معرفی انواع گریدهای استیل

استیل چیست و چه کاربردهایی دارد؟

امروزه کاربرد استیل در صنایع مختلف آن را به عنصری بسیار مهم تبدیل کرده است. در حالت کلی استیل از مهم ترین موادی است که در ساختمان سازی و مهندسی کاربرد دارد. ما در تمامی جنبه های زندگی خود می توانیم شاهد حضور استیل باشیم. استیل آلیاژی بر پایه آهن بوده که در اثر ترکیب با چند ماده دیگر ساخته شده است. اگر بخواهیم به شناخت کلی در مورد استیل برسیم، لازم است تا درکی کلی درباره آهن داشته باشیم. زمانی که اکسیژن و دیگر ناخالصی های موجود در سنگ آهن را حذف کنیم به استیل تبدیل می گردد.

نوع عنصری که در تولید استیل بکار می رود، تعیین کننده ویژگی های آن است. از جمله عناصری که در ساخت استیل از آن استفاده می شود، کربن به میزان 2% است. دلیل استفاده از کربن، افزایش مقاومت استیل می باشد. کروم از دیگر ترکیباتی است که در ساخت استیل استفاده شده که باعث می شود استیل ویژگی های منحصر به فردی داشته باشد. از دیگر عناصر تشکیل دهنده استیل، نیکل است که به مقادیر کاملا استاندارد در تولید آن استفاده شده است. استیل در حالت کلی به دو گروه بگیر و نگیر تقسیم می شود که هر یک شرایط تولید متفاوتی دارند و از آنها در ساخت دستگاه های مختلفی استفاده می کنند. با ما همراه باشید تا با استیل های بگیر و نگیر و تفاوت هایی که دارند، آشنا شوید.

انواع ورق استیل

• استیل بگیر
• استیل نگیر

استیل بگیر چیست؟

همان گونه که ذکر شد، آلیاژ استیل به دو گروه کلی، استیل بگیر و نگیر تقسیم می شود. عناصر استفاده شده در استیل بگیر شامل، آهن، کربن، نیکل و کروم است. این آلیاژ به شدت در برابر فرسودگی و زنگ زدگی مقاوم است. تفاوتی که استیل بگیر و نگیر دارند در میزان عنصر کرومی است که در تولید آنها استفاده شده است. وجود کروم باعث ایجاد خاصیت مغناطیسی در استیل بگیر می شود؛ بدین معنی که اگر استیل بگیر در برابر آهنربا قرار بگیرد، جذب آن می شود.

ورق های استیل بگیر به چند دسته کلی تقسیم می شوند. ورق های گروه 400 مانند 410، 420 و 430 همگی استیل های بگیری هستند که در صنایع مختلف از آنها جهت ساخت تجهیزات متفاوتی استفاده می شود. هر یک از این آلیاژها دارای ویژگی های خاصی هستند و عناصر استفاده شده در تولید آنها متفاوت است. استیل های بگیر شامل استیل های فریتی، مارتنزیتی و داپلکس هستند و از آنجا که در ساختشان از فریت استفاده شده، مغناطیسی می باشند. تا به امروز حدود 100 گرید مختلف از فولاد ضد زنگ وجود دارد که به پنج گروه کلی یعنی، آستنیتی، فریتی، داپلکس، مارتنزیتی و رسوب سختی تقسیم بندی شده اند. هر یک از آلیاژهای این گروه پنجگانه خود ویژگی های متالورژیکی داشته و در بردارنده نقاط قوت و ضعف منحصر به خود می باشند. کاربرد استیل در صنایع مختلف بصورت مستقیم به این ویژگی ها بستگی دارد.

استیل نگیر چیست؟

آستنیت در گروه فولادهای ضدزنگ قرار دارد و نامگذاری آن به پاس پژوهش های ویلیام چندلر روبرتز آستن انجام شده است. این نوع استیل از رایج ترین و پرکاربردترین آلیاژهایی است که در ساخت تجهیزات مختلفی از آن استفاده می کنند. از ویژگی های بارز این نوع استیل مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی بی نظیری است که دارد. این آلیاژ غیرمغناطیسی بوده و جذب آهن ربا نمی شود و لذا به آن نام استیل نگیر داده شده است. شکل پذیری که این استیل دارد بسیار بالا بوده و به راحتی می توان آن را جوشکاری کرد. از عناصر پایدار کننده آستنیت می توان به نیکل، نیتروژن و منیزیم اشاره کرد. استیل با گرید 304 از رایج ترین گونه از این گروه است که دربردارنده حدود 18% کروم و 8% نیکل می باشد؛ در واقع استیل های گروه 300 همگی شامل گروه آستنیتی هستند و خواص غیرمغناطیسی دارند.

