استنلس استیل 310

سوالات متداول در مورد استیل 310
سوال: استیل نسوز 310 یا فولاد زنگ نزن مقاوم به حرارت 310 چیست؟ مشخصات استیل نسوز 310 چیست؟ استیل نسوز 301 چیست ؟

جواب: استیل نسوز 310، آلیاژی دارای ترکیبی از خواص عالی به همراه شکل‌پذیری و جوش‌پذیری مناسب است که برای استفاده درکاربردهای دما بالا طراحی شده است. این گرید برای دماهای کاری پیوسته تا حدود ºC1150 در برابر اکسیداسیون مقاوم است ودردماهای کاری غیرپیوسته تا دمای ºC1040 مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارایی گرید 310 زمانی است که، بیشینه میزان خوردگی محیط در محدوده دمایی کاری، معمولاً از آنچه در دماهای کاری بالا مطرح شده، کمتر باشد. 310S ورژن کم کربن گرید 310 است که استحکام دما بالای آن در مقایسه با 310 کمتر است. این دو گرید مانند سایر گریدهای آستنیتی، دارای چقرمگی بسیار عالی حتی در دماهای خیلی پایین هستند. گرید 310L یک ورژن از فولادهای 310 با حداکثر 0/03 درصد کربن است، که برای محیط‌های خورنده بسیار خاص مانند تولید اوره استفاده می‌شود

ترکیب شیمیایی استنلس استیل مقاوم به حرارت 310 – فولاد زنگ نزن نسوز 310 – فولاد ضدزنگ دمای بالای 310

آهن : 62 – 57 %
کروم : 26 – 24 %
نیکل : 22 – 19 %
منگنز : 2 %
سیلیسیوم : 1.5 %
کربن : 0.25 %
فسفر : 0.045 %
گوگرد : 0.03 %

سوال: استیل نسوز 310 برای چه کاری مناسب است ؟ چه قطعات و تجهیزاتی از استیل 310 ساخته میشوند؟ کاربرد استیل در دماهای بالا چیست ؟

جواب: پاسخ به این سوال به تفصیل در بخش کاربردهای صنعتی استیل 310 آمده است ، اما مجدد به صورت کلی موارد زیر را میتوان اشاره کرد :

تجهیزات صنایع پتروشیمی مخازن کرایوژنیک (فوق سرد) تجهیزات صنایع غذایی
تجهیزات کوره کوره‌های بستر سیال پالایش و فرآوری نفت
تجهیزات تولید و پخت سیمان تجهیزات فرآیندهای حرارتی
پردازش سنگ معدن و فولادسازی (تجهیزات ذوب و گداز فولاد، تجهیزات ریخته‌گری پیوسته)
سوال: حداکثر دمای کاری استیل 310 چه دمایی است ؟ اگر در محیط داغ و پیوسته از استیل 310 استفاده شود ، حداکثر دمای کاری آن چقدر است ؟

جواب: حداکثر دمای کاری استیل 310 به صورت پیوسته و ناپیوسته به شرح ذیل است :

حداکثر دمای کاری استیل ºC) 309)
پیوسته
1150 ناپیوسته
1035
سوال: محدوده دمایی برای فورجینگ و کار گرم استیل 310 و 310S چه دماهایی است ؟
جواب:
محدوده‌ عملیات فورجینگ برای فولادهای زنگ نزن نسوز 310 و 310S

سوال: حداکثر دمای کاری استیل 310 و 310S در مقایسه با دیگر استنلس استیل ها چگونه است ؟

جواب1: استیل 310 و 310S پس از استیل 314 بیشترین دمای سرویس در شرایط پیوسته و نا پیوسته را دارا هستند .

حداکثر دمای کاری پیوسته استیل 310 و 310S در مقایسه با دیگر استیل ها

حداکثر دمای کاری ناپیوسته استیل 310 و 310S در مقایسه با دیگر استیل ها

سوال: استیل 310 یک استیل بگیر است یا نگیر ؟

جواب: استیل 310 یک استیل نسوز ( فولاد زنگ نزن مقاوم به حرارت 310 ) نگیر است ، و این به این معنی است که جذب آهنربا نمیشود و خاصیت مغناطیسی ندارد ولی در صورت انجام کار سرد مقداری مغناطیسی میشود.

فولادهای زنگ نزن بگیر ( مغناطیسی – آهنربا را جذب میکنند )
فولادهای زنگ نزن نگیر ( غیر مغناطیسی – آهنربا را جذب نمیکنند )

استیل 410
استیل 420
استیل 430 استیل 304 – 304L
استیل 316 – 316L
استیل 321
استیل 309 – 309S
استیل 310 – 310S
استیل 4841
سوال: مقاومت به خوردگی استیل 310 و 310S در محیط های مختلف چگونه است ؟

جواب:

گرید اسید سولفوریک
H2SO4 اسید
هیدروکلریک
HCl اسید هیدروفلوریک
HF اسید فسفریک
H3PO4 اسید نیتریک
HNO3 آب دریا
NaCl 3.5% کلر
Cl- اسید استیک
CH3COOH اسید فرمیک
HCOOH هیدروژن سولفید
H2S تیزاب سلطانی
Aqua Regia
310 O O نامناسب O O خوب نامناسب خوب خوب خوب نامناسب
310 S O O نامناسب O O خوب نامناسب خوب خوب خوب نامناسب
سوال: استیل 310 با چه گریدهایی هم خانواده بوده و تفاوت آن با دیگر استیل ها چیست ؟

جواب: درخت استنلس استیل ها از استیل 304 شکل میگیرد و شاخه های مختلفی دارد که استیل 310 هم یک شاخه از آن است که با افزوده شدن کروم و نیکل بیشتر به استیل 304 شکل میگیرد.

