آهن زنگ نزن یک اسم عمومی می باشد و برای آهن هایی به کار برده می شود که در مقابل خوردگی مقاومت زیادی از خود نشان می دهند. آهن یک نوع فلز می باشد، که به علت دوام و مقاومت بالا کاربردهای زیادی دارد. آهن در مقابل زنگ زدگی مقاومت فراوانی ندارد و این امر یکی از نقطه های ضعف آن می باشد. به همین علت ساخت و استفاده از آهن زنگ نزن در بازار، افزایش پیدا کرده است. این محصولات با مقاومت و کیفیت زیاد ساخته می شوند.

در این مقاله ما قصد داریم به آهن زنگ نزن و مشخصات آن بپردازیم. آهن زنگ نزن یکی از مهم ترین و پرکابردترین فولادهایی است که در صنعت های متفاوت از آن استفاده می ‌شود و نقش اساسی و مهمی در زندگی روزمره انسان دارد. همان گونه که از اسم آن پیدا است این آهن، ضد زنگ می باشد و دچار خوردگی نمی ‌شود. آهن های ضد زنگ، به علت ویژگی غیرفعال شدن خود توانایی مقاومت خیلی بالایی در مقابل خوردگی از خود نشان می دهند.

آهن های زنگ نزن به علت شکل گرفتن یک لایه غیر فعال بر روی سطح آن ها به شدت با ماده زیرین پیوند خورده ‌است و از تماس زیاد ماده به محیط اطراف پیشگیری می نماید.

مهم ترین ویژگی های آهن ضد زنگ

• کروم همیشه عامل تعیین کننده می باشد، اگرچه عنصرهای دیگر مانند نیکل و مولبیدن برای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی استفاده می ‌شوند.
• آهن زنگ نزن به طور کامل قابل بازیافت می باشد.
• دارای حداقل ۱۰٫۵ درصد از ماده کروم می باشد.
• مقاوم در مقابل اکسایش و زنگ زدگی و حمله اسیدها می باشد.
• سطح های بالاتر کروم و همچنین افزودن بقیه عنصرهای آلیاژی مانند نیکل و مولبیدن لایه سطحی را تقویت می کند و مقاومت آن را در مقابل خوردگی مواد ضد زنگ افزایش می ‌دهند.
• استفاده کردن از آهن به دلیل فراوانی آن و آهن زنگ نزن به علت همین مشخصات زنگ نزن بودن و مقاومت زیاد آن در مقابل خوردگی در تولید صنعت های متفاوتی از قبیل قطارها، خودروها و اکثر ماشین آلات و تجهیزات صنعتی، ساختمان سازی، سازه‌ های زیرساختی، ابزارها، کشتی‌ها، کاربرد فراوانی دارد.

معایب و مزیت استفاده از آهن زنگ نزن یا فولاد ضد زنگ

معایب استفاده از فولاد ضد زنگ یا آهن زنگ نزن

• ضخیم شدن آهن
• کم شدن قابلیت خم شدن فولاد
• هزینه بالا تولید
• خطرات برای محیط زیست و سلامتی

مزیت استفاده از فولاد ضد زنگ یا آهن زنگ نزن

• وزن سبک
• وام بالا این جنس آهن
• مقاوم بودن در برابر زنگ زدگی
• قابلیت بازیافت شدن

نتیجه گیری

آهن زنگ نزن به علت وجود کروم در ترکیبات خود، کمتر دچار فرسایش و خوردگی می شود، اکنون این محصولات به علت خاصیت ضدزنگ بودن در صنعت های متفاوت از جمله کشتی سازی و ساختمان کاربرد دارد، خواص ضد زنگ بودن و دوام بالا و همچنین قابل بازیافت بودن از مزیت های آهن زنگ نزن می باشد.