استیل ضدزنگ چیست و چگونه تولید می شود؟

استیل ضدزنگ و یا همان فولاد ضدزنگ، از پرکاربردترین آلیاژهایی است که از آن در تمامی صنایع استفاده می شود. عملکرد استیل ضدزنگ در برابر اکسید شدن به این صورت است که اکسید کروم باعث ایجاد سدی در برابر اکسیژن و رطوبت می گردد. لازم به ذکر است که وجود کروم در آهن است که باعث حفاظت از آن در برابر زنگ زدگی و یا خوردگی می شود. دیگر عناصر تشکیل دهنده استیل ضدزنگ، نیکل، کربن، منگنز، مولیبدن، نیتروژن، گوگرد، فلز مس و سیلیکون است. ترکیب این آلیاژها بصورت دقیق اندازه گیری و ارزیابی می گردد و این عامل در کیفیت استیل تولید شده تاثیرگذار است. از دلایل عمده اضافه کردن فلزات ذکر شده در بالا به فولاد عبارتند از:

• مقاومت آن در برابر خوردگی
• افزایش مقاومت در برابر حرارت بالا
• مقاوم در برابر دمای پایین
• افزایش قابلیت جوشکاری
• افزایش شکل پذیری
• کنترل مغناطیسی
• کاربرد استیل ضدزنگ در ساخت تجهیزات صنعتی و غیرصنعتی

مراحل تولید ورق استیل ضدزنگ

• ذوب شدن: اولین مرحله در تولید فولاد، ذوب کردن فلزات قراضه در کوره است. یکی از ویژگی های فولاد ضدزنگ، قابل بازیافت بودن آن است و در تولید استیل ضدزنگ نیز حدود 60% از استیل های بازیافتی استفاده می شود.
• حذف محتوای کربن: یکی از عناصر اصلی در ساخت آلیاژ فولاد از آهن، کربن می باشد که در صورت ترکیب شدن با آهن موجب استحکام قابل ملاحظه فولاد در مقایسه با آهن می شود. مقدار کم یا زیاد این عنصر در محتوای فولاد سبب ایجاد تغییرات در خصوصیات مکانیکی این آلیاژ می گردد، بنابراین کنترل میزان آن اهمیت بالایی دارد. در برخی موارد ممکن است بصورت ناخواسته مقدار کربن در حین انجام فرآیند کم شود، که به آن عملیات کربن زدایی گفته می شود. البته باید توجه داشت که همواره در صنعت برای جلوگیری از این امر عملیات خاصی پیش بینی شده است.
• متعادل سازی: بعد از کاهش مقدار کربن نوبت به مرحله متعادل سازی می رسد و در آن همگن سازی دما و خصوصیات شیمیایی انجام می گیرد. این تنظیمات تا جایی ادامه می یابد که مخلوط موردنظر به حد استاندارد برسد. این امر مشخص کننده کاربرد استیل در صنایع مختلف است.
• شکل دهی و یا ریخته گری: بعد از تولید فولاد مذاب، نوبت به شکل دهی و خنک کردن فولاد می رسد. توجه داشته باشید که شکل و ابعاد فولاد به محصول نهایی بستگی دارد.

ویژگی های ورق استیل ضدزنگ

• طول عمر بالا
• مقاوم در برابر اکسیداسیون و عدم زنگ زدگی
• سختی و مقاومت بسیار بالا
• داشتن نقطه ذوب بالا
• تحمل فشار بالا
• نگهداری و نظافت راحت
• سازگاری بالا با محیط زیست
• قابل بازیافت

کاربرد استیل در صنایع مختلف

کاربرد استیل در معماری

کاربرد استیل در ساخت و سازهای معماری به سال های 1920 و 1930 باز می گردد. در حال حاضر به دلایل مختلفی مانند خواص مکانیکی و زیبایی که استیل دارد از آن جهت ساخت نمای بیرونی و دکوراسیون ساختمان ها استفاده می کنند. مقاومت استیل در شرایط محیطی مختلف آن را به آلیاژی مقرون به صرفه تبدیل کرده است.

اتومبیل سازی و صنایع حمل و نقل

اتومبیل سازی و صنعت حمل و نقل از دیگر بخش هایی است که می توانیم شاهد استفاده از استیل باشیم. در این بخش استیل در ساخت قطعات مختلف اتومبیل ها کاربرد گسترده ای دارد.

