هنگامی که مردم از اصطلاح "استیل" استفاده می کنند، اغلب از آن به عنوان یک اصطلاح "چشمگیر" استفاده می کنند، اما در واقعیت، انواع مختلفی از استیل با کاربردهای مختلف وجود دارد .
استیل آلیاژی است که از ترکیب انواع فلزات پایه مختلف برای ایجاد یک ماده جدید تولید می شود. مانند سایر آلیاژها، محصول نهایی به طور قابل توجهی قوی تر از هر یک از مواد اولیه است که به تنهایی تولید می شود.
تاریخچه استیل
هزاران سال است که مردم با آلیاژهای فلزی آزمایش می کنند. در حالی که نمونه هایی از ذوب آهن را می توان تا 1800 سال قبل از میلاد یافت .
استیل یک ماده بسیار متنوع است. در طول سال ها، مهندسان با تولید آلیاژها آزمایش کرده اند.
آنها با افزودن و حذف برخی از فلزات، توانستند انواع استیل با ویژگی ها و کاربردهای متفاوت تولید کنند. به عنوان مثال، در همه چیز از تولید ظروف آشپزخانه گرفته تا اجزای پروژه های ساختمانی و محصولاتی به سادگی توپ های(ساچمه) استیل استفاده می شود .
تولید انواع استیل
هنگام تولید استیل ، می توان از چندین ماده مختلف برای دستیابی به نتایج متفاوت استفاده کرد. این شامل:
- کربن
استیل با محتوای کربن بالا بسیار بادوام تر و ماندگارتر از سایر آلیاژها است. این نوع استیل برای تولید ظروف غذا و وسایل پخت و پز محبوب است. - کروم
استیل ساخته شده با کروم در برابر خوردگی، لکه ها و کدر شدن بسیار مقاوم است. از این نوع استیل بیشتر در فضاهای باز در ساختمانها و بناها استفاده میشود - نیکل
ساخت استیل با نیکل شکل پذیری، جوش پذیری و شکل پذیری مواد را بهبود می بخشد. این همچنین خواص مقاوم در برابر خوردگی آن را بهبود می بخشد. نیکل عنصری است که به استیل اجازه می دهد تا یک آلیاژ همه کاره باشد.
سه نوع اصلی استیل
در حالی که هزاران نوع مختلف آلیاژ استیل قابل تولید وجود دارد، اکثر آلیاژها در یکی از سه دسته زیر قرار می گیرند.
- استیل آستنیتی
دو ویژگی اصلی برای این نوع استیل وجود دارد. اول اینکه در طول تولید استیل آستنیتی مقدار زیادی کروم وجود دارد. اقلام تولید شده با این ماده در برابر خوردگی مقاوم تر هستند. دوم، این اقلام تمایل به غیر مغناطیسی بودن دارند، اگرچه می توانند با فرآیند شکل دهی سرد مغناطیسی شوند. اینها رایج ترین انواع آلیاژهای استیل هستند. - استیل فریتی
این نوع استیل دومین نوع متداول استیل است و همچنین مغناطیسی است. اقلام تولید شده با این نوع استیل را می توان از طریق شکل دهی سرد سخت کرد و همچنین به دلیل محتوای نیکل پایین تر از سایر انواع ارزان تر است. - استیل مارتنزیتی
این ماده کمترین نوع آلیاژ استیل است. استیل مارتنزیتی در کاربردهایی که به استحکام کششی بالا یا مقاومت زیادی در برابر ضربه نیاز است استفاده می شود. در بسیاری از موارد، این ماده همچنین با یک پوشش پلیمری محافظ برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی ترکیب میشود
درجات مختلف آلیاژهای استیل
در سه دسته اصلی ذکر شده در بالا، درجات مختلفی از استیل نیز وجود دارد.
در انواع استیل آستنیتی، دو گرید اصلی وجود دارد - گرید 304 و گرید 316. گرید 304 به دلیل استحکام کششی بالا تقریباً 621 مگاپاسکال (90 ksi) شناخته شده است. استیل درجه 316 همچنین دارای استحکام کششی 579 مگاپیکسل (84 ksi) است که باعث می شود این دو گرید از این نظر به طور منطقی مشابه باشند.
همچنین هر دو دارای حداکثر دمای عملیاتی بالایی هستند. درجه 304 حداکثر دمای 870 درجه سانتیگراد (1598 درجه فارنهایت) و درجه 316 حداکثر 800 درجه سانتیگراد (1472 درجه فارنهایت) دارد.
هنگام مقایسه استیل 304 در مقابل 316، یک تفاوت عمده مقاومت در برابر کلریدهایی مانند نمک است. گرید 316 در برابر عناصر مقاوم تر است و آن را به استیل مطلوب تری برای مواردی مانند کاربردهای دریایی تبدیل می کند.
استیل فریتی همچنین دارای دو گرید اصلی است - گرید 430 و گرید 434. استیل درجه 430 به اندازه هر یک از استیل آستنیتی قوی نیست اما مقاومت بهتری در برابر اسید نیتریک دارد. همچنین برای اکثر کاربردهای سنگین هنوز به اندازه کافی قوی است.
استیل درجه 434 دارای استحکام کششی بالا و حداکثر دمای عملیاتی است و سخت تر از درجه 430 است، از جمله مقاومت در برابر سوراخ شدن بهتر.
استیل مارتنزیتی تنها دارای یک گرید است، گرید 420. این گرید نسبت به استیل آستنیتی و فریتی مقاومت کمی در برابر مواد شیمیایی دارد، اما همچنان در برابر مواردی مانند برخی از مواد قلیایی، اسیدهای ملایم، آب و ترکیبات غذایی مقاومت خوبی دارد. همچنین دارای استحکام کششی و مقاومت بالایی در برابر ضربه است. این آن را برای تولید اقلامی مانند کارد و چنگال ایده آل می کند.
استیل دوبلکس
استیل دوبلکس خانواده ای از استیل است که از استیل آستنیتی و استیل فریتی تقریباً به نسبت مساوی ساخته شده است. این نوع استیل نسبت به انواع معمولی استیل هم قوی تر و هم در برابر خوردگی مقاوم تر است. استیل دوبلکس نیز انعطاف پذیرتر از گریدهای فریتی است، با این حال، به اندازه گریدهای آستنیتی انعطاف پذیر نیست.
یکی از تفاوت های اصلی در ترکیب این است که استیل دوبلکس با محتوای کروم بالاتر و مقدار نیکل کمتر ساخته شده است. این نه تنها مواد را قوی تر می کند، بلکه مزایای هزینه را نیز به همراه دارد. به این دلایل، استیل دوبلکس اغلب در کاربردهایی مانند لوله ها و رایزرها در سکوهای نفتی دریایی استفاده می شود.
گریدهای استیل دوبلکس
درست مانند سایر انواع استیل ، استیل دوبلکس نیز به گریدها یا گروه های مختلف تقسیم می شود. سه گروه اصلی بر اساس حفره و مقاومت در برابر خوردگی مواد هستند.
- استیل دوبلکس استاندارد
استیل دوبلکس استاندارد دارای محدوده PREN 28-38 است. این معمولی ترین نوع استیل دوبلکس است که امروزه استفاده می شود. گاهی اوقات به آن درجه EN 1.4462 یا 2205 نیز می گویند.
- استیل سوپر دوبلکس
با محدوده PREN 38-45، استیل فوق دوبلکس برای استفاده در صنعت نفت و گاز و صنایع شیمیایی ایجاد شد. این درجه از استیل قوی‌تر و به مراتب مقاوم‌تر در برابر خوردگی است، اما پردازش آن دشوارتر و پرهزینه‌تر از استیل دوبلکس استاندارد است. این معمولاً دارای درجه EN 1.4410 است.
- استیل دوبلکس 2507 استنلس
استیل دوبلکس 2507 شکل دیگری از استیل فوق دوبلکس است. این ماده با 25% کروم، 4% مولیبدن و 7% نیکل ساخته شده است. این نوع استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی تنش کلریدی، هدایت حرارتی بالا و ضریب انبساط حرارتی پایین شناخته شده است.
- استیل Zeron 100
استیل Zeron یک استیل فوق العاده دوبلکس است که توسط Rolled Alloys ساخته شده است. حاوی 25 درصد کروم، 7 درصد نیکل، 3.6 درصد مولیبدن، همراه با افزودنی های مس و تنگستن است. - گریدهای دوبلکس ناب
استیل دوبلکس ناب دارای محدوده PREN 22-27 است و برای استفاده در کاربردهای کم تقاضا مانند ساختمان عمومی و ساخت و ساز ایجاد شده است. در حالی که مقاومت در برابر خوردگی مشابه استیل آستنیتی استاندارد است، استحکام و خواص مکانیکی بهتری دارد.
کاربردهای استیل دوبلکس
استیل زنگ نزن دوبلکس به دلیل خواص مقاومت در برابر خوردگی، خواص مکانیکی بالا و استحکام مواد، معمولاً در کاربردهای سخت تر مورد استفاده قرار می گیرند. این باعث می شود این ماده در صنایع مختلف بسیار محبوب باشد.
شما می توانید استیل دوبلکس مورد استفاده در صنعت نفت و گاز، صنایع مهندسی شیمی، صنایع آب و انرژی، صنعت معماری، و در ساخت چیزهایی مانند پل ها، دیوارهای دریایی، تونل ها و اسکله ها را پیدا کنید.
18/10 استیل و انواع دیگر استیل
هنگام بحث درباره آلیاژهای استیل، معمولاً اعدادی مانند 18/10، 18/8 و 18/0 استفاده می شود. این اعداد درصد کروم و نیکل موجود در یک آلیاژ خاص را مشخص می کند.
به عنوان مثال، استیل 18/8 از 18٪ کروم و 8٪ نیکل تشکیل شده است. استیل 18/0 18٪ کروم است و تقریباً حاوی 0.75٪ نیکل و غیره است. هنگام تصمیم گیری در مورد آلیاژ مناسب برای نیازهای خود، دانستن مخلوط کروم و نیکل مهم است.
به عنوان مثال، اگر یک آشپز حرفه ای هستید، ممکن است برای استحکام، دوام یا مقاومت در برابر حرارت ابزارها و وسایل مختلف در آشپزخانه خود شرایط خاصی داشته باشید. درک ترکیب آلیاژهای مورد استفاده در تولید تجهیزات به انتخاب محصولات قوی تر و ماندگارتر برای هر کاربرد کمک می کند.
نقاط ذوب برای درجات مختلف استیل
یکی از مهمترین ملاحظات هنگام انتخاب نوع مناسب استیل برای قطعه یا کاربرد شما، نقطه ذوب درجه خاص است.
یکی از دلایلی که استیل به جای دیگر انواع مواد، به عنوان مثال، پلیمرهای پلاستیکی انتخاب می شود، توانایی آن در مقاومت در برابر دماهای بالا است و همچنان استحکام و دوام خود را حفظ می کند.
هنگام مقایسه نقاط ذوب آلیاژهای استیل، به دلیل تغییرات مورد استفاده در فلزات مورد استفاده در تولید، این عدد معمولاً در یک محدوده ارائه می شود. این عدد همچنین به مقاومت فلزات در برابر تنش، خوردگی، ترک خوردگی و سایر ویژگی ها مربوط می شود.
به عنوان یک قاعده کلی، فلزاتی که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته اند دارای نقاط ذوب زیر هستند:
- درجه 304: 1400-1450 درجه سانتی گراد (2552-2642 درجه فارنهایت)
- درجه 316: 1375-1400 درجه سانتی گراد (2507-2552 درجه فارنهایت)
- درجه 430: 1425-1510 درجه سانتی گراد (2597-2750 درجه فارنهایت)
- درجه 434: 1426-1510 درجه سانتی گراد (2600-2750 درجه فارنهایت)
- درجه 410: 1480-1530 درجه سانتی گراد (2696-2786 درجه فارنهایت)
- درجه 420: 1450-1510 درجه سانتی گراد (2642-2750 درجه فارنهایت)
همچنین مهم است که به یاد داشته باشید که حداکثر دمای استفاده توصیه شده معمولاً کمتر از حداکثر تعداد ذکر شده در نمودار بالا است.