درخت استنلس استیل ها
سوال: تاثیر دمای کاری بالا (بالاتر از 400 درجه سانتی گراد) بر خواص فولاد زنگ نزن 310 چیست؟

جواب: تغییرات خواص مکانیکی فولاد حتی بعد از همه تغییرات دما کم و بیش یکسان است. به هر حال به تشکیل کاربید ها باید توجه نمود .

سوال:بهترین فولاد زنگ‌ ­نزن برای استفاده در گرماهای افزایشی و دمای 800 درجه سانتیگراد چه فولادی است؟
جواب1: پیشنهاد من آلیاژ­های FeCrAl است. برای کاهش هزینه و استفاده از استیل­‌های ارزان­‌تر می­‌توانید از ورژن­­‌های کم کربن 309 و 310 و… استفاده کنید. اگر هیچکدام از این پیشنهاد­ها جوابگوی کار شما نبود، پیشنهاد بعدی بنده سوپر­آلیاژ­های پایه نیکل است.

جواب2: استفاده از استنلس استیل گرید 410 و 430 برای دمای کاری عنوان شده مناسب است. انتخاب فولاد بیشتر به این بستگی دارد که در دمای بالا چه پارامتر­های دیگری استفادمی‌شود و باید حتما تاثیر آن­ها در نظر گرفته شود.با توجه به در نظر گرفتن همه‌­ی این شرایط گرید­های 300 نیز میتونن انتخاب خوبی باشند.

جواب3: با توجه به کلی بودن سوال و اهمیت موضوع انتخاب مواد برای کاربرد در دماهای بالا پیشنهاد می­‌کنم منبع زیر را مطالعه فرمایید:

https://www.nickelinstitute.org/media/1699/high_temperaturecharacteristicsofstainlesssteel_9004_.pdf

سوال: تفاوت بین فولاد زنگ نزن 310 و 304 چیست؟

جواب: بطور ساده میشه گفت که فولاد 304، 18% کروم و 8 نیکل دارد، در حالی که 316 دارای 16% کروم، 10% نیکل و %2 مولیبدن است. مولیبدن برای کمک به بهبود مقاومت در برابر خوردگی کلرید (آب دریا) به فولاد 316 اضافه می‌شود.

سوال: چرا از سری فولادهای زنگ نزن 300 برای موتورهای موشکی استفاده نمیشود؟

جواب: آلیاژهای مختلف استیل ضد زنگ سری 300 می توانند در سازه های موشکی مانند موشک های قدیمی یا SpaceX Starship مفید باشند. آنها دمای کار را به خوبی اداره می کنند (پیشران های کرایوژنیک ، مجدداً گرم کننده). برخی از آلیاژهای 300 سری به راحتی جوش داده می‌شوند، انعطاف پذیر و نسبتاً قوی هستند.
با این حال، فولادهای ضد زنگ دارای نقط ضعفی برای این کابرد هستند. آنها به شدت آلیاژی هستند (آلیاژهای سری 300 معمولاً دارای 16٪ یا بیشتر کروم و 8٪ یا بیشتر نیکل هستند) و آلیاژهای با عناصر مختلف زیاد هدایت حرارتی و الکتریکی ضعیفی دارند. این یک مشکل برای موتورهای موشکی است، جایی که سرمایش بسیار مهم است. موتورهای اصلی Space Shuttle از آلیاژهای مس استفاده می کنند زیرا اینها از هدایت حرارتی بالایی برخوردار هستند. قبل از تبخیر مس از دمای F 6000 (3300C) محفظه احتراق، هیدروژن مایع در اطراف آن (آلیاژ مس) می تواند به سرعت گرما را به بییرون منتقل کند.
فولاد ضد زنگ 301 مورد استفاده در SpaceX Starship دارای هدایت حرارتی 16.30 W / m * K است، در مقایسه با آلومینیوم 6061 هوافضا که دارای هدایت حرارتی 385 W / m * K میباشد. آلیاژهای آلومینیوم درواقع می توانند بیش از 20 برابر هدایت حرارتی آلیاژهای گرید 300 زنگ نزن را داشته باشند.
علاوه بر این، آلیاژهای ضد زنگ سری 300 تنها دارای عملکرد درجه حرارت بالای مناسب در مقایسه با آلیاژهای آلومینیوم یا تیتانیوم هستند، و مقداری از مقاومت را حفظ می کنند. اما فولادهای زنگ نزن دقیقاً اولین انتخاب برای مناطق گرم در موتورهایی که باید بخوبی خنک کننده باشند، نیستند. گزینه‌های بسیار بهتری مانند سوپرآلیاژهای نیکل، سوپرآلیاژهای کبالت و آلیاژهای نیوبیم وجود دارد. دو مورد اول در موتورهای جت استفاده زیادی دارند، در حالی که آلیاژهای نیوبیوم در نازلهای موتورهای موشک مقداری استفاده می‌کنند.
موتورهای موشکی تمایل دارند به بالاترین درجه ها و سختترین شرایط حرکت کنند: هدایت حرارتی بالا و استحکام کافی (آلومینیوم یا مس) یا مقاومت در درجه حرارت بسیار بالا (سوپرآلیاژها). آلیاژهای میان رده مانند فولادهای ضد زنگ واقعاً نمی‌توانند با آنها رقابت کنند.
فولادهای ضد زنگ نیز از موتورهای موشکی مستثنی نیستند. آنها جایگاه خود را در لوله کشی و برخی موتورهای قدیمی مانند موتور موشک ، سوخت مایع دارند. اما اغلب گزینه های بهتری نسبت به فولادهای ضد زنگ برای موتورهای موشکی وجود دارد.

سوال: Stainless steel ها از چی ساخته شدن؟

جواب: فولادهای زنگ نزن آلیاژهای فلزی هستند که از عناصر کروم، مولیبدن، نیکل، سیلیسیوم، آلومینیوم و کربن تشکیل شده اند. کروم مهترین جز تشکیل دهنده این دسته از فولاد است. کروم عنصری سخت و مقاوم به زنگ زدگی است که مقاومت در برابر خوردگی را به فولاد زنگ نزن میدهد. میزان کروم بیشتر در آلیاژ، مقاومت به خوردگی بالاتری را به آن میدهد.

سوال: فولادهای استنلس استیل معمولا چقدر کروم دارند؟

جواب: فولادهای زنگ نزن عمدتا دارای مقادیری بین 10 تا 30% کروم در کنار سایر عناصر از جمله کربن، سیلسیوم، گوگرد، منیزیم و غیره میباشد. این عنصر خاصیت مقاومت به خوردگی را در فولاد ایجاد میکند، به همین دلیل این متریال فولادهای استین لس یا زنگ نزن نامیده میشوند زیرا هیچ نوع لکه ای روی سطح فولاد ایجاد نمیشود.
سوال: کدوم دسته از فولادهای زنگ نزن بیشترین مقدار کروم را دارند؟

جواب: فولادهای زنگ نزن دوپلکس (Duplex stainless steels) تقریبا 25% کروم دارند، و بقیه فولادهای زنگ نزن اغلب مقادیری کمتر از فولادهای دوپلکس دارند.

سوال: چند نوع فولاد زنگ نزن داریم؟

جواب: فولادهای زنگ نزن به 5 دسته عمده تقسیم بندی می‌شوند:

i. آستنیتی:
فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل می‌باشد و معمول ترین گرید از فولادهای زنگ نزن می‌باشد. از آنجایی که کروم در برابر زنگ زدگی مقاوم است، میزان کروم بیشتر در آلیاژ، مقاومت به خوردگی بالاتری را به آن می‌دهد. فولادهای زنگ نزن آستنیتی جزء برترین فلزات از نظر مقاومت در برابر خوردگی هستند. شکل‌پذیری عالی، انعطاف پذیری، تمیزشوندگی و ویژگی های بهداشتی از دیگر ویژگی های این دسته از فولادهای زنگ نزن می‌باشد.
فولاد زنگ نزن آستنیتی برای جوشکاری عالی است و بدین معنی است که می توان برای طیف وسیعی از کاربردهای مختلف از آن استفاده کرد. فولاد آستنیتی اغلب برای سینک آشپزخانه، تجهیزات تولید و پردازش مواد غذایی، تجهیزات کارخانه های شیمیایی و سایر کاربردهای وابسته به معماری استفاده می شود.

ii. فریتی:
فولاد زنگ نزن آستنیتی کمتر از 0.1 درصد کربن دارد که ترکیبی مشابه فولادهای کربنی و کم آلیاژ را به آن می‌دهد. میزان کروم موجود در این دسته از فولادها بین 12 تا 18 درصد است و (با توجه به مقادیر متوسط کروم) مقاومت به خوردگی متوسطی نسبت به گریدهای آستنیتی دارد.
کاهش مقادیر کربن فولادهای فریتی قابلیت کاربرد آنها را محدود کرده است. فولادهای فریتی غالبا برای مخازن آب گرم، قطعات تزئینی اتوموبیل ها و اگزوزها، و تجهیزات آتش نشانی مورد استفده قرار می گیرد.

iii. دوپلکس:
فولاد زنگ نزن داپلکس ترکیبی از گریدهای آستنیتی و فریتی است. فولادهای داپلکس حاوی مقادیر بالای کروم (18 تا 28%) و مقادیر متوسط نیکل (4.5 تا 8%) میباشد. مقادیر کم نیکل برای تشکیل یک ساختار کاملا آستنیتی کافی نیست و در نتیجه ریزسختار داپلکس ها ترکیبی از فریت و آستنیت می‌باشد.
فولاد داپلکس به دلیل دارا بودن کروم زیاد از مقاومت بالایی در برابر ترک خوردگی تنشی و افزایش مقاومت در برابر حملات یون کلرید برخوردار است. این ویژگی آن را به گزینه اصلی برای کاربردهای در معرض محیط و اتمسفر دریایی تبدیل می کند. ترکیبی از خواص فریتی و آستنیتی باعث می شود فولاد داپلکس خواص کششی و استحکامی بیشتر از فولادهای فریتی، و آستنیتی به تنهایی داشته باشد.
فولاد داپلکس برای جوشکاری بسیار مناسب و نسبتاً فرم پذیر است و همین امر باعث می شود برای طیف وسیعی از کاربردها خوب باشد. مصارف رایج شامل مبدل‌های حرارتی، تجهیزات دریایی، کارخانه های نمک زدایی و کارخانه های پتروشیمی است.

iv. مارتنزیتی:
فولاد زنگ نزن مارتنزیتی نسبت به سایر فولادهای زنگ نزن دارای کربن نسبتاً بالایی از 1/0 تا 1.2 درصد است. میزان کروم موجود در فولاد مارتنزیتی بین 12 تا 18 درصد است و به نسبت مقاومت آن در برابر خوردگی را متوسط ارزیابی می‌شود.
با استفاده از عملیات حرارتی می توان فولاد مارتنزیتی را سخت کرد و این بدان معنی است که این فلز استحکام بالایی دارد و می توان به سطوح بالای سختی رسید. علاوه بر این، فولاد مارتنزیتی مغناطیسی است و جوش پذیری ضعیفی دارد. فولاد مارتنزیتی اولین فولاد زنگ نزنی است که از لحاظ تجاری توسعه یافت و در کاربردهایی مانند تیغه چاقو، ابزار جراحی، شفت و پین مورد استفاده قرار گرفته است.

v. رسوب سخت شونده:
این دسته آلیاژ استحکام بسیار بالایی در بین فولادهای زنگ نزن دارند و با نام فولادهای زنگ نزن PH شناخته می‌شوند. اضافه کردن مس، نیوبیوم و آلومینیوم، باعث خوش تراش شدن فولاد PH برای تولید قطعات پیچیده می‌شود. فولاد PH مقاومت به خوردگی متوسط تا خوب، جوش‌پذیری خوب و استحکام بسیار بالایی دارد. این دست از فولادهای زنگ نزن عمدتا در ساخت شفت های طولانیف برای پمپ ها و شیرها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سوال: فولادهای زنگ نزن از چه عناصر تشکیل شده اند؟

جواب:

فولادهای آستنیتی:
Chromium (18%)
Carbon
Silicon
Manganese
Phosphorous
Sulphur
Molybdenum
Nickel (8%)
Nitrogen

فولادهای فریتی:
Chromium (12% to 18%)
Carbon (less than 1%)
Silicon
Manganese
Phosphorous
Sulphur
titanium

فولادهای مارتنزیتی:
Chromium (12% to 18%)
Carbon (1% to 1.2%)
Silicon
manganese
phosphorous
sulphur
nickel
iron

فولادهای داپلکس:
Chromium (18% to 28%)
Nickel
Copper
Molybdenum

فولادهای رسوب سخت شونده:
Chromium (15% to 17.5%)
Nickel
Copper

سوال: کسی میدونه نیکل چه نقشی در پسیو شدن (passivation) و یا مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن داره؟
جواب: نیکل بطور مستقیم در جهت مقاومت به خوردگی عمل نمی‌کند، اما در هنگام خوردگی یکنواخت بعنوان تعدیل کننده عمل کرده و تاثیر مفیدی بر مقاومت در برابر خوردگی می‌گذارد.

سوال: حد بهینه درصد نیکل در فولادهای زنگ نزن چقدر است ؟

جواب: نیکل اثرات مفیدی بر خوردگی فولادهای زنگ دارد، اما بهترین نتایج در مقادیر بین 5 تا 8% نیکل بدست آمده است. زیرا در مقادیر بالاتر ریسک تشکیل فاز سیگما را بالا می برد که عموما فاز تردی است و خواص مکانیکی و خوردگی فولاد را کاهش می‌دهد.

سوال: کسی میداند چرا در دیگ‌های بخار از فولاد کورتن بیشتر از فولادهای کربن یا زنگ نزن از نظر مقاومت به خوردگی ترجیح داده می شود؟

جواب: من فکر می کنم جنبه های اقتصادی مواد مهمترین عامل در کاربردهای مقیاس بزرگ است، به عنوان مثال استفاده از فولادهای کم کربن در دیگ‌های با ضخامت 15 میلی متر بسیار به صرفه تر از استفاده از فولاد ضد زنگ با ضخامت پانل در حدود 5 میلی متر است با دانستن این واقعیت که این دو ضخامت پیشنهادی دارای عملکرد مشابه پس از مدت زمان طولانی است.

سوال: هر کدام از عناصر آلیاژی کربن و منگنز چه تاثیری بر فولادهای کم کربن می گذارند؟

جواب:
کربن: استحکام تسلیم، سختی و مقاومت به سایش را افزایش می دهد. درحالی‌که داکتیلیتی، چقرمگی و ماشینکاری را کاهش می دهد.
منگنز: استحکام در دمای بالا را افزایش میدهد، و همچنین اثرات مخرب گوگرد را نیز خنثی می‌کند.

سوال: آیا کبالت اثر مثبتی بر خواص مکانیکی فولاد می گذارد؟

جواب: کبالت منجربه افزایش استحکام و سختی، و افزایش دمای آبدهی (کوئنچ) و همچنین افزایش سختی قرمز (red hardness) فولادهای تندبر می‌شود. همچنین در صورت حضور عنصر کبالت اثرگذاری سایر عناصر عمده و اصلی را تشدید می‌کند.

سوال: عنصر کلومبیوم چه تاثیری بر فولاد دارد؟

جواب: Columbium یا نایوبیوم بعنوان پایدار کننده عناصر در فولادهای زنگ نزن بکار برده می‌شوند. بگونه‌ای که عناصر را بطور یکنواخت در سراسر فولاد پخش می‌کند و از تشکیل رسوبات کاربیدی در مرز دانه ها جلوگیری می‌کند.

سوال: اثرات عنصر کروم در فولاد چیست؟

جواب: کروم باعث افزایش استحکام کششی، سختی، سختی پذیری، چقرمگی، مقاومت به سایش، مقاومت به خوردگی، و همچنین حفظ این ویژگی ها در دماهای بالا می‌شود.

سوال: عنصر مس چه مزایا و معایبی برای فولاد دارد؟

جواب: وجود عنصر مس در مقادیر قابل توجه برای فولادهای گرم کار مضر است. مس تأثیر منفی بر جوشکاری فورج می گذارد، اما اثر چندانی بر جوش قوس یا اکسی استیلن تأثیر ندارد. مس می تواند کیفیت سطح را پایین بیاورد. مس در مقادیر بالای 0.2% برای بالا بردن مقاومت در برابر خوردگی اتمسفری مفید است. فولادهای هوادهی با بیش از 0.20٪ مس فروخته می شوند.

سوال: دمای کاری پایین چه اثری بر عملکرد فولادهای کم کربن و پرکربن دارد؟

جواب: شما داده های مربوط به دمای پایین دو استیل کربن AISI1035 و AISI1045 را نمیتوانید پیدا کنید، اما می توانید خصوصیات دمای پایین مانند T.S، Y.S.،٪ E ،٪R.. دمای انتقال ظاهر شکست از نرم به ترد در محفظه های کرایوژنیک با درجه حرارت از منفی 196 تا دمای محیط را می‌توان تعیین کرد. برای اطلاعات بیشتر به ASTM A370 مراجعه کنید.

سوال: اثر دمای بالای تمپر کردن بر ریزساختار پرلیتی فولادها چیست؟ (در حین تمپر کردن در دمای بالای 500 درجه سلسیوس، تا حدودی اعوجاج در ساختار لایه ای مشاهده شده است. کسی می‌تواند توضیح بدهد چه دلیل ممکن است پشت این پدیده باشد)

جواب: در سوال مطرح شده از جانب شما دو قسمت وجود دارد، اول اینکه به مدت زمان تمپرینگ اشاره ای نشده است، و دوم تمپر کردن برای فولادهایی استفاده میشود که پس از آستنیتیه شدن با سرمایش شدید دارای ریزساختار ماتنزیتی شدند، نه پرلیتی. در اینصورت منظور شما آنیل کردن است. آنیل کردن فولاد پرلیتی می‌تواند بدلیل تغییر مورفولوژی سمنتیت به شکل کروی بخاطر انرزی داخلی کمتر، منجر به ایجاد کرنش و اعوجاج شده باشد.

سوال: چرا برای ساخت وسایل آشپزخانه از فولادهای استنلس استفاده می‌کنند؟

جواب: وسایل آشپزخانه و بخصوص قابلمه های استنلس استیل از جمله ایمن ترین، قوی ترین و متنوع ترین نوع از این دسته از وسایل هستند. حضور آن‌ها تقریبا در تمام آشپزخانه‌ها جای تعجب ندارد. خصوصیات مختلفی که زنگ نمی‌زند، با هیچ ماده ی غذایی و اسیدی واکنش نمی‌دهد، در برابر لکه ها مقاوم است، و دمای بالایی را تحمل می‌کند. این متریال علاوه بر حفظ کیفیت طعم غذا، با توجه به ظاهر زیبا و درخشنده خود توجه اغلب علاقه مندان به حرفه آشپزی را بخود جلب می‌کند. اگرچه وسایل آشپزی از جنس استنلس استیل می توانند از سایر گزینه ها گران تر باشند ، اما بسیاری معتقدند که هزینه آن ارزش آن را دارد.

سوال: چه عواملی موجب زنگ زدگی یا خوردگی فولادهای زنگ نزن میشود؟

جواب: بطور کلی فولادهای زنگ نزن با فرآیندی بنام passivation در برابر خوردگی مقاوم هستند، دقیقا به همان دلیل که آلومینیوم در برابر خوردگی مقاوم است. بدلیل مقادیر بالای کروم، در واکنش با اکسیژن هوا CrO اکسید کروم را تشکیل می‌دهد که اساسا خنثی است مانند سرامیک (در آلومینیوم Al2O3 مانند سرامیک است). این لایه محافظ از واکنش بیشتر و تشکیل اکسید اهن لایه های زیری جلوگیری می‌کند.
اما اگر فولاد زنگ نزن در محیط عاری از اکسیژن (فقیر از نظر اکسیژن) خراشیده شود، محافظت فلز از دست رفته و می‌تواند منجر به زنگ زدگی و یا دیگر خوردگی ها شود. وقتی با یک فلز غیرهمجنس در تماس الکتریکی قرار بگیرند تشکیل پیل گالوانیک را می‌دهند و فولاد را در معرض خورگی قرار می‌دهد.
برخی دیگر از مواد شیمیایی نیز وجود دارند که فولاد زنگ نزن را مورد حمله قرار می‌دهند بعنوان مثال گازهای خروجی از اگزوزها. خوردگی شیاری، ترک خوردگی تنشی، تردی هیدروژنی و … نیز میتواند فولاد زنگ نزن را در معرض تخریب قرار دهد.
سوال: فولادهای کربنی استحکام بیشتری دارند یا فولادهای زنگ نزن؟

جواب: جواب این سوال تا حد زیادی به گرید و نوع فولاد بستگی دارد:
فولاد کربنی:
Low Carbon Steel – Tensile strength from 60,000 – 80,000 PSI.
Medium Carbon Steel – Tensile strength of between 100,000 PSI and 120,000 PSI.
Alloy Steel – Tensile strength that can exceed 150,000 PSI.

فولادهای زنگ نزن:
Austenitic Stainless Steel – Tensile strength of between 72,000 and 115,000 PSI.
Maternistic Stainless Steel – Tensile strength of between 72,000 and 160,000 PSI.
Ferritic Stainless Steel – Tensile strength of between 65,000 and 87,000 PSI.

جواب نهایی این سوال به عوامل زیادی از جمله شرایط، محیط کاری، دمای کاری، استحکام و خواص مدنظر بستگی دارد. با درنظر گرفتن همه ی عوامل باید به هزینه و در دسترس بودن متریال انتخاب شده نیز دقت کرد.

سوال: آیا فولادهای زنگ نزن برای ساخت شمشیرها مناسب هستند؟

جواب: این به نوع فولاد زنگ نزن مورد نظر بستگی دارد. A 440 که در بسیاری از شمشیرها مشاهده می کنید برای استفاده واقعی مناسب نیست. انعطاف پذیر بالایی ندارد، به راحتی تیز نمی شود، لبه های خوبی ندارد و غیره. فولادهای زنگ نزن بسیار خوبی برای کارد و چنگال وجود دارد. اما بسیاری از فولادهای زنگ نزن کارد و چنگال برای ساخت شمشیرها چندان مناسب نیستند! مسئله این است که زنگ نزن ها مقدار زیادی کروم دارند که چقرمگی را کاهش می‌دهد، و بسیاری از زنگ نزن ها به سختی فورج می‌شوند، و این باعث افزایش هزینه می‌شود.

سوال: تفاوت فولاد گالوانیزه با فولاد زنگ نزن چیست؟

جواب: فولاد گالوانیزه فولادی است که سطوح آن با لایه ای از فلز روی پوشش داده شده است، که از فولاد در برابر مقاومت به خوردگی محافظت می‌کند.
اما فولاد زنگ نزن کلاس کاملا متفاوتی از از متریال است، فولادی است که با کروم آلیاژ شده است. زمانی که در معرض اتمسفر قرار می‌گیرد، کروم در سطح فولاد با اکسیزن واکنش می‌دهد و یک لایه ی اکسیدی محافظ در برابر خوردگی را تشکیل می‌دهد. از آنجایی که کروم در سرتاسر فولاد زنگ نزن توزیع شده است شما می‌توانید فولاد مد نظر را برش دهید، خرد کنید، دریل کنید و … فولاد و سطوح جدید ایجاد شده نیز مانند سطح های اصلی و با مکانیزم مشابه در برابر خوردگی محافظت می‌شوند.
در فولادهای گالوانیزه فلز روی فقط روی سطح قرار دارد، اگر بخشی از فولاد را برش یا خراش دهید، سطح جدید ایجاد شده در معرض اتمسفر قرار گرفته و بدون حضور لایه ی روی، قدرت محافظت خود را از دست می‌دهد. با این حال یک ویژگی خوب و مفید آبکاری فلز روی این است که با وجود در معرض اتمسفر قرار گرفتن بخشی از فولاد بدون پوشش، روی بعنوان آند فداشونده عمل می‌کند و تا زمانی که تمامی روی اکسید نشود، از فولاد زیرین محافظت می‌کند

سوال: بهترین شرکت تولید فولاد ضد زنگ کدام است؟

جواب: بزرگترین تولید کنندگان مقاطع تخت فولاد های زنگ نزن ( 2018)

1. Tsingshan Group
2. TISCO
3. POSCO Group
4. Chengde Group
5. Outokumpu Group
6. Acerinox Group
7. Aperam Group
8. Jindal Stainless
9. Jiangsu Delong
10. LISCO
11. Acciai Speciali Terni
12. Baosteel Stainless Steel
13. JISCO
14. NSSC
15. Henan Xinjinhui
16. Fujian Fuxin
17. YUSCO
18. Lianyungang Huale Alloys
19. Nisshin Steel HD
20. Shandong Taishan Stainless Steel

بزرگترین تولید کنندگان مقاطع طویل فولاد های زنگ نزن ( 2018)

1. Tsingshan Group
2. Walsin Lihwa
3. Schmolz+Bickenbach
4. Viraj Group
5. NSSMC
6. Yongxing Special Stainless Steel
7. Acerinox Group (Roldan + NAS)
8. Daido Steel
9. Valbruna Group
10. SeAH CSS
11. Dongbei Special Steel
12. Rimjhim Ispat
13. Cogne
14. Outokumpu Group
15. TISCO
16. Changcheng
17. Sandvik
18. Mukand
19. JFE Steel
20. Aceralava

سوال: کدام روش برای جوشکاری فولاد زنگ نزن مناسب تر است؟ SMAW یا TIG؟

جواب: برای داشتن کیفیت بالا، انطباق و ماندگاری بالا فولادهای زنگ نزن، معمولا از جوشکاری بروش تیگ (Gas Tungsten Arc Welding TIG GTAW) استفاده می‌شود. در این روش حرارت ورودی به قطعه کم می‌باشد که آن را برای جوشکاری متریال نازک مناسب می‌کند. جوشکاری تیگ روشی تمیز و دقیق نسبت به سایر روشهای جوشکاری قوسی می‌باشد، و در نتیجه با کیفیت ترین و مستحکم ترین جوش را ارائه می‌دهد.
جوش دستی (یا SMAW) در نحوه کار بسیار ساده است اما جوش های فوق العاده قوی تولید می‌کند. این روش می‌تواند برای جوش قطعات ضخیم مواد مورد استفاده قرار بگیرد. اما بطور کلی برای تعیین روش جوشکاری باید پارامترهای دیگری را نیز مد نظر قرار داد.

سوال: مزایا و معایب فولادهای زنگ نزن نسبت به تیتانیوم در چیست؟

جواب1: اگرچه جواب این سوال تا حدود زیادی بستگی به نوع فولاد ضد زنگ و کاربرد مد نظر دارد.
اما بطور کلی فولادهای استنلس آستنیتی و فریتی بهینه سازی شده، از مقاومت در برابر خوردگی مناسب و استحکام نسبتاً کم برخوردار هستند. در حالی‌که تیتانیوم از جهات مختلفی (استحکام ، سختی ، وزن ، مقاومت در برابر خوردگی ، زیست سازگاری و …) نسبت به این فولادها برتری دارد، اما تفاوت قیمتی مشهودی دارند.
فولادهای زنگ نزن مارتتنزیتی دارای استحکام و سختی بالاتری نسبت به تیتانیوم دارند. این متریال همچنین ارزانتر از تیتانیوم هستند. اما تیتانیوم همچنان سبکتر و در برابر خوردگی مقاومتر است.
همچنین بسیاری از پارامترهای دیگر مانند رفتار مغناطیسی ، هدایت الکتریکی ، مقاومت در برابر گرما ، مقاومت شیمیایی و … وجود دارد که به نوع فولاد و تیتانیوم بستگی دارد.

جواب2:
خوصیصات فولاد زنگ نزن:
مقاومت در برابر خوردگی: فولاد ضد زنگ از مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش خوبی برخوردار است و در پمپ ها ، شیرها و سایر تجهیزات در محیط های خورنده استفاده می شود.
جوشپذیری: استنلس ها قبل از جوشکاری نیازی به گرم شدن، و بعد از جوشکاری نیازی به عملیات حرارتی بعد از جوشکاری ندارد.
مقاومت در دمای بالا، داکتیلیتی خوب: استنلس می‌تواند در دمای 400 درجه کار کند، و عملکرد بسیار پایداری دارد.
نقاط ضعف استنلس ها:
مقاومت در برابر حرارت کم. وجود مناطق دمایی متوسط شکننده، مضر برای جوشکاری و عملیات حرارتی.

خصوصیات تیتانیوم:
high thermal intensity: آلیاژ تیتانیوم نسبت به آلیاژ آلومینیوم در صدها درجه حرارت بالاتر استحکام خود را حفظ می‌کند. بطوری‌که می تواند در یک محیط با درجه حرارت بالا از 400-500 درجه کار کند.
Good low-temperature performance: آلیاژ تیتانیوم می تواند عملکرد جنرال خود را هم در شرایط دمای پایین و هم در دمای فوق العاده کم حفظ کند ، بنابراین آلیاژ تیتانیوم یک ماده ساختمانی درجه حرارت پایین مهم محسوب می‌شود.

معایب آلیاژهای تیتانیوم:
تیتانیوم بیشتر به دلیل قیمت بالاتر نسبت به فولادهای زنگ نزن بیشتر در صنایع پیشرفته مانند هوافضا یا پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین، استنلس ها و آلیاژهای تیتانیوم هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. نحوه انتخاب آنها به استفاده و بودجه شما بستگی دارد.

سوال: لوله های فولاد زنگ نزن کجاها بیشتر استفاده می‌شود؟

جواب: لوله های استنلس استیل به طور معمول در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی لازم باشد استفاده می شود ، اما نه جایی که استحکام، و مقاومت به خوردگی فوق العاده بالا لازم باشد. از دید بسیار وسیع ، لوله های استنلس استیل معمولاً در صنایع نفت و گاز ، راکتورهای هسته ای نسل فعلی ، نیروگاه های تولید برق از جمله بسیاری از کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

سوال: آیا فولاد زنگ نزن سوخته (یا سوختگی فولاد زنگ نزن بخصوص در ظروف آشپزخانه)، سمی است؟

جواب: خیر ، از فولاد ضد زنگ با خیال راحت در وسایل آشپزی ، کبابپز ها ، اجاق گازها و بسیاری دیگر از کاربردهای درجه حرارت بالا استفاده می شود. هر علامت سوختگی روی سطح فولاد احتمالاً ناشی از غذای سوخته است.

سوال: فولادهای زنگ نزن نورد گرم و نورد سرد در چیست؟

جواب: فولاد زنگ نزن نورد سرد
به دلیل نورد سرد شدن نورد گرم از طریق تغییرشکل سرد مداوم، خواص مکانیکی نسبتا ضعیف و سختی بسیار بالا می‌باشد. بنابراین فوولاد زنگ نزن نورد سرد شده به منظور بازیابی خواص مکانیکی باید آنیل شود. فولاد نورد سرد بدون آنیل معمولا برای ساخت محصولات بدون خمش یا کشش مورد استفاده قرار می‌گیرد، و چقرمگی آن پایین است. پوسته اکسیدی روی سطح آن وجود ندارد، کیفیت خوب و دقت بالایی دارد. نورد سرد به دلیل فرآیند تولید در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. بعنوان مثال قطعات سکه زنی، پروفیل های اکسترود، فنرهای کویل سرد، سیم های کشیده شده سرد، سرپیچ های سرد، و غیره.
فولاد زنگ نزن نورد گرم
صافی سطح ضعیف و قیمت پایینی دارد. خواص مکانیکی آن نسبت به فرآیند نورد سرد بسیار پاییین است. اما چقرمگی و داکتیلیتی بالاتری دارد. نورد گرم به دلیل فرایند تولید دارای مزایای بسیاری در استفاده غیرنظامی است. مانند وسایل آشپزخانه، لوازم خانگی عمومی و غیره.
سوال: کدام گرید از فولاد در تولید پیچ استفاده می‌شوند؟

جواب1:
Monel :
Grade: Monel 400, Monel K500, Monel R-405
Nickel :
Grade: Nickel 200, Nickel 201
Inconel :
Grade: Inconel 600, Inconel 601, Inconel 625, Inconel 718
Incoloy :
Grade: Incoloy 800, Inconel 800H, 800HT
Hastalloy :
Grade: Hastalloy B2, Hastalloy B3, Hastalloy C22, Hastalloy C276, Hastalloy X
Titanium :
Grade: Gr1, Gr2, Gr3, Gr5, Gr7, Gr11
Stainless Steel :
Grade: ASME / ASTM SA / A403 SA / A 774 WP-S, WP-W, WP-WX, 304, 304L, 316, 316L, 304/304L, 304H, 316H, 316/316L, 321, 330, 347, 309/S, 310/S, 317/L, 333, 410/S, DIN 1.4301, DIN1.4306, DIN 1.4401, DIN 1.4404
Carbon Steel :
Grade: ASTM A 234 WPB , WPBW, WPHY 42, WPHY 46, WPHY 52, WPH 60, WPHY 65 & WPHY 70
Duplex Steel:
Grade: ASTM / ASME A/SA 182 UNS F44, F45, F51, F53, F55, F60, F61
Alloy Steel:
Grade : ASTM SA 182 – E25, E26, E27, E28, E29B, E30B, E39B, E40B, E36B, E36C, E41B, AISI4130, AISI4140, AISI4340, 42CRMO4, 16MNCR5, 20MNCR5, 21CrMoV57, EN353, EN354, F11, F22, F91, F9, P11, P22, P91, P9, P5, P92, EN42J, EN8, EN19

جواب2:
بستگی به شرایطی که ما از آن پیچ استفاده می کنیم دارد.
برای استفاده خشن و سخت ، 10.8 hight tensile
برای استفاده معمول در صنایع c45 یا En8
و در آخر برای استفاده عمومی که درجه بندی و عملکرد عامل مهمی نیست، می توان از فولاد ساده کربنی به طور مستقیم استفاده کرد.

سوال: آیا لب تاب را می‌توان با فولاد زنگ نزن ساخت؟

جواب: بله. اما چرا؟!
هیچ برتری نسبت به آلومینیوم ندارد (یا حتی پلاستیک) و هزینه تولید بطرز چشمگیری افزایش می‌یابد. همچنین وزن لب تاب را افزایش می‌دهد، که نقطه ضعف مهمی برای لب تاب محسوب می‌شود.
سوال: در صنعت خودروسازی از کدام فولادا استفاده می‌شود؟ ایا هنوز از فولاد زنگ نزن در صنعت خودروسازی استفاده می‌شود؟

جواب: بله ، فولاد ضد زنگ هنوز هم به طور گسترده ای در خودروها مورد استفاده قرار می گیرد.
مخصوصاً در بدنه کامیون ها و اتوبوس ها.
در اتومبیل ها بسیار کمتر یا به ندرت از فولادهای ضد زنگ استفاده می‌شود. در اتومبیل می‌توانید انواع مختلفی از فولادهای مورد استفاده را پیدا کنید. شاسی، گیربکس، محورها، بدنه بار و غیره از انواع مختلف فولاد ساخته شده است.