صنایع پزشکی و داروسازی

از دلایل عمده کاربرد استیل در صنایع پزشکی و داروسازی، امکان استریل کردن و همچنین مقاومت آن در برابر زنگ زدگی و خوردگی است. این آلیاژ در ساخت تجهیزات بکار رفته در جراحی ها، دندان پزشکی ها، میزهای اتاق عمل، ظروف مخصوص، ساخت مفصل های مصنوعی و دیگر تجهیزات مورد استفاده در بخش پزشکی، کاربرد دارد.

کاربرد استیل در ساخت صنایع سنگین

از دیگر کاربردهای گسترده استیل در صنایع سنگین است. این صنایع عبارتند از صنایع ذخیره مواد و انرژی، لوله و اتصالات، شیرآلات، صنعت نفت و گاز و سایر صنایع. در صنعت نفت و گاز، برای ساخت تجهیزاتی از استیل استفاده می کنند که در معرض مواد شیمیایی و خورنده قرار دارند. ساخت سکوهای نفتی که در زیر دریا قرار دارد نیز با بکارگیری استیل انجام می گیرد؛ چرا که ضدزنگ بوده و وزن مناسبی دارند.

در ساخت وسایل آشپزخانه

از کاربردهای استیل که برای همگان نیز آشکار است، استفاده در ساخت وسایل آشپزخانه می باشد. در این بخش، قاشق، کارد، سینک ظرفشویی، چنگال از استیل ساخته شده است. همچنین در ساخت بدنه لوازم آشپزخانه نیز می توان وجود این آلیاژ با ارزش را مشاهده کرد.

کاربرد استیل در تولید برق

استفاده از استیل در تولید انرژی الکتریکی بیش از دیگر صنایع است. از این آلیاژ در بسیاری از قطعات توربین های بخاری، گازی و برقی استفاده می شود. علاوه بر این در نیروگاه های هسته ای نیز می توان کاربرد استیل ضد زنگ را مشاهده کرد. از عمده ترین کاربردهای استیل در تولید برق، جدا کردن گوگرد از جریان های عبوری برق است.

گرید مناسب استیل برای صنایع غذایی و لبنی

تولید تجهیزات و دستگاه های صنایع غذایی با ورق های استیل امکان پذیر می باشد. اما آیا می توان هر استیلی را برای این منظور بکار برد؟ جواب منفی است؛ زیرا استیل های ضدزنگ را فقط صرف داشتن برچسب های ایمنی مربوط به مواد غذایی، نمی توان مورد استفاده قرار داد. دلیل آن وجود ترکیبات و خصوصیات منحصر به فرد هر گرید استیل است که باید برای بخش خاصی از صنایع غذایی مورد استفاده قرار بگیرد.

از گریدهای کاربردی در صنایع غذایی و لبنی، می توان به استیل 304 و 316 اشاره کرد که هر یک ویژگی های خاص خود را دارند. استیل 304 از لحاظ قیمت مناسب تر از نوع 316 بوده و مقاومت خوبی در برابر اسیدهای اکسید کننده دارد. همچنین شکل پذیری مناسب و جوشکاری بهتر این گرید، آن را به گزینه مناسب برای ساخت بسیاری از دستگاه ها و تجهیزات صنعت غذا تبدیل کرده است. استیل 316 بدلیل داشتن عنصر مولیبدن در ساختار خود، نسبت به اسیدها، بازها و محلول های کلریدی مقاومت نشان داده و بسیار مستحکم می باشد. بنابراین از این ورق ها می توان در صنایع لبنی و غذایی بصورت گسترده استفاده کرد. یکی دیگر از استیل های کاربردی در این زمینه، فولاد ضدزنگ 430 است که شباهت بسیاری به استیل 316 دارد. تفاوت عمده این دو گرید در مقدار نیکل آنها می باشد.

استیل 304 چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

از متداول ترین نوع گریدهای استیل، استیل 304 است که حاوی نیکل و کروم می باشد. کروم این استیل حدودا 18 تا 20 درصد و میزان نیکل آن 8 تا 10/5 درصد می باشد. استیل 304 از خانواده فولاد ضدزنگ آستنیتی است. این نوع استیل، گرمایش و گذر الکتریکی محدودی نسبت به فولادهای کربنی دارد. لازم به ذکر است که استیل های آستنیتی از نوع استیل های نگیر بوده و خواص مغناطیسی ندارند. استیل فوق از پرکاربردترین، رایج ترین و به صرفه ترین گریدهای استیل است که دارای شکل پذیری بسیار بالایی می باشد. از مهم ترین ویژگی های استیل 304 می توان به دوام و ماندگاری بالای آن در برابر خوردگی، شستشوی راحت، فرم دهی راحت و استقامت بالا در برابر هر نوع آب و هوایی اشاره کرد.

