فولاد ضد زنگ دوام فوق العاده ای در برابر خوردگی دارد. همچنین بستری فراهم می آورد در مواقعی که استحکام آهن و مقاومت کروم در کنار هم نیاز است. این محصول از پرداخت خوبی برخوردار است به طوریکه مناسب مصارف تجاری و صنعتی میباشد. پس می توان گفت فولاد ضد زنگ به طور گسترده ای در صنعت ریخته‌گری دقیق به‌کارگرفته میشود.
اطلاعات بیشتر درباره فولاد ضد زنگ و طیف آلیاژی فولاد سری 300 و 400 در لینک های زیر آورده شده است:
خوردگی چگونه ایجاد میشود؟
تنها فلزاتی مثل طلا و پلاتین به صورت خالص در طبیعت یافت می‌شوند. بیشتر فلزات معمول به صورت ترکیب با عناصر دیگر وجود دارند. خوردگی یک پدیده طبیعی است، زیرا طبیعت تمایل دارد موادی که توسط بشر برای مصارف شخصی اش خالص‌سازی و جدا شده، با یکدیگر ترکیب کند. آهن به صورت طبیعی در سنگ معدن آهن وجود دارد. آهن خالص ناپایدار است و تمایل به زنگ زدن دارد. به همین علت در حضور آب، عنصر آهن با اکسیژن ترکیب میشود. قطارهایی که در جنگ جهانی اول در صحرای عربستان منفجر شدند، به دلیل آب و هوای خشک و بدون باران، تقریبا دست نخورده باقی مانده‌اند. کشتی های آهنی که در نواحی عمیق دریا غرق می‌شوند، به کندی زنگ می‌زنند. زیرا سطح اکسیژن آب در عمق زیاد پایین است. حالا این موارد را با کشتی هایی که در ساحل خراب شده‌اند، مقایسه کنید! آن‌ها در طول مد دریا با آب پوشانده می‌شوند و در زمان جزر در معرض هوا قرار می‌گیرند؛ پس به سرعت دچار خوردگی می‌شوند. در طول عصر آهن، یعنی 1000 سال قبل از میلاد، برای ریخته‌گری و شکل دادن آهن، از فلز آهن با درصد کربن بالا و ناخالصی های تصفیه نشده استفاده می‌شد. تا قرن 19 ام، استیل هنوز به صورت عمده تولید نمی‌شد.
کربن استیل را میتوان آلیاژی تشکیل شده از مقداری کمی کربن به همراه آهن تصفیه شده تعریف کرد. با وجود افزودنی های مختلفی که به فولاد ضد زنگ اضافه شده است اما همچنان رفتار آن شبیه استیل است. بر خلاف آلیاژهای نیکل که در واقع آلیاژهای فلزات مختلفی هستند و آهن تنها یکی از آنهاست. حتی گرید های فولاد ضد زنگ مانند استیل سری 316، حداقل 62% آهن دارد.
کربن استیل بدون داشتن محافظ، پوششی از زنگ تشکیل خواهد داد. این زنگ به عنوان محافظ بقیه استیل عمل می‌کند. پس جدا کردن مداوم زنگ، لایه ای جدید از استیل را در معرض خوردگی قرار می‌دهد. به این پدیده، خوردگی کلی (General Corrosion) گفته می شود. پوشش های متفاوت آهن و استیل مانع ادامه روند خوردگی می‌شوند. مخصوصا فرآیند هایی از قبیل رنگ زدن، پوشش با روی (استیل گالوانیزه) و رزین اپوکسی برای همین کار استفاده می شوند.
مقاومت فولاد ضد زنگ به خوردگی
خوردگی یک اتفاق طبیعی در پی تماس ماده با باد، آب و محیط است. عناصر خالص مثل آهن به صورت ذاتی تمایل به واکنش با محیط اطراف دارند. به خصوص در محیطهای قلیایی یا مکان هایی که آب شور در آن وجود دارد. در حقیقت عناصر کمی به شکل خالص خود در طبیعت یافت می‌شوند. آلیاژها که حاصل ترکیب چند نوع ماده هستند، خصوصیت هم افزایی دارند. به این معنا که اگرچه خصوصیات فیزیکی مواد تغییر می‌کند، اما ویژگی منحصر به فرد هر عنصر باقی می‌ماند. پس آلیاژ ویژگی های خاص همه مواد تشکیل دهنده را یک‌جا دارد.
زنگ فرآیندی است که طی آن مولکول های آهن در حضور آب با اکسیژن ترکیب می‌شوند. نتیجه آن اکسید قرمز رنگ پوسته پوسته ای است که به سرعت پیشرفت و سطح بیشتری را دچار خوردگی می‌کند. پس آهن ریخته گری شده، آلیاژ و کربن استیل به این نوع خوردگی بسیار حساس هستند.
ریخته‌گری دقیق فولاد ضد زنگ می‌تواند یک سطح محافظ برای جلوگیری از خوردگی فراهم کند. اما چگونه این اتفاق می افتد؟
کروم موجود در فولاد ضد زنگ همانند آهن با اکسیژن محیط واکنش می‌دهد. تفاوت در این است که به علت وجود کروم، تنها لایه بسیار نازکی از سطح آلیاژ زنگ می‌زند. شاید به اندازه عرض چند مولکول که با چشم هم دیده نمی شود. این سد نازک شگفت انگیز، بسیار با دوام و واکنش ناپذیر است. این لایه به سطح فولاد ضد زنگ می‌چسبد و با موارد دیگر واکنش نمیدهد. حتی در صورت خراب شدن و یا برداشته شدن این لایه محافظ، خودش از نو بازسازی میشود. حتی زمانی که سطح فولاد ضد زنگ اکسید شود، سرعت زنگ زدن آن کمتر از 0.05 میلی متر در سال است.
و در صورتی که فولاد ضد زنگ در بهترین شرایط نگهداری شود، سطح صاف و درخشانی برای طرح ها فراهم میشود. برتری محصولات فولاد ضد زنگ، عمر سرویس دهی طولانی‌شان است. این در حالی که کیفیت، درخشندگی و زیبایی خود را حفظ کرده‌اند.
در مقایسه با بقیه مواد، فولاد ضد زنگ نه تنها به علت مقاومت در برابر خوردگی بلکه به دلایل مختلف دیگری در ریخته‌گری دقیق استفاده میشود،. این دلایل شامل:
- فولاد ضد زنگ، در زیبایی حرفی برای گفتن دارد. میدرخشد و میتوان آنرا به صورت آینه‌ای جلا داد.
- خوردگی خشک (Dry Corrosion) استیل در دمای بالایی رخ می‌دهد که در نهایت منجر به اکسید شدن آن میشود. فولاد ضد زنگ در این مورد بسیار مقاوم‌تر از کربن استیل معمولی و سایر سری هایی مثل 310 ( 25% کروم، 20% نیکل) است. با اینکه این گریدها مشخصا برای استفاده در دمای بالا ساخته شده‌اند.
- مایعاتی که در تماس با فولاد ضد زنگ هستند، آلوده نمی‌شوند. چون پوششی وجود ندارد که بخواهد در مایع تجزیه یا حل شود. به همین دلیل امروزه در شیرهای آب و شیرآلات بهداشتی فولاد ضد زنگ جایگاه ویژه ای دارد.
- به دلیل خلق ظریف تر بخش هایی از محصول، میتوان از طرح های نوآورانه بیشتری نیز استفاده کرد. این محصولات وزن کمتری خواهند داشت. این موضوع باعث صرفه جویی در هزینه نیز میشود.
- بسیاری از پوشش های ضد خوردگی قابل اشتعال هستند یا خود مواد سازنده نقطه ذوب پایینی دارند.
دیدگاه خود را ارسال کنید...