اولین راه کربن‌زدایی از طریق اکسیژن آرگون (AOD) است. اضافه کردن مخلوط گاز آرگون به فولاد مذاب، درصد کربن را با حداقل از دست دادن سایر عناصر ضروری، کاهش می‌دهد.
روش دیگر کربن‌زدایی اکسیژن در خلاء (VOD) است. در این روش، فولاد مذاب به محفظه دیگری منتقل می‌شود. در این محفظه حین افزایش حرارت، اکسیژن نیز به فولاد اضافه می‌شود. سپس در خلاء، گازهای تولیدشده از محفظه خارج شده و درصد کربن کاهش پیدا می‌کند.
در همین مرحله به محتوای آلیاژ مقادیری نیکل و کروم اضافه می‌شود.
مرحله سوم: تنظیم
پس از کاهش کربن، تعادل نهایی یعنی همگن شدن دما و مواد رخ می‌دهد. این فرآیند تضمین می‌کند که فولاد نهایی در همه نقاط خود دارای یک خاصیت یک‌پارچه است. این کار با تجزیه و تحلیل نمونه‌هایی در آزمایشگاه و تطبیق آن‌ها با استانداردهای تعریف‌شده انجام می‌شود. (اگر می‌خواهید بیشتر با استانداردهای صنایع استیل آشنا شوید، مقاله استاندارد ASTM چیست را مطالعه کنید)
مرحله چهارم: شکل دادن یا ریخته‌گری
استنلس استیل در این مرحله بسته به نوع مصرفی که دارد، باید به قالب مشخص منتقل و سپس سرد شود. شکل و ابعاد دقیق این قالب‌ها به محصول نهایی بستگی دارد.
علت ضد زنگ بودن استنلس استیل چیست؟
چنان که اشاره کردیم در مرحله دوم تهیه استنلس استیل درصدی نیکل و کروم به استیل مذاب اضافه می‌شود. این درصد معمولا حدود 11 درصد و درست همان دلیلی است که باعث ایجاد خاصیت ضد زنگی در استیل می‌شود و آن را به استنلس استیل تبدیل می‌کند. در واقع، این عناصر باعث ایجاد یک لایه ضدخوردگی و اکسیداسیون بر روی فولاد می‌شود که بسیار مقاوم و پایدار است.
مزایای استنلس استیل
- دوام زیاد
- مقاومت در برابر خوردگی
- تمیز ماندن به مدت طولانی
- قابلیت فروش مجدد (حفظ ارزش اقتصادی)
- محبوبیت در میان افراد
معایب استنلس استیل
- قیمت بالا نسبت به جایگزین‌های خود
- محدودیت در جوشکاری
- ماندن رد انگشت و لک آب
- در برخی موارد خاصیت مغناطیسی ندارند.
انواع گریدهای استیل ضد زنگ و کاربردشان
درباره انواع گریدهای استیل ضد زنگ و کاربردشان می‌توان گفت که اساسا استیل ضد زنگ بسته به درصد عناصری که در آن به کار رفته است، به گریدهای متنوعی تقسیم می‌شود که هر کدام از آن‌ها کاربرد خاص خود را دارند. مهم‌ترین گریدهای استیل ضد زنگ عبارت‌اند از:
گرید 200 – آلیاژی حاوی کروم، نیکل و منگنز که آستنیتی است و موارد استفاده عمومی دارد.
گرید 300 – آلیاژی حاوی کروم و نیکل که آستینیتی است. محبوب‌ترین گرید استیل ضد زنگ زیر مجموعه 304 آن محسوب می‌شود. این گرید برای ظروف غذا، تجهیزات آشپزخانه و ابزار جراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
گرید 400 – آلیاژی حاوی کروم است که ارزان‌ترین گرید فولاد ضد زنگ محسوب می‌شود. در ساخت اگزوز خودروها، برخی قاشق و چنگال‌ها و چاقوها از این نوع گرید هستند.
اصطلاح بگیر و نگیر بودن استیل به چه معناست؟
یکی از ویژگی‌های فلزات خاصیت مغناطیسی آن‌ها است. درباره ورق‌های استیل اصطلاحی رایج است که ارتباط با این خاصیت دارد. بگیر بودن استیل یعنی خاصیت مغناطیسی داشتن آن و برعکس، اصطلاح نگیر بودن به معنی نداشتن خاصیت مغناطیسی است. این خاصیت ارتباط مستقیم با درصد کروم استفاده شده در آلیاژ دارد. هرچه این درصد بیشتر باشد، استیل نگیرتر و به عبارت دیگر خاصیت مغناطیسی آن کمتر خواهد بود. اگر درباره استیل ضد زنگ نیازمند اطلاعات تکمیلی هستید و یا از مشتریان این صنعت محسوب می‌شوید، استیل پاسارگاد به عنوان یکی از اصلی‌ترین فعالان صنایع استیل عام در ایران می‌تواند به شما کمک کند.