کاربردهای آهن زنگ نزن

بعضی از کاربردهای آهن زنگ نزن عبارتند از:

• معماری: درب، پله، نما، پنجره، در و غیره.
• مهندسی: ابزار، قطعات ماشین، و غیره.
• تولید انرژی: توربین های گازی، توربین های بادی و غیره.
• مصارف خانگی: شیرآلات، مبلمان، لوازم خانگی، لوازم الکترونیکی، کارد و چنگال، ظروف غذاخوری، سینک ظرفشویی، قابلمه، وسایل آشپزی و غیره.
• صنعت: سازه های ساختمانی، کشتی ها، لوله ها، تجهیزات پزشکی، تجهیزات صنعتی، ماشین آلات، مخازن، و غیره.
• حمل و نقل: بدنه خودرو، کامیون، هواپیما، کشتی، و غیره.

چگونه آهن زنگ نزن را جوشکاری کنیم؟

• شار

شار برای محافظت از فلز پایه و جوش در برابر اکسیداسیون استفاده می شود. برای فولاد زنگ نزن آستنیتی، از شار قلیایی استفاده می شود. برای فولاد زنگ نزن فریتی، از شار اسیدی استفاده می شود.

• تجهیزات ایمنی

تجهیزات ایمنی ضروری برای جوشکاری عبارتند از: عینک جوشکاری، ماسک جوشکاری، دستکش جوشکاری، لباس محافظ و کفش ایمنی.

• دستگاه جوشکاری مناسب

برای جوشکاری فولاد زنگ نزن، از دستگاه جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی (SMAW) یا جوشکاری قوس فلز محافظت شده (MIG) استفاده می شود. دستگاه جوشکاری SMAW برای جوشکاری فولاد زنگ نزن آستنیتی و فریتی مناسب است، در حالی که دستگاه جوشکاری MIG برای جوشکاری فولاد زنگ نزن آستنیتی و مارتنزیتی مناسب است.

• الکترود یا سیم جوشکاری مناسب

الکترود یا سیم جوشکاری باید با نوع فولاد زنگ نزن که در حال جوشکاری آن هستید مطابقت داشته باشد. برای فولاد زنگ نزن آستنیتی، از الکترود یا سیم جوشکاری با پوشش فلزی استفاده می شود. برای فولاد زنگ نزن فریتی، از الکترود یا سیم جوشکاری بدون پوشش استفاده می شود.

انواع آهن زنگ نزن

معمولا فولادهای ضد زنگ بر حسب نوع ریزساختار آن ‌ها به دسته های پایین تقسیم بندی می ‌شود:

• آهن زنگ نزن مارتنزیتی

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی از لحاظ ساختاری شبیه به فولاد ضد زنگ فریتی می باشد البته دارای کربن بالا تا حدود ۱.۲ درصد می باشد که می‌تواند تا حد فراوانی سخت شود. این دسته به ویژه برای ساخت ابزار جراحی و ابزار پزشکی مفید می باشد.

• آهن زنگ نزن رسوب‌ سخت شونده

فولادهای رسوب سخت شونده یا ضد زنگ PHحدود ۴% نیکل و۱۷% کروم دارند. این فولادها می‌توانند از طریق اضافه کردن نیوبیوم، وانادیوم و آلومینیوم و تیتانیوم و یا نیتروژن که موجب ایجاد رسوب های منسجم میان فلزی در طی فرایند عملیات حرارتی موسوم به رسوب ‌سختی می گردنند، مقاومت خیلی زیادی درست کنند. با تشکیل رسوب های منسجم در تمام ریز ساختار، آن ‌ها به شبکه کریستالی فشار می‌ آورند و مانع حرکت کردن نقایص یا نابجایی‌ ها در شبکه بلوری می‌ گردد. از آن جا که حرکت کردن نابجایی ‌ها معمولا عامل اصلی و مهم تغییردادن فرم پلاستیکی می ‌باشد، این موضوع موجب سخت‌ شدن استنلس استیل می ‌شود.

• آهن زنگ نزن آستنیتی

گروه آستنیتی از اساسی ترین نوع فولادهای ضد زنگ می باشد. فولادهای زنگ نزن آستنیتی، در مقایسه با نوع های دیگر، حاوی مقدار خیلی زیادی نیکل و کروم، مولیبدن می باشد. آن ها خیلی متنوع می باشند و به علت برخورداری از چکش خواری و استحکام عالی شهرت دارند.

• آهن زنگ نزن فریتی

فولادهای زنگ نزن فریتی دارای مقدار کروم ۵ تا ۱۰ درصد می باشند و معمولاً غلظت کربن کمی، بیش از ۰.۱ درصد را دارا هستند. فولادهای ضد زنگ فریتی مغناطیسی می باشند و در درجه اول به علت مقاومت در مقابل ترک خوردگی تنشی و اکسیداسیون انتخاب می‌ شوند.

• آهن زنگ نزن داپلکس یا دو فازی

فولاد ضد زنگ داپلکس، دارای ریزساختاری از مخلوط فریت و آستنیت می ‌باشد و در نهایت فلزی قوی ‌تر از هر دو درست می‌ کند. این استحکام زیاد می‌ تواند منجر به کم شدن قابل توجه وزن شود. مقاومت بالای آن در مقابل خوردگی، حتی در محیط‌ های سخت، آن را برای استفاده کردن در کاربردهای مختلف دریایی مناسب می‌ کند.

تولید آهن زنگ نزن

تولید آهن زنگ نزن شامل مرحله های زیر می باشد:

• آماده ‌سازی مواد اولیه:

مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت این نوع آهن شامل مولیبدن، سیلیسیم و منگنز و آهن، کروم، نیکل هستند. این مواد از منبع های متفاوتی مثل سنگ معدن، قراضه آهن و قراضه فولاد تهیه می ‌شوند.

• ذوب

مواد اولیه در کوره‌ های اکسیژن پایه یا کوره‌ های القایی ذوب می ‌شوند. دمای ذوب، آهن زنگ نزن معمولاً میان ۱۵۰۰ تا ۱۷۰۰ درجه سانتی گراد می باشد.

• تصفیه

بعد از ذوب، مواد مذاب برای حذف شدن ناخالصی ‌ها تصفیه می‌ شوند. این کار معمولاً با استفاده کردن از روش‌ های شیمیایی یا الکتریکی انجام می ‌شود.

• ریخته ‌گری

آهن ضد زنگ مذاب در قالب ‌های فلزی ریخته می ‌شود تا به شکل مدنظر در بیاید.

• بازپخت

آهن ضد زنگ ریخته ‌شده برای بهبود یافتن خاصیت شیمیایی و مکانیکی آن بازپخت می ‌شود. این کار معمولاً در دمایی میان ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد انجام می گردد.

• فرآوری ثانویه

آهن ضد زنگ بعد از بازپخت ممکن است نیاز به فرآوری ‌های ثانویه مثل ماشین کاری و نورد، اکستروژن داشته باشد تا به حالت نهایی خود برسد.

برای اطلاع از قیمت انواع آهن آلات با شماره های ۰۶۱۵۳۲۲۲۱۰۰ و ۰۲۱۹۱۰۱۰۶۶۶ با کارشناسان تیم فروش آهنلند در تماس باشید.

سوالات متداول

۱- مهم ترین ویژگی های آهن زنگ نزن چیست؟

مهم ترین ویژگی آهن زنگ نزن، بهره مندی از حداقل ۱۰.۵ درصد عنصر کروم است.

۲- رایج ترین فولادهای زنگ نزن کدامند؟

گرید ۳۰۴ و  گرید ۳۱۶

۳- آلیاژهای مهم فولاد زنگ نزن چیست؟

آلیاژ آهن – کروم – نیکل – کربن  (Fe-Cr-Ni-C)