راهنمای جامع انتخاب و تشخیص ورق استیل مناسب

برای انتخاب و تشخیص ورق استیل باید به ساختار و ویژگی های متنوع ورق استیل توجه کنید. ورق استیل به آلیاژهای مبتنی بر آهن یا فولادهایی اشاره دارد که حاوی حداقل 10.5% کروم و عناصر دیگر هستند. نقش کروم در ورق استیل ایجاد مقاومت در برابر خوردگی است. کروم در مجاورت هوا یک لایه نازک بر روی استیل ضد زنگ تشکیل می‌دهد که به عنوان «لایه غیرفعال» نیز شناخته می‌شود. این لایه غیرفعال در برابر خوردگی مقاومت کرده و از زنگ زدن فولاد جلوگیری می‌کند.
همچنین فولاد ضد زنگ ترکیبی از عناصر دیگر را در نسبت‌های مختلف دارد. این عناصر شامل تیتانیوم، سیلیکون، نیکل، نیتروژن، مولیبدن و نیوبیم هستند. اما مهم است در زمان خرید ورق استیل مناسب تنها به عناصر تشکیل دهنده این متریال توجه نکنید بلکه باید در مورد ویژگی‌های فنی و موارد کاربردی هر گرید و نحوه تشخیص ورق مرغوب نیز توجه کافی را داشته باشید. در این بررسی به طور کامل در مورد انتخاب و تشخیص ورق استیل صحبت می‌کنیم.

انواع گریدهای ورق استنلس استیل

گریدهای ورق استیل براساس اعداد و حروف خاصی و در گروه‌های مختلف نامگذاری شده‌اند. بسته به اینکه از کدام گرید در کدام صنعت استفاده می‌کنید، شناخت گرید مورد نظر اولین مرحله در تشخیص ورق استیل مناسب است.آلیاژ ورق های استیل در مشخص کردن نوع کاربرد آنها تاثیر دارد .برخی از ورق‌ها دارای حروف h و l هستند. h به محتوای کربن بالا و l به محتوای کربن کم اشاره دارد. برخی از ورق‌ها h و l ندارند، به این معنا که دارای حدود 0.08% کربن هستند.

بیشتر بخوانید: فولادهای ضدزنگ گرید l وh

گریدهای پرکاربرد ورق استیل به شرح زیر هستند:

• ورق استیل 312

312 فرمولی مشابه 304 دارد اما با افزودن تیتانیوم می‌تواند پوسیدگی جوش را کاهش دهد. این ویژگی باعث می‌شود که از گرید 312 بتوان در کاربردهای مربوط به صنایع دریایی، هواپیما و داروسازی که در آن فلز در معرض مواد شیمیایی یا دماهای بالا قرار دارد، استفاده کرد.

• ورق استیل 304

ورق‌های فولادی ضد زنگ موجود در خانواده 304، 304h و 304l بخشی از سری 300 هستند. استنلس استیل 304 برای صنایع غذایی و نوشیدنی مناسب هستند زیرا آلودگی از روی این سطوح به راحتی از بین می‌رود. حدود 18% کروم و 8% نیکل در آنها وجود دارد.

• ورق استیل 316

استنلس استیل 316، گرید دیگری از سری 300 است که اغلب در کاربردهای زیست محیطی و دریایی به دلیل مقاومت بالا در برابر آب شور استفاده می‌شوند. 16 تا 18% کروم و حدود 11 تا 14% نیکل دارد.

• ورق استیل 410

گرید 410 قابلیت خوبی در عملیات حرارتی دارد و مقاوم در برابر خوردگی و حرارت است. حاوی حدود 12.5% کروم است و می‌تواند در محیط‌ها با خورندگی خفیف استفاده شود اما برای شرایط خوردگی شدید مناسب نیست. اغلب برای کارد و غذایی، دارویی، پیچ و مهره، بوش و مصارفی که به استحکام و مقاومت بالایی در برابر سایش نیاز است، استفاده می‌شود.

• ورق استیل 430

استنلس استیل 430، بسیار شبیه به نوع 410 ضد زنگ است اما محتوای کروم و سیلیکون کمتری دارد. ویژگی‌های خوبی از استحکام، چقرمگی و شکل پذیری را می‎توان با این آلیاژ به دست آورد. مقدار کروم در این گرید بین 11.5 تا 13% است. 430 اغلب در کاربردهای لوازم خانگی و برای قطعات تزئینی خودرو به کار گرفته می‌شود.

انواع ورق استنلس استیل

طیف گسترده‌ای از انواع گریدهای ورق فولادی ضد زنگ را در بالا معرفی کردیم اما این گریدها خود به سه دسته اصلی به شرح زیر تقسیم می‌شوند:

1. ورق استیل آستنیتی (austenitic stainless steel): پرمصرف‌ترین نوع فولاد زنگ‌نزن، فولادهای آستنیتی هستند که استحکام تسلیم کم و مقاومت در برابر خوردگی و حرارت بالایی دارند. از این دسته از فولادها در لوازم خانگی، لوله‌کشی‌های صنعتی، ظروف، ساختمان‌سازی و نماهای معماری استفاده می‌شود. این بزرگترین خانواده فولاد زنگ‌نزن است و حدود دو سوم کل تولیدات فولاد زنگ‌نزن را شامل می‌شود. گریدهای 304، 310 و 316 از پرکاربردترین فولادهای آستنیتی هستند. این نوع فولادها بدلیل عدم وجود خواص مغناطیسی به فولادهای نگیر شهرت دارند.
2. ورق استیل فریتی (ferritic stainless steel): این گروه از فولادهای زنگ‌نزن عموماً نیکل ندارد. این فولادها در برابر خوردگی، حرارت و ترک خوردگی مقاومت خوبی دارند و در ماشین‌های لباسشویی، دیگ‌های بخار و معماری داخلی استفاده می‌شوند. گریدهای 409، 430، 439 پرکاربردترین فولادهای فریتی هستند. این نوع فولادها با خاصیت مغناطیسی به فولادهای بگیر شهرت دارند.
3. ورق استیل مارتنزیتی (martensitic stainless steel): این دسته از فولادهای زنگ‌نزن به دلیل داشتن کروم کمتر نسبت به سایر فولادهای زنگ‌نزن ، مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارند. همچنین این گروه خاصیت مغناطیسی نشان می‌دهند و در زمره فولادهای بگیر هستند. این فولادها بسیار سخت و مستحکم هستند و برای ساخت چاقو و تیغه های توربین استفاده می‌شوند. گریدهای 410، 420، 440a پرکاربردترین فولادهای مارتنزیتی هستند.

ویژگی‌های متنوع ورق استیل

از مهمترین مشخصات ورق استیل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استحکام و قدرت

یکی از ویژگی‌های اساسی ورق استیل استحکام آن است. این ورق در دماهای بسیار بالا یا پایین همچنان استحکام خود را حفظ می‌کند. همچنین از نظر مکانیکی دارای مقاومت بالایی در برابر ضربه و تنش‌های ناشی از اعمال بار است.

• مقاومت در برابر خوردگی

ورق استیل در برابر خوردگی بسیار مقاوم است. خاصیت خوردگی انواع فلزات از جمله ورق ضد زنگ از افزودن کروم به فلز ناشی می‌شود. ویژگی ضد خوردگی ورق استیل باعث می‌شود که بتوان از آن در کاربردهای مختلف استفاده کرد.

• قابل بازیافت

انواع ورق‌های استنلس استیل قابلیت بازیافت دارند. به طور قابل توجهی، کیفیت ورق پس از بازیافت و تولید دوباره ثابت می‌ماند. امکان استفاده مجدد از فولاد ضدزنگ و بازگشت آن به چرخه تولید، باعث شده که این آلیاژها به عنوان محصولی دوستدار محیط زیست شناخته شود.

کاربردهای ورق استنلس استیل

در زیر به برخی از مهمترین کاربردهای ورق استیل اشاره می‌کنیم:

• خودرو و حمل و نقل

فولاد زنگ نزن در دهه 1930 توسط «هنری فورد» برای تولید خودروهای مفهومی معرفی شد. از آن زمان تاکنون، از این متریال برای تولید انواع قطعات خودرو مانند سیستم‌های اگزوز استفاده می‌شود. با پیشرفت تکنولوژی، ورق و پروفیل‌های استیل به متریال مورد توجه صنعت خودرو تبدیل شد. بخصوص در خودروهای حمل و نقل عمومی مانند اتوبوس و مترو، ساخت کانتینرهای حمل و نقل، تانکرهای جاده‌ای و وسایل نقلیه زباله‌بر به شدت مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت در برابر خوردگی باعث شده تا ورق استیل برای حمل مواد شیمیایی، مایعات و محصولات غذایی ماده‌ای ایده‌آل باشد.

بیشتر بخوانید: انواع کاربرد ورق استیل در صنعت خودروسازی

• تکنولوژی پزشکی

فولاد ضد زنگ در محیط‌های تمیز و استریل عالی است زیرا فرآیند تمیز کردنش ساده بود و به راحتی خورده نمی‌شود. ورق ضد زنگ در تولید طیف گسترده‌ای از تجهیزات پزشکی از جمله ابزار جراحی و دندانپزشکی استفاده می‌شود. ورق استیل در ساخت اسکنرهای ام آر آی، دستگاه‌های استریل کننده بخار و غیره نیز به کار گرفته می‌شود. همچنین برخی تجهیزات اتصال مانند پین‌ها و صفحات فولادی ضد زنگ برای ترمیم استخوان‌های شکسته از ورق استیل ساخته می‌شوند.

• ساخت و ساز

به دلیل استحکام، مقاومت و انعطاف پذیری، ورق استنلس استیل به یک محصول حیاتی در ساختمان سازی تبدیل شده است. با حرکت به سمت ساختمان‌های پایدار و دوستدار محیط زیست، ورق استیل به طور فزاینده‌ای برای استفاده در ساخت و ساز ترجیح داده می‌شود. این متریال در عناصر غیر سازه‌ای مانند نرده و حتی در مواردی المان‌های سازه‌ای مانند اتصالات تیر و ستون استفاده می‌شود. ورق استیل دارای ویژگی‌های زیبایی شناختی است و می‌تواند به عنوان یک عنصر معماری مدرن در نظر گرفته شود. از ویژگی فنی ورق زنگ نزن می‌توان به جوش پذیری، فرم‌پذیری، نگهداری آسان، کیفیت سطحی متنوع و ظاهر جذاب اشاره کرد.

• ساخت هواپیما

ورق استیل در صنعت هوانوردی نیز به وفور به کار گرفته می‌شود. به دلیل استحکام و توانایی مقاومت در برابر دماهای شدید، ورق ضد زنگ در قسمت‌های مختلفی از جمله سازه هواپیما استفاده می‌شود. همچنین ورق زنگ نزن در موتورهای جت کاربرد دارد زیرا از زنگ زدگی آن جلوگیری می‌کند. فولاد ضد زنگ نیز جزء ضروری سیستم فرود هواپیما است. استحکام و مقاومت بالای استیل می‌تواند وزن هواپیما در هنگام فرود را تحمل کند.

بیشتر بخوانید: فولاد ضد زنگ در صنعت هوانوردی مدرن

• صنایع غذایی

در صنایع غذایی از ورق ضد زنگ برای تولید تجهیزات تولید مواد غذایی، دستگاه‌ها، لوازم آشپزخانه، ظروف آشپزی و کارد و چنگال استفاده می‌شود. گریدها با انعطاف پذیر بیشتر در ساخت گریل، اجاق گاز، قابلمه و سینک نیز کاربرد دارند. از فولاد ضد زنگ همچنین می‌توان برای ساخت فریزر، ماشین ظرفشویی و یخچال استفاده کرد.
در تولید مواد غذایی، فولاد ضد زنگ ایده آل است زیرا بر طعم غذا تاثیری نمی‌گذارد. همچنین در برابر خوردگی مقاوم است و از این رو می‌تواند نوشیدنی‌های اسیدی از جمله آب پرتقال را در خود نگه دارد. سهولت تمیز کردن فولاد ضد زنگ، نگهداری باکتری‌ها را دشوار می‌کند و همین دلیل در نگهداری از مواد غذایی بهترین متریال است.

بیشتر بخوانید: فولاد ضد زنگ صنایع غذایی یا فود گرید چیست؟

روش تشخیص ورق استیل

روشهای آزمایشگاهی و دقیق بسیاری برای تشخیص نوع استنلس استیل وجود دارد که نیازمند تجهیزات دقیق آزمایشگاهی می‌باشند. ما در اینجا قصد نداریم در مورد آزمایش‌های مکانیکی و شیمیایی که نیاز به تجهیزات ویژه دارند توضیح دهیم. بلکه به شش روش ساده برای تشخیص ورق استیل از تقلبی که می‌تواند در دسترس همه قرار گیرد اشاره می‌کنیم:

• شناسایی با آهنربا

شاید برایتان سوال پیش بیاید که تفاوت استیل بگیر و نگیر چیست و چطور می شود این دو استیل را از هم دیگر تشخیص داد برای این کار می توان از آهنرباها برای تمایز بین دو نوع ورق ضد زنگ استفاده کرد. ورق استیل ضد زنگ حاوی کروم می‌تواند توسط آهنربا جذب شود اما فولاد ضد زنگ حاوی کروم و نیکل به طور کلی در حالت آنیل غیر مغناطیسی است. همچنین، فولادهای غنی از منگنز یا محتوای منگنز بالاتر غیر مغناطیسی هستند.
ورق‌های ضد زنگ دارای کروم، نیکل و نیتروژن خواص مغناطیسی پیچیده‌تری هستند، برخی غیر مغناطیسی و برخی مغناطیسی هستند. اگرچه آهنربا اساساً می‌تواند بین فولاد ضد زنگ کروم و فولاد ضد زنگ کروم – نیکل تمایز قائل شود اما نمی‌تواند به درستی برخی از گریدهای فولادی با ویژگی خاص را تشخیص دهد. این روش بسیار ابتدایی است و نتایج قطعی ندارد، ولی در بازار سنتی بسیار رایج می‌باشد.

• شناسایی با اسید نیتریک 

اسید نیتریک یا جوهر شوره محلولی اسیدی از دی‌اکسید نیتروژن در آب و مایعی بسیار خورنده و سمی با بوی بسیار تند است. روی نمونه‌ای از آلیاژ مورد آزمایش چند قطره اسید نیتریک بچکانید. در صورتی که واکنشی نداشته باشد آلیاژ مورد نظر استنلس استیل است و اگر بخار قهوه‌ای و بوی نامطبوع ایجاد شد آلیاژ استیل نیست. در هنگام مصرف این ماده باید، حتماً به نکات ایمنی و عدم تماس آن با پوست و چشم دقت کرد.

• شناسایی با اسید هیدروکلریک 

اسید هیدروکلریک یا جوهر نمک محلولی بی‌رنگ و اسیدی از کلرید هیدروژن در آب و مایعی بسیار خورنده و سمی با بوی بسیار تند است. روی نمونه‌ای از آلیاژ مورد آزمایش چند قطره اسید هیدروکلریک بچکانید. در صورتی که پس از 30 تا 60 دقیقه آلیاژ مورد نظر تغییر رنگ داد آن نمونه استنلس استیل است. دقت کنید که این آزمون مخرب است و باعث آسیب سطحی روی نمونه می‌شود. در هنگام مصرف این ماده باید، حتماً به نکات ایمنی و عدم تماس آن با پوست و چشم دقت کرد.

• شناسایی با سولفات مس

لایه اکسید روی فولاد را بردارید، یک قطره آب بریزید و با سولفات مس آغشته کنید. اگر پس از آغشته کردن تغییر رنگ ندهد، عموماً ورق استنلس استیل است. اگر رنگش بنفش شود، می‌تواند یکی از دو نتیجه زیر را ارائه دهد:

• • اگر غیر مغناطیسی باشد، فولاد با درصد بالای منگنز است.
  • اگر مغناطیسی باشد، فولاد معمولی یا فولاد کم آلیاژ است.
• شناسایی جرقه سنگ زنی

شناسایی جرقه یا تست جرقه به این صورت است که باید ورق استیل را روی دستگاه سنگ زنی بگذارید و جرقه را مشاهده کنید. به عنوان مثال، اگر جرقه متوسط باشد و گره‌های متراکم بیشتری داشته باشد (شاخه‌ای نباشد)، فولاد با منگنز بالا یا نیتروژن با محتوای منگنز است. اگر گره وجود نداشته باشد (شاخته‌ای باشد)، فولاد کروم یا ورق ضد زنگ کروم – نیکل است.

• شناسایی با محلول تشخیص استیل

شناسایی آلیاژهای مختلف استیل به کمک محلول شناسایی یا شناسگر یکی از رایجترین و دقیقترین روشهای تشخیصی است. اکثر دست‌اندرکاران استیل امروزه از این محلولها استفاده میکنند و در چند ثانیه با تغییر رنگ محلول بصورت حدودی به نوع آلیاژ اسیل پی می‌برند.

کلام آخر

ورق استنلس استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی به عنوان یک متریال محبوب در صنایع مختلف شناخته می‌شود. این ورق براساس گرید و آلیاژهای خود به انواع مختلف تقسیم می‌شود که هر کدام کاربرد مخصوص به خود را دارد. تشخیص ورق استیل برای انتخاب محصول مناسب بسیار مهم است زیرا باعث می‌شود تا به نسبت هزینه‌ای که پرداخت می‌کنید،