گروه صنعتی هیمورا از سازندگان بزرگ تجهیزات صنعتی در کشور است و از این استیل در ساخت بسیاری از دستگاه های خود استفاده کرده است؛ از جمله این تجهیزات می توان، تجهیزات لبنیاتی، انواع عرق گیرها و اسانس گیرها، پروسس تانک ها و ده ها دستگاه دیگر ا را نام برد.

آشنایی با استیل 316 و ویژگی های آن

گرید دیگری از استیل که کاربرد بالایی دارد، استیل 316 است. از این نوع استیل بیشتر در ساخت تجهیزات پزشکی استفاده می شود؛ چرا که دارای خصوصیات بسیار مطلوبی است. از ویژگی های بسیار مهم این استیل، استقامت بالای آن در برابر زنگ زدگی، گرما و همچنین مناسب برای انجام کارهای جوشکاری است. از دیگر کاربردهای استیل 316 می توان به استفاده از آن در ساخت مبدل های گرمایشی، قطعات کوره های استیل، موتور جت ها، ابزارآلات دارویی، محفظه های استیل و ابزارآلات پردازش شیمیایی اشاره کرد.

خاصیت مکانیکی که این استیل دارد، شبیه به استیل 304 است و تفاوتی که دارند در مقدار نیکل و مولیبدن زیاد در استیل 316 است. وجود این عناصر باعث می شود تا قیمت این استیل از دیگر استیل ها بویژه استیل 304 بیشتر باشد. به استیل 316، استیل ضد اسید، گرید دریایی و فولاد ضدزنگ جراحی نیز گفته می شود. این استیل در برابر مواد اسیدی همچون اسید سولفوریک تا غلظت 5 درصد با حداکثر دمای 38 درجه سانتیگراد مقاوم می باشد. کاربرد استیل در صنعت باعث افزایش بازدهی و راندمان کاری بیشتر شده است.

استیل 430 چیست و چه مزیت هایی دارد؟

استیل 430، آلیاژی ضدزنگ با خواص مغناطیسی بوده و در گروه فولادهای فریتی قرار دارد که به آن استیل بگیر گفته می شود. در مورد استیل های بگیر و ویژگی هایی که دارند در بالا توضیحات جامعی داده شده است. در ترکیبات این گرید، استیل دارای آلیاژهایی است که باعث شده مقاومت آن به خوردگی و حرارت بالا بوده و خواص مکانیکی آن افزایش یابد. از کاربردهای معمول استیل 430 می توان به استفاده از آن از در تزئینات و قالب خودروها، محفظه احتراق کوره ها، ماشین ظرفشویی، لباسشویی، هود، اجاق گاز، سیستم های سرمایشی و گرمایشی، ناودان ها، اتو بخار و ظروف آشپزی اشاره کرد.

از این نوع استیل در ساخت برخی از دستگاه های ساخته شده توسط گروه صنعتی هیمورا مانند جداره خارجی شیرسردکن ها و درب مخصوص دستگاه های عرق گیر و گلاب گیر برقی که بصورت مخروطی ساخته شده، استفاده کرده اند. از موارد استفاده صنعتی می توان تجهیزات بکار رفته در پالایشگاه های نفت، تجهیزات مرتبط با اسید نیتریک، ساخت سقف و دیوار و تجهیزات رستورانی را ذکر نمود. شکل پذیری استیل 430 عالی بوده و به آسانی تحت عملیات کشش قرار می گیرد.

کلام آخر

استیل از پرکاربردترین آلیاژهایی است که از آن در ساخت بسیاری از تجهیزات صنعتی و غیر صنعتی استفاده می شود. گریدهای متفاوتی از استیل وجود دارند که هر یک دارای ویژگی های منحصر به فردی بوده و این امر تعیین کننده آن است که برای ساخت چه تجهیزاتی باید از آنها استفاده شود. استیل در حالت کلی به دو گروه اصلی بگیر و نگیر تقسیم بندی می شود که هر یک متشکل از انواع گریدهای استیل هستند. از جمله استیل های پرکاربرد در بخش صنعتی می توان به گریدهای 304، 316 و 430 اشاره کرد که هر کدام در ساخت تجهیزات متفاوتی کاربرد دارند.