فولاد ضدزنگ در مقابل فولاد کربنی: تفاوت چیست؟
فولاد رایج‌ترین فلز در جهان است که آن به یک ماده همه‌کاره برای ساخت‌وساز و بسیاری از کاربردهای دیگر تبدیل‌شده است. این‌یک آلیاژ آهنی است که تقریباً از 99٪ آهن و 1٪ کربن تشکیل‌شده است. چهار نوع فولاد عبارت‌اند از فولاد آلیاژی، فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ و فولاد ابزار، که ازنظر حجمی بیشترین استفاده را از فولاد ضدزنگ و کربن دارند.
فولاد ضدزنگ درصدها کاربرد در صنایع خانگی، معماری، حمل‌ونقل، پزشکی، غذا و نوشیدنی و صنایع دارویی استفاده می‌شود. دوام، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی آن را برای همه‌چیز از ابزار جراحی گرفته تا لوله‌کشی صنعتی ایدئال می‌کند.
فولاد ضدزنگ یک آلیاژ فولادی کم‌کربن است که به‌طور متوسط حاوی 18 درصد کروم و مقادیر متفاوتی از سیلیکون و منگنز است. کروم با سخت شدن و افزایش مقاومت در برابر خوردگی آن در محیط‌های پرحرارت یا اکسیژن، دوام فولاد را می‌بخشد. در برخی از پایه‌ها، نیکل و مولیبدن نیز برای افزایش بیشتر مقاومت در برابر خوردگی وجود دارد.
دسته‌بندی‌های اصلی فولاد ضدزنگ
فولاد ضدزنگ به پنج دسته اصلی تقسیم می‌شود:
- فریتیک: بر پایه کروم با کمتر از 0.10 درصد کربن. استفاده محدود
- آستنیتی: رایج‌ترین نوع فولاد ضدزنگ با افزودن نیکل، منگنز و نیتروژن برای افزایش جوش‌پذیری و شکل‌پذیری است.
- مارتنزیتی: مشابه فریت، اما با غلظت کربن بالاتر. استحکام بالایی دارد اما فاقد مقاومت در برابر خوردگی فولاد آستنیتی است.
- دوبلکس: تقریباً 50 درصد فریت و 50 درصد آستنیت. این به دلیل استحکام و مقاومت بالا معروف است اما در حین جوشکاری شکننده است.
- سخت شدن بارندگی (PH): قابل‌مقایسه با فولادهای آستنیتی که استحکام بسیار بالایی دارند، با افزودن مس، نیوبیم و آلومینیوم در یک عملیات حرارتی پیری.
مزایای فولاد ضدزنگ
از مزایای اصلی فولاد ضدزنگ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت در برابر خوردگی و زنگ: هنگامی‌که کروم در طول ساخت به فولاد ضدزنگ اضافه می‌شود، با اکسیژن موجود در هوا ترکیب می‌شود و یک‌لایه محافظ نازک روی فلز ایجاد می‌کند و از آن در برابر زنگ‌زدگی و سایر خوردگی‌ها محافظت می‌کند.
- مقاومت در برابر دما: انواع خاصی از فولاد ضدزنگ می‌توانند در برابر پوسته‌پوسته شدن مقاومت کنند و دمای بسیار گرم را تحمل کنند. پایه‌های خاص فولاد ضدزنگ نیز می‌توانند در برابر دماهای برودتی طولانی‌مدت مقاومت کنند.
- استحکام کششی: تمام گریدهای فولاد ضدزنگ دارای استحکام کششی بسیار بالایی هستند. هر دو ضدزنگ سرد سخت شده و عملیات حرارتی باوجود استحکام و دوام نسبتاً سبک‌وزن هستند. همه گریدها مقاومت بالایی در برابر ضربه دارند و می‌توانند بارهای سنگین را تحمل کنند.
- طول عمر طولانی: فولاد ضدزنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و دما، برای کاربردهای طولانی‌مدت که در معرض رطوبت یا سایر مواد خورنده است، ایدئال است.
- تعمیر و نگهداری کم: مواد ضدزنگ در آزمایش زمان با نیاز به تعمیر و نگهداری کمی مقاومت می‌کنند.
- قابل بازیافت: فولاد ضدزنگ یکی از مواد کمیاب است که 100% قابل بازیافت است و می‌تواند چندین بار بدون افت کیفیت و استحکام مورداستفاده قرار گیرد.
- همه‌کاره بودن: نمرات و انواع مختلف فولاد ضدزنگ آن را در بسیاری از کاربردها مفید می‌کند. می‌توان آن را نورد، آهنگری و ریخته‌گری در اندازه‌های مختلف و جوشکاری، ماشین‌کاری یا شکل دادن به اشکال مختلف ایجاد کرد.
- بهداشتی بودن: به لطف ترکیب شیمیایی خود، فولاد ضدزنگ به‌طور طبیعی رشد باکتری‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا را رد می‌کند. همچنین با یک پاک‌کننده ساده و یک پاک‌کننده همه‌منظوره تمیز کردن آن بسیار آسان است.
موارد استفاده از فولاد ضدزنگ
اغلب از فولاد ضدزنگ برای کاربردهایی استفاده می‌شود که به خواص منحصربه‌فرد فولاد و مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارند. این آلیاژ به شکل کویل، ورق، صفحه، میله، سیم و لوله آسیاب می‌شود. در اینجا چند نمونه از کاربردهای رایج فولاد ضدزنگ آورده شده است:
- لوازم آشپزخانه: فولاد ضدزنگ معمولاً برای ساخت وسایل آشپزخانه مانند یخچال، فر و ماشین ظرف‌شویی استفاده می‌شود.
- سینک و میز: فولاد ضدزنگ به دلیل دوام و مقاومت در برابر خوردگی اغلب در ساخت سینک و میز استفاده می‌شود.
- تجهیزات پردازش مواد غذایی: فولاد ضدزنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و خواص بهداشتی آن به‌طور گسترده در صنایع غذایی استفاده می‌شود. اغلب برای ساخت تجهیزات پردازش مواد غذایی مانند مخلوط‌کن و مخازن ذخیره‌سازی استفاده می‌شود.
- تجهیزات پزشکی: فولاد ضدزنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت استریل کردن، انتخاب محبوبی برای ساخت تجهیزات پزشکی است.
- قطعات خودرو: فولاد ضدزنگ برای ساخت قطعات مختلف خودرو ازجمله سیستم اگزوز و تریم استفاده می‌شود.
- معماری و ساختمان: فولاد ضدزنگ در ساخت ساختمان‌ها و سایر سازه‌ها ازجمله نرده‌ها، درها و قاب پنجره‌ها استفاده می‌شود.
- هوافضا و دفاع: فولاد ضدزنگ به دلیل استحکام و دوام در ساخت هواپیما و سایر تجهیزات دفاعی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
- فرآوری شیمیایی: فولاد ضدزنگ در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی مقاوم است و برای پردازش شیمیایی مناسب است.
فولاد کربن
فولاد کربن، همان‌طور که از نامش پیداست، عمدتاً از آهن و کربن با مقادیر کمی از عناصر مختلف دیگر ساخته‌شده است. ساخت آن ارزان است و درعین‌حال به‌اندازه کافی قوی برای استفاده در ساخت‌وساز و ساخت است و آن را به محبوب‌ترین در بین چهار گرید فولاد تبدیل می‌کند. درنتیجه فولاد کربنی 90 درصد کل تولید فولاد را تشکیل می‌دهد.
اکثر انواع دیگر فولاد حاوی مقادیر کمی (0.05٪ – 0.3٪) کربن هستند، اما فولاد کربنی می‌تواند تا 2.5٪ کربن داشته باشد. انواع فولاد کربنی بسته به درصد مواد کربنی به سه زیرگروه تقسیم می‌شوند:
- فولاد کم‌کربن: تا 0.3 درصد کربن دارد
- فولاد کربن متوسط: حاوی 0.3٪ تا 0.6٪ کربن است
- فولاد با کربن بالا: حاوی بیش از 0.6 درصد کربن است
مزایای فولاد کربنی
مزایای اصلی فولاد کربنی شامل موارد زیر است:
- دوام: فولاد کربنی قوی، بادوام است و می‌تواند تنش‌ها و بارهای زیاد ناشی از ضربه کار را تحمل کند. معمولاً در ساخت قطعات مکانیکی و ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
- مقرون‌به‌صرفه بودن: ساخت و خرید فولاد کربنی نسبت به سایر انواع فولاد ارزان‌تر است.
- قابلیت بازیافت: فولاد کربنی نیز 100% قابل بازیافت است و می‌تواند چندین بار بدون کاهش کیفیت و استحکام مورداستفاده قرار گیرد.
- تطبیق‌پذیری: فولاد کربنی را می‌توان تقریباً در هر برنامه‌ای که به مواد ارزان‌تر و بادوام نیاز دارد استفاده کرد. می‌توان آن را جوش داد، ماشین‌کاری کرد یا شکل داد تا اشکال مختلف ایجاد کند.
موارد استفاده از فولاد کربنی
فولاد ضدزنگ اغلب در مواقعی که به دوام باقیمت مقرون به‌صرفه‌تری نسبت به سایر انواع فولاد نیاز باشد یا زمانی که مقاومت در برابر خوردگی غیرضروری باشد استفاده می‌شود. اغلب فولاد کربنی در مقادیر انبوه ساخته یا ساخته می‌شود. در زیر برخی از کاربردهای رایج فولاد کربنی آورده شده است:
- ساخت‌وساز: فولاد کربنی به دلیل استحکام و دوام اغلب در ساخت ساختمان‌ها و سایر سازه‌ها مانند پل‌ها استفاده می‌شود.
- خودرو: فولاد کربنی در ساخت انواع قطعات خودرو ازجمله موتور، گیربکس و چرخ استفاده می‌شود.
- تجهیزات صنعتی: فولاد کربنی در ساخت انواع تجهیزات صنعتی مانند دیگ بخار، مخازن و مخازن تحت‌فشار استفاده می‌شود.
- قطعات ماشین: فولاد کربنی به دلیل استحکام و دوام اغلب در ساخت قطعات ماشین‌آلات مانند چرخ‌دنده‌ها، بلبرینگ‌ها و فنرها استفاده می‌شود.
- لوله‌کشی: فولاد کربنی به دلیل استحکام و تطبیق‌پذیری معمولاً در ساخت لوله‌ها و سیستم‌های لوله کشی استفاده می‌شود.
- ابزار برش: فولاد کربنی به دلیل قابلیت نگه‌داشتن لبه تیز در ساخت ابزارهای برش مانند چاقو و اره استفاده می‌شود.
- دفاع: فولاد کربنی به دلیل استحکام و دوام برای ساخت تجهیزات مختلف دفاعی مانند زره و سلاح استفاده می‌شود.
از کدام فولاد استفاده کنم؟ کربنی یا فولاد ضدزنگ
کروم به فولاد ضدزنگ خواص مقاوم در برابر خوردگی خود را می‌دهد و آن را برای استفاده در کاربردهای مختلف در معرض رطوبت یا سایر محیط‌های خورنده ایدئال می‌کند. از سوی دیگر، محتوای کربن نسبتاً بالای فولاد کربن به آن استحکام و سختی می‌دهد و آن را برای کاربردهای مختلف که نیاز به تنش و ضربه بالا دارند، مناسب می‌سازد. استفاده از کربن یا فولاد ضدزنگ به الزامات و عوامل خاص پروژه شما، ازجمله خواص مواد، مقاومت در برابر خوردگی و حرارت، و هزینه‌ها بستگی دارد.
فولاد ضدزنگ در مقابل فولاد کربنی
گروه صنعتی کیان متال یک مرکز خدمات فلزی دارای گواهی ISO و تأمین‌کننده فلزات باکیفیت بالا و حجم کم است. خواه پروژه شما به مقادیر زیاد یا کم‌نیاز داشته باشد، ما می‌توانیم بدون هزینه‌های گزاف سفارش شما را انجام دهیم. ما همچنین انواع خدمات ماشین‌کاری و تحویل را با زمان‌های پیشنهادی ارائه می‌کنیم.
اگر هنوز مطمئن نیستید که چه نوع فولادی برای پروژه خود نیاز دارید، با مشاورین ما در گروه صنعتی کیان متال تماس بگیرید تا با دریافت مشاوره تخصصی رایگان بهترین آلیاژ فولادی را برای پروژه خود تهیه نمایید.