مقدمه:
فولادهای زنگ نزن آستنیتی مواد همه کاره و محبوبی هستند که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، استحکام در دمای بالا و مناسب بودن برای فرآیند ساخت شهرت دارند. ورق استیل آستنیتی به طور گسترده در اکثر کاربردهای صنعتی و خانگی با مشخصات بالاتر استفاده می شود. این انتخاب ترجیحی مستقیماً از مقاومت استثنایی در برابر خوردگی، شکل پذیری بالا و به طور کلی خواص مکانیکی خوب ناشی می شود.
در این مقاله بیشتر در مورد ورق استیل آستنیتی، تعریف، انواع، درجه ها، خواص و کاربردهای آن بحث خواهد شد.
ورق استیل آستنیتی چیست؟
ورق استیل آستنیتی در کنار طبقه بندی فریتی، مارتنزیتی و دوبلکس یکی از چهار خانواده اصلی فولادهای زنگ نزن است. این ماده از چندین ماده از جمله: آهن، کروم، نیکل، منگنز و کربن تشکیل شده است. تعداد زیادی گرید ورق استیل آستنیتی وجود دارد، اما رایج ترین آنها 304 و 316 هستند.
ساختار آستنیتی، یک شبکه کریستالی مکعبی مرکز وجه دار (FCC) است که پیامد آن خواص منحصر به فرد فولاد است. این ساختار همچنین ورق استیل آستنیتی را غیر مغناطیسی می کند، حتی اگر عمدتاً از آهن، کروم (که در دماهای بالا پارامغناطیس است) و نیکل (که فرومغناطیسی است) تشکیل شده باشد.
تاریخچه ورق استیل آستنیتی چیست؟
هری برلی، متالورژیست انگلیسی، اغلب به کشف ورق استیل در سال 1913 نسبت داده می شود. او برای آزمایشگاه های فرث براون در شفیلد انگلستان کار می کرد و تلاش می کرد فولاد مقاوم در برابر فرسایش را برای لوله های تفنگ بسازد. او در حین آزمایش با ترکیبات مختلف، متوجه شد که فولاد حاوی حدود 12.8 درصد کروم مقاومت قابل توجهی در برابر زنگ زدگی و رنگ‌آمیزی از خود نشان می‌دهد. این کشف تصادفی آغازگر دوران ورق استیل بود.
به طور مستقل، فردریش کروپ، صنعتگر آلمانی و تیم تحقیقاتی متالورژی او نیز بر روی توسعه فولاد اصلاح شده با کروم در حدود سال های 1912 تا 1914 کار می کردند. آنها توانستند ورق استیل با کروم بالا بسازند و آن را "V2A" (به معنای "Versuchsschmelze 2 Austenit" یا "Experimental Melt 2 Austenite") نامیدند. این آلیاژ خواصی شبیه به مواد Brearley دارد.
ورق استیل آستنیتی از چه ساخته شده است؟
ماده اولیه ورق استیل آستنیتی آهن (Fe) است که اغلب با نسبت های قابل توجهی از عناصر کلیدی تقویت شده است. کروم عامل آلیاژی اولیه است که از نظر جرمی بین 16 تا 26 درصد فولاد را تشکیل می دهد. نیکل یکی دیگر از عوامل آلیاژی مهم است که از 6% تا 22% متغیر است و منگنز نیز اغلب به آن اضافه می شود. نسبت آن معمولاً بین 2 تا 6 درصد است. محتوای کربن کم است، معمولاً زیر 0.08٪. عناصر آلیاژی ثانویه نیز معمولاً در مقادیر کمتری مانند: مولیبدن، نیتروژن، سیلیکون، فسفر و گوگرد وجود دارند.
ورق های استیل آستنیتی چگونه ساخته می شوند؟
ورق های استیل آستنیتی از طریق فرآیندی ساخته می شوند که شامل چندین مرحله است. مراحل خاص فرآیند تولید بسته به درجه ورق استیل آستنیتی تولید شده و تجهیزات مورد استفاده توسط سازنده می تواند متفاوت باشد. این فرآیند با افزودن مواد خام به نسبت های لازم در یک کوره قوس الکتریکی یا یک کوره القایی آغاز می شود. عوامل کاهنده برای استخراج آلاینده ها و اکسیدها اضافه می شوند و آنها را به صورت سرباره ای تبدیل می کنند که به بالای بوته شناور می شود. پس از مایع شدن، فولاد مایع توسط فرآیندهایی مانند کربن زدایی اکسیژن با آرگون (AOD) یا کربن زدایی اکسیژن در خلاء (VOD، که اغلب به عنوان ذوب مجدد قوس خلاء شناخته می شود) بیشتر تصفیه می شود. سپس کوره ضربه خورده و فولاد مذاب تصفیه شده در شمشهای بزرگ یا قالب های ریخته گری مداوم ریخته می شود. مواد موجود مجدداً گرم می شوند و سپس از یک سری مراحل داغ رول عبور می کنند. این کار برای اصلاح هرگونه اجزاء یا حفره ها، کاهش ضخامت فولاد و شکل دادن آن به صفحات، ورق یا میله انجام می شود. پس از نورد داغ ، اگر در فرم نهایی و آماده بازار خود باشد، این فولاد به احتمال زیاد دچار آنیلینگ می شود. برخی از گریدهای ورق استیل آستنیتی با نورد سرد برای کاهش بیشتر ضخامت، بهبود دقت اندازه و بهبود پرداخت سطح به پایان می رسند. ورق استیل نورد سرد در یک حمام اسیدی قرار داده می شود تا هرگونه مقیاس یا ناخالصی ها را از بین ببرد. پسیواسیون، فرآیندی با استفاده از اسید یا سایر مواد شیمیایی، سپس برای ایجاد یک لایه اکسید محافظ یکنواخت و بدون لک بر روی سطح فولاد اعمال می شود. سیم پیچ ها ، برگه ها یا صفحات از جنس استنلس استیل بسته به نیاز بازار ، بیشتر پردازش شده و به ابعاد مورد نیاز بریده می شوند.
گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
