فولاد زنگ نزن یا استینلس استیل (به انگلیسی: Stainless Steel) به فولادهایی با مقدار عناصر آلیاژی گفته می‌شود که توانایی مقاومت به خوردگی در اتمسفرهای خورنده و دماهای بالا را داشته باشند. فولادهای ضد زنگ معمولی حاوی حداقل ۱۱ درصد کروم هستند که عامل اصلی مقاومت به خوردگی آنهاست.میزان این مقاومت با تغییر مقدار عناصر تشکیل دهنده آلیاژ متغیر است.
باید در نظر داشت سقفی برای میزان کروم در آلیاژ وجود دارد،این سقف به علت محدودیت ظرفیت پذیرش کروم توسط آهن است.به همین دلیل از المان های دیگری در آلیاژ برای افزایش میزان مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود.استینلس استیل ها به سه روش ساخت cast ,wrought و forge در بازار ارائه می گردد و بالطبع forge دارای بالاترین گرید است.
باید در نظر داشت سقفی برای میزان کروم در آلیاژ وجود دارد،این سقف به علت محدودیت ظرفیت پذیرش کروم توسط آهن است.به همین دلیل از المان های دیگری در آلیاژ برای افزایش میزان مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود.استینلس استیل ها به سه روش ساخت cast ,wrought و forge در بازار ارائه می گردد و بالطبع forge دارای بالاترین گرید است.
cast: عملیاتی که طی آن آلیاژ ذوب شده و به کمک قالب به شکل دلخواه در می آید
wrought: عملیاتی که طی آن آلیاژ گرم شده و با کمک ابزارآلات به شکل دلخواه در می آید
forge: عملیات فرم دهی آلیاژ به کمک نیروهای فشاری بزرگ
wrought: عملیاتی که طی آن آلیاژ گرم شده و با کمک ابزارآلات به شکل دلخواه در می آید
forge: عملیات فرم دهی آلیاژ به کمک نیروهای فشاری بزرگ
میزان مصرف استینلس استیل در صنایع مختلف
خانواده استنلس استیل ها به چهار دسته تقسیم بندی می شوند.این تقسیم بندی بر اساس میزان اجزای آلیاژی خاصی است که ریز ساخنار استنلس استیل را کنترل می کنند.این چهار دسته عبارتند از:
آستنیتیک (Austenitic)
فریتیک (Ferritic )
مارتنزیتیک (Martensitic)
داپلکس (Duplex)
آستنیتیک (Austenitic)
فریتیک (Ferritic )
مارتنزیتیک (Martensitic)
داپلکس (Duplex)
آستنیتیک
بزرگترین گروه خانواده استینلس استیل ها هستند.این گروه به سبب خواصی نظیر داکتیلیتی و مقاومت بالا در برابر خوردگی از محبوب ترین و پر استفاده ترین فولادهای ضد زنگ هستند.نورد سرد انجام شده روی این گروه مقاومت خوبی به آن ها می دهد.آستنیتیک ها همگی از گروه ۱۸Cr.8Ni هستند.معروفترین عضو این گروه AISI304 است.حدود ۶۰% تولیدات استنلس استیل جهان از این نوع می باشد.
از دیگر قابلیت های این گروه امکان جوشکاری آن به سبب میزان پایین کربن و سولفور موجود در آنهاست.به واقع افزودن عناصر جدید در راستای بهبود کیفیت مد نظر و تامین خواص مورد نیاز آلیاژ صورت می گیرد.یه طور مثال افزودن تیتانیوم به آلیاژ ۳۰۴ آن را به ۳۲۱ از دیگر آلیاژهای گروه آستنیتیک تبدیل می کند.از دیگر آلیاژهای پرکاربرد این گروه ۳۱۶ می باشد که با افزودن ۲% مولیبدن به ۳۰۴ تهیه شده است و مقاومت بهتری در برابر خوردگی کلراید دارد.افزایش میزان کروم، آلیاژ ۳۱۰ را می دهد که مقاومت بالایی در دماهای بالا دارد.ضعف اصلی این گروه سستی آن ها در برابر ترک های ناشی از خوردگی تنشی کلراید است.
از دیگر قابلیت های این گروه امکان جوشکاری آن به سبب میزان پایین کربن و سولفور موجود در آنهاست.به واقع افزودن عناصر جدید در راستای بهبود کیفیت مد نظر و تامین خواص مورد نیاز آلیاژ صورت می گیرد.یه طور مثال افزودن تیتانیوم به آلیاژ ۳۰۴ آن را به ۳۲۱ از دیگر آلیاژهای گروه آستنیتیک تبدیل می کند.از دیگر آلیاژهای پرکاربرد این گروه ۳۱۶ می باشد که با افزودن ۲% مولیبدن به ۳۰۴ تهیه شده است و مقاومت بهتری در برابر خوردگی کلراید دارد.افزایش میزان کروم، آلیاژ ۳۱۰ را می دهد که مقاومت بالایی در دماهای بالا دارد.ضعف اصلی این گروه سستی آن ها در برابر ترک های ناشی از خوردگی تنشی کلراید است.
Crevice Corrosion: گونه ای از خوردگی است که واکنش آندی آن درون شیاری در سطح که تماس چندانی با بیرون ندارد رخ می دهد.شیار می تواند جای وصل شدن دو قطعه مانند پیچ و یا واشر درز و هرگونه جایی که الکترولیت بتواند در آن راکد بماند باشد.
خوردگی تنشی ایجاد شده توسط آب دریا
از خواص شاخص این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
. غیر مگنتیک (نگیر)
. داکتیل
. مقاومت (strength مقاومت در برابر اعمال بار تا مرز شکست) پائین تر نسبت به سایر گروه های استینلس استیل
. قابلیت فرم گیری بالا
. قابلیت تحمل دمایی تا ۴۷۵ درجه سانتیگراد
. خاصیت ضد خوردگی قوی
. قابلیت سخت کاری
نمونه های پرکاربرد این دسته از استینلس استیل ها عبارتند از:
Type 304, 304L, 304H, 304N, 304LN, 321, 347
Type 316, 316L, 316H, 316N, 316LN, 316Ti
Type 317, 317L, 317LM, 904L
AL6XN, 254 SMO, 25-6Mo, 1925hMo
Type 308, 309, 310
Type 304, 304L, 304H, 304N, 304LN, 321, 347
Type 316, 316L, 316H, 316N, 316LN, 316Ti
Type 317, 317L, 317LM, 904L
AL6XN, 254 SMO, 25-6Mo, 1925hMo
Type 308, 309, 310
۸- ۱۸ :
سری ۳۰۰ استینلس استیل حدودا دارای ۱۸ درصد کرم و ۸ درصد نیکل می باشد. اصطلاح “۸ – ۱۸” برای گرید های ۳۰۲، ۳۰۳، ۳۰۴، ۳۰۵، ۳۸۴ و در کل گرید هایی با همین ترکیب شیمیایی اطلاق می گردد. در کل گرید های “۸-۱۸” در خواص مقاومت به خوردگی با هم خیلی متفاوت نیستند، و فقط در ترکیب شیمیایی با هم متفاوتند. ترکیب شیمیایی این گرید ها به گونه ای است که بتوانند در محیط های مختلف و در برابر مواد شیمیایی مختلف مقاومت کنند. ” ۸ – ۱۸” از لحاظ مقاومت به خوردگی از سری ۴۰۰ قوی تر، و معمولاً غیر مغناطیسی و سخت شونده فقط از طریق نورد سرد می باشد.
سری ۳۰۰ استینلس استیل حدودا دارای ۱۸ درصد کرم و ۸ درصد نیکل می باشد. اصطلاح “۸ – ۱۸” برای گرید های ۳۰۲، ۳۰۳، ۳۰۴، ۳۰۵، ۳۸۴ و در کل گرید هایی با همین ترکیب شیمیایی اطلاق می گردد. در کل گرید های “۸-۱۸” در خواص مقاومت به خوردگی با هم خیلی متفاوت نیستند، و فقط در ترکیب شیمیایی با هم متفاوتند. ترکیب شیمیایی این گرید ها به گونه ای است که بتوانند در محیط های مختلف و در برابر مواد شیمیایی مختلف مقاومت کنند. ” ۸ – ۱۸” از لحاظ مقاومت به خوردگی از سری ۴۰۰ قوی تر، و معمولاً غیر مغناطیسی و سخت شونده فقط از طریق نورد سرد می باشد.
گرید ۳۰۴:
آلیاژ پایه است. گرید ۳۰۴ (۸-۱۸) یک فولاد آستنیتی با حداقل ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل است، که حداکثر ۰٫۰۸ درصد نیز کربن دارد. این گرید غیر مغناطیسی (نگیر) است و با عملیات حرارتی نمی توان آنرا سخت کرد. برای بدست آوردن استحکام کششی های بالاتر باید از کارسرد استفاده کرد. ۱۸ درصد کروم موجود در این آلیاژ مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون آنرا فراهم می آورد. خواص متالورژیکی این آلیاژ بر پایه نیکل آن استوار است (۸ درصد) که سبب افزایش مقاومت به خوردگی در برابر مواد شیمیایی می شود.
این آلیاژ در برابر اکثر اسید ها مقاوم است و می تواند در برابر زنگ زدگی عادی مقاومت بکند، که البته همراه با کدر و تیره شدن است. ۳۰۴ می تواند مقاومت خوبی برابر خوردگی مواد غذایی، محلول های استریلیزه کردن، اکثر مواد شیمیایی و رنگ های ارگانیک و طیف گسترده ای از مواد شیمیایی غیر ارگانیک داشته باشد. آلیاژ ۳۰۴ و یا یکی از زیر مجموعه های آن، بیش از ۵۰ درصد مصرف کل استنلس استیل در دنیا را شامل می شود. این گرید بدلیل توانایی مقاومت در برابر اسید های موجود در میوه ها، گوشت، شیر و سبزیجات جهت تولید انواع سینک ظرفشویی، میز، سماور، قهوه ساز، اجاق گاز، یخچال، بخار پز و غیره کاربرد دارد. همچنین از آن برای تولید لوازم قنادی، آشپزی، فنجان، قابلمه و ظروف استفاده می شود.
آلیاژ پایه است. گرید ۳۰۴ (۸-۱۸) یک فولاد آستنیتی با حداقل ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل است، که حداکثر ۰٫۰۸ درصد نیز کربن دارد. این گرید غیر مغناطیسی (نگیر) است و با عملیات حرارتی نمی توان آنرا سخت کرد. برای بدست آوردن استحکام کششی های بالاتر باید از کارسرد استفاده کرد. ۱۸ درصد کروم موجود در این آلیاژ مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون آنرا فراهم می آورد. خواص متالورژیکی این آلیاژ بر پایه نیکل آن استوار است (۸ درصد) که سبب افزایش مقاومت به خوردگی در برابر مواد شیمیایی می شود.
این آلیاژ در برابر اکثر اسید ها مقاوم است و می تواند در برابر زنگ زدگی عادی مقاومت بکند، که البته همراه با کدر و تیره شدن است. ۳۰۴ می تواند مقاومت خوبی برابر خوردگی مواد غذایی، محلول های استریلیزه کردن، اکثر مواد شیمیایی و رنگ های ارگانیک و طیف گسترده ای از مواد شیمیایی غیر ارگانیک داشته باشد. آلیاژ ۳۰۴ و یا یکی از زیر مجموعه های آن، بیش از ۵۰ درصد مصرف کل استنلس استیل در دنیا را شامل می شود. این گرید بدلیل توانایی مقاومت در برابر اسید های موجود در میوه ها، گوشت، شیر و سبزیجات جهت تولید انواع سینک ظرفشویی، میز، سماور، قهوه ساز، اجاق گاز، یخچال، بخار پز و غیره کاربرد دارد. همچنین از آن برای تولید لوازم قنادی، آشپزی، فنجان، قابلمه و ظروف استفاده می شود.
گرید ۳۰۴ برای تجهیزات لبنی بسیار مناسب است. دستگاه های شیردوشی، منبع ها، دستگاه های هموژنیزه کننده، استرلیزه کننده و تانکرها همه از این آلیاژ ساخته می شوند. این آلیاژ همچنین در صنایع تولید آب میوه بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. در مصارف تهیه مواد غذایی، مانند کارخانه های صنایع غذایی، نانوایی های صنعتی و کشتارگاه ها، همه تجهیزات فلزی که در معرض روغن ها و چربی ها و اسید های حیوانی و گیاهی قرار دارند باید از گرید ۳۰۴ تولید شوند.
در محیط های دریایی چون این گرید خواص مقاومت به سایش بهتری از گرید ۳۱۶ دارد، برای تولید پیچ، مهره و واشر هم مورد استفاده قرار می گیرد. همچنان برای تولید فنر و اجزایی که نیاز به مقاومت به سایش و خوردگی از این گرید استفاده می شود.
در محیط های دریایی چون این گرید خواص مقاومت به سایش بهتری از گرید ۳۱۶ دارد، برای تولید پیچ، مهره و واشر هم مورد استفاده قرار می گیرد. همچنان برای تولید فنر و اجزایی که نیاز به مقاومت به سایش و خوردگی از این گرید استفاده می شود.
ورق های استنلس استیل ۳۰۴ برا به شکل ورقهای تزئینی و دکوری در طرحای مختلف فراوری می نمایند و در صنایع تزئینی و دکوراتیو به کار می رود که سهم بسزایی از آن را صنایع آسانسور , بیشتر در بخش ساخت کابین های آسانسور می باشد
ترکیب شیمیایی گرید عبارت است از:
ترکیب شیمیایی گرید عبارت است از:
Carbon: 0.08% max.
Silicon: 1.00% max.
Manganese: 2.00% max.
Chromium: 18.00-20.00%
Phosphorus: 0.045% max.
Nickel: 8.00-10.50%
Sulfur: 0.030% max.
Silicon: 1.00% max.
Manganese: 2.00% max.
Chromium: 18.00-20.00%
Phosphorus: 0.045% max.
Nickel: 8.00-10.50%
Sulfur: 0.030% max.
گرید ۳۱۶:
در محیط هایی که نیازمند مقاومت به خوردگی بیشتر از گرید ۳۰۴ هستند از گرید ۳۱۶ استفاده می شود. این گرید همانند ۳۰۴ آستنیتی و نگیر است، و با عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیست. عنصر کربن حداکثر ۰٫۰۸ درصد باید باشد و نیکل مقداری بیشتر از ۳۰۴ است. تفاوت شاخص میان ۳۰۴ و ۳۱۶ عنصر مولیبدن است که حداکثر ۳% به ۳۱۶ افزوده می شود. مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی این گرید را در برابر مواد خورنده شیمیایی، محلول ها و مخصوصاً در برابر کلرید ها بیشتر می کند. مولیبدن یکی از قویترین عناصر آلیاژی جهت جلوگیری از خوردگی است.
با وجود مولیبدن، می توان این گرید را در محیط های در معرض نمک های سدیم و کلسیم، محلول های هیپوکلریتی، اسید های فسفری، و محلول و اسید های سولفیدی استفاده کرد. همچنین تجهیزات مورد نیاز در اتاق عمل و جراحی از این آلیاژ تولید می شود. در مصارف دریایی نیز از این آلیاژ استفاده می شود، به غیر از پیچ و مهره هایی که نیاز به مقاومت به سایش دارند.
در محیط هایی که نیازمند مقاومت به خوردگی بیشتر از گرید ۳۰۴ هستند از گرید ۳۱۶ استفاده می شود. این گرید همانند ۳۰۴ آستنیتی و نگیر است، و با عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیست. عنصر کربن حداکثر ۰٫۰۸ درصد باید باشد و نیکل مقداری بیشتر از ۳۰۴ است. تفاوت شاخص میان ۳۰۴ و ۳۱۶ عنصر مولیبدن است که حداکثر ۳% به ۳۱۶ افزوده می شود. مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی این گرید را در برابر مواد خورنده شیمیایی، محلول ها و مخصوصاً در برابر کلرید ها بیشتر می کند. مولیبدن یکی از قویترین عناصر آلیاژی جهت جلوگیری از خوردگی است.
با وجود مولیبدن، می توان این گرید را در محیط های در معرض نمک های سدیم و کلسیم، محلول های هیپوکلریتی، اسید های فسفری، و محلول و اسید های سولفیدی استفاده کرد. همچنین تجهیزات مورد نیاز در اتاق عمل و جراحی از این آلیاژ تولید می شود. در مصارف دریایی نیز از این آلیاژ استفاده می شود، به غیر از پیچ و مهره هایی که نیاز به مقاومت به سایش دارند.
Carbon: 0.08% max.
Silicon: 1.00% max.
Manganese: 2.00% max.
Chromium: 16.00-18.00%
Phosphorus: 0.045% max.
Nickel: 10.00-14.00%
Sulfur: 0.030% max.
Molybdenum: 2.00-3.00%
Silicon: 1.00% max.
Manganese: 2.00% max.
Chromium: 16.00-18.00%
Phosphorus: 0.045% max.
Nickel: 10.00-14.00%
Sulfur: 0.030% max.
Molybdenum: 2.00-3.00%
۳۰۱: جهت سخت کاری، میزان کرم و نیکل کمتری به نسبت ۳۰۲ دارد
۳۰۲: گرید پایه سری ۳۰۰ می باشد. بیشترین مصرف را در استینلس های کرم-نیکلی و مقاوم به حرارت را دارد
۳۰۳: میزان مقاومت به خوردگی این گرید کمتر از ۳۰۲ و ۳۰۴ است. عناصر فسفر و گوگرد جهت بهبود خواص ماشینکاری به این گرید اضافه شده است.
۳۰۳Se: حاوی عنصر سلنیوم (Se) و فسفر است تا قابلیت ماشینکاری را افزایش دهد
۳۰۵:دارای نیکل بیشتر می باشد تا خواص سخت کاری را کاهش دهد .
۳۰۹/۳۰۹s: کروم و نیکل بیشتری دارد تا خواص مقاومت به خوردگی و همچنین مقاومت در برابر پوسته شدن در دمای بالا را فراهم آورد. ۳۰۹s دارای کربن کمتر است تا رسوب های کاربیدی کمتری تولید شود.
۳۱۰/۳۱۰s: از ۳۰۹ نیکل بیشتری دارد، در نتیجه مقاومت در برابر پوسته شدن در دمای بالای بهتری دارد. ۳۱۰s کربن کمتری دارد، تا از تولید رسوب های کاربیدی جلوگیری کند.
۳۲۱: دارای تیتانیوم می باشد تا از تشکیل کاربید های کروم در جوشکاری جلوگیری کند.
۳۳۰: نیکل بسیار بالای این گرید بهترین خواص مقاومت به خوردگی را در اکثر محیط های کوره ای بوجود می آورد. این گرید ضریب انبساط بسیار پایینی دارد و خواص چکش پذیری و استحکام بالایی دارد.
۳۴۷-۳۴۸: این گرید حاوی عناصر کلمبیوم و تانتالیوم می باشد تا خواص جوشکاری را بهبود بخشد. این گرید در دماهای بالای ۴۰۰ درجه سیلیسوس کاربرد دارد.
فریتیک ها
تا سال ۱۹۸۰ فریتیک ها به دلیل داشتن درصد بالای کربن نسبت به سایر گروه های استنلس استیل دارای محبوبیت پائین تری بودند.میزان کربن بالاتر،میزان شکنندگی آلیاژ را بالا می برد.بعدها با استفاده از تکنیک کربن زدایی آرگون اکسیژن و اضافه کردن کربن،تیتانیوم و یا نیوبیوم،این گروه پا به عرصه بازار گذاشت.
معروفترین نوع فریتیک ها نوع ۴۰۹ است که دارای ۱۰٫۵% سریوم (Ce) و عاری از نیکل است. این آلیاژ برای سیستم های اگزاست خود محرک استفاده می شود.مقدار بسیار کمی از سریوم به افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا کمک می کند.فولاد ضدزنگ فریتیک به خوردگی تنشی در مقابل کلراید مقاوم است.این گروه از استنلس استیل ها سهولت بیشتری در ماشینکاری نسبت به آستینیتیک ها دارند.
خوردگی تنشیstress corrosion cracking: شکست یک ماده به دلیل تاثیر همزمان خوردگی و تنش کششی کمتر از تنش نامی ماده است
معروفترین نوع فریتیک ها نوع ۴۰۹ است که دارای ۱۰٫۵% سریوم (Ce) و عاری از نیکل است. این آلیاژ برای سیستم های اگزاست خود محرک استفاده می شود.مقدار بسیار کمی از سریوم به افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا کمک می کند.فولاد ضدزنگ فریتیک به خوردگی تنشی در مقابل کلراید مقاوم است.این گروه از استنلس استیل ها سهولت بیشتری در ماشینکاری نسبت به آستینیتیک ها دارند.
خوردگی تنشیstress corrosion cracking: شکست یک ماده به دلیل تاثیر همزمان خوردگی و تنش کششی کمتر از تنش نامی ماده است
فریتیک ها از میان دو عنصر مهم و پرکاربرد در استینلس استیل ها فقط کروم را شامل شده و عاری از هرگونه نیکل و یا با درصدهای بسیار پائین است.به دلیل قیمت بالای نیکل و حذف نیکل از این آلیاژ قیمت این گروه نسبت به سایر گروه های با درصد بالای نیکل یسیار پائین تر است.
در این گروه جهت افزایش چقرمگی ،فرم پذیری و افزایش مقاومت در برابر خوردگی و افزایش قابلیت جوشکاری،تیتانیوم به آلیاژ افزوده می شود.
در این گروه جهت افزایش چقرمگی ،فرم پذیری و افزایش مقاومت در برابر خوردگی و افزایش قابلیت جوشکاری،تیتانیوم به آلیاژ افزوده می شود.
از خواص شاخص این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
. مگنتیک هستند. (بگیر)
. قابلیت استفاده در دماهای بالا تا ۴۷۵ درجه سانتیگراد
. سخت کاری پائین
. مقاوم در برابر خوردگی تنشی در برابر کلراید
. حساس به تردی ایجاد شده توسط هیدروژن
موارد پرکاربرد استینلس استیل این خانواده عبارتند از:
Type 405, 409
Type 430, 430Ti, 439
Type 444, E-Brite 26-1
SEA-CURE Stainless, 29-4, 29-4C, 29-4-2
Type 430, 430Ti, 439
Type 444, E-Brite 26-1
SEA-CURE Stainless, 29-4, 29-4C, 29-4-2
یکی از کاربردهای رایج این گروه ساخت دیگ های ماشین های لباسشویی است.
۴۰۵: حاوی ۱۲ درصد کروم و آلومینیوم است تا از سخت شدن جلوگیری کند.
۴۳۰: گرید پایه گروه فریتی می باشد. این گرید چکش پذیری بسیار بالا و مقاومت به خوردگی اتمسفری عالی دارند.
۴۳۰F/430Se: گوگرد و سلنیوم جهت افزایش قابلیت ماشینکاری به این گرید ها افزوده شده است.
۴۴۲: جهت افزایش مقاومت به پوسته ای شدن به این گرید کروم افزوده می شود.
۴۴۶: میزان کروم بسیار بالایی دارد(۲۷ درصد) جهت مقاومت بالا در برابر پوسته ای شدن. آلیاژهایی که بیش از ۳۰ درصد کروم دارند بسیار شکننده هستند.
۴۳۰: گرید پایه گروه فریتی می باشد. این گرید چکش پذیری بسیار بالا و مقاومت به خوردگی اتمسفری عالی دارند.
۴۳۰F/430Se: گوگرد و سلنیوم جهت افزایش قابلیت ماشینکاری به این گرید ها افزوده شده است.
۴۴۲: جهت افزایش مقاومت به پوسته ای شدن به این گرید کروم افزوده می شود.
۴۴۶: میزان کروم بسیار بالایی دارد(۲۷ درصد) جهت مقاومت بالا در برابر پوسته ای شدن. آلیاژهایی که بیش از ۳۰ درصد کروم دارند بسیار شکننده هستند.
مارتنزیتیک
نخستین گروه از استینلس استیل ها بودند که به دلیل ضعف در پذیرش درصد کربن پائین،مورد تفحص و بررسی قرار گرفتند.این گروه از بالاترین میزان کربن در میان سایر گروه ها برخوردار است.از طرفی این میزان کربن به استحکام این گروه منجر شد.
اساسا” مارتنزیتیک ها به استینلس استیل ابزارآلات شهرت دارند.مقاومت در برابر خوردگی به نسبت پائین آن ها،مصرفشان را در موارد فرایندی کاهش داده است.این گروه در ساخت چاقوهای معمول خانگی تا تیغ های جراحی به کار برده می شوند.یکی از دلایل انتخاب آن ها در این راستا علاوه بر ضد زنگ بودن،بالا بودن سختی آن هاست.تحمل حرارتی و استحکام مارتنزیتیک ها به کمک افزودن مولیبدن تقویت می گردد.این گروه دارای قابلیت جوشکاری خوبی نیستند.
از خواص شاخص این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
اساسا” مارتنزیتیک ها به استینلس استیل ابزارآلات شهرت دارند.مقاومت در برابر خوردگی به نسبت پائین آن ها،مصرفشان را در موارد فرایندی کاهش داده است.این گروه در ساخت چاقوهای معمول خانگی تا تیغ های جراحی به کار برده می شوند.یکی از دلایل انتخاب آن ها در این راستا علاوه بر ضد زنگ بودن،بالا بودن سختی آن هاست.تحمل حرارتی و استحکام مارتنزیتیک ها به کمک افزودن مولیبدن تقویت می گردد.این گروه دارای قابلیت جوشکاری خوبی نیستند.
از خواص شاخص این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
. مگنتیک هستند. (بگیر)
. سختی بالا
. تحمل در برابر عملیات حرارتی بالا جهت رسیدن به استحکام و سختی بالا
. غیر قابل جوشکاری
. سختی بالا
. تحمل در برابر عملیات حرارتی بالا جهت رسیدن به استحکام و سختی بالا
. غیر قابل جوشکاری
موارد پر کاربرد استینلس استیل این خانواده عبارتند از:
Types 410,420
Types: 440A,440B,440C
Types: 440A,440B,440C
۴۱۰: گرید پایه این نوع است. این گرید جهت استفاده عمومی مقاومت به خوردگی و حرارت استافده می شود. بوسیله عملیات حرارتی می توان این گرید را بهینه کرد و خواص مکانیکی مورد نیاز را بدست آورد. این گرید همواره مغناطیسی و اصطلاحاً بگیر است و می تواند آنیل شده، جهت نورد سرد و شکل دهی مورد استفاده قرار گیرد.
۴۰۳: این گرید بسیار خاص و با کیفیت بسیار بالا می باشد. مصرف عمده آن تیغه و پره های توربین های بخار و کمپرسور های موتور جت است. این گرید مناسب جهت استفاده در محیط های پر تنش می باشد.
۴۱۶/۴۱۶Se: بهینه شده گرید ۴۱۰ می باشد که با افزوده شدن عنصر گوگرد یا سلنیوم، خاصیت ماشینکاری بهتری دارد.
۴۲۰: این گرید را می توان از طریق عملیات حرارتی تا ۵۰۰ برینل سخت نمود که در این شرابط بهترین خواص مقاومت به خوردگی را هم دارد.
۴۳۱: این گرید دارای نیکل بیشتری است و خواص مقاومت به خوردگی بهتری از ۴۱۰، ۴۱۶، ۴۲۰ و ۴۴۰ را دارد.
۴۴۰C: بیشترین میزان سخت شوندگی را در میان گرید های قابل عملیات حرارنی دارد.
۴۰۳: این گرید بسیار خاص و با کیفیت بسیار بالا می باشد. مصرف عمده آن تیغه و پره های توربین های بخار و کمپرسور های موتور جت است. این گرید مناسب جهت استفاده در محیط های پر تنش می باشد.
۴۱۶/۴۱۶Se: بهینه شده گرید ۴۱۰ می باشد که با افزوده شدن عنصر گوگرد یا سلنیوم، خاصیت ماشینکاری بهتری دارد.
۴۲۰: این گرید را می توان از طریق عملیات حرارتی تا ۵۰۰ برینل سخت نمود که در این شرابط بهترین خواص مقاومت به خوردگی را هم دارد.
۴۳۱: این گرید دارای نیکل بیشتری است و خواص مقاومت به خوردگی بهتری از ۴۱۰، ۴۱۶، ۴۲۰ و ۴۴۰ را دارد.
۴۴۰C: بیشترین میزان سخت شوندگی را در میان گرید های قابل عملیات حرارنی دارد.
داپلکس
داپلکس هر دو ریز ساختار آستینیتیک و فریتیک را دارد.در واقع ترکیبی از خواص مثبت آستینیتیک و فریتیک با هم است.ریز ساختار داپلکس از استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی تنشی برخوردار است.از خواص داپلکس ها میزان کروم بالا (۲۰٫۱ تا ۲۵/۴ درصد) و نیکل پائین تر (۱٫۴ تا ۷ درصد) نسبت به آستینیتیک هاست.
میزان نیکل پائین تر داپلکس ها،قیمت آن ها را متعادل تر می سازد.جهت بالانس این گروه و افزایش مقاومت در برابر خوردگی به آن ها مولیبدن (۰٫۴ تا ۴ درصد) و نیتروژن افزوده می شود.نیتروژن همچنین میزان استحکام را بالا می برد.ترکیب کروم و مولیبدن در کنار یکدیگر سبب افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره ای می گردد.
میزان نیکل پائین تر داپلکس ها،قیمت آن ها را متعادل تر می سازد.جهت بالانس این گروه و افزایش مقاومت در برابر خوردگی به آن ها مولیبدن (۰٫۴ تا ۴ درصد) و نیتروژن افزوده می شود.نیتروژن همچنین میزان استحکام را بالا می برد.ترکیب کروم و مولیبدن در کنار یکدیگر سبب افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره ای می گردد.
نمونه ای از یک خوردگی حفره ای
در برخی گریدهای داپلکس جهت افزایش قابلیت حل شدن نیتروژن مقداری منگنز به جای نیکل به آلیاژ افزوده می شود.یکی از گریدهای معروف این گروه Carpenter 7-Mo plus بالاترین مقاومت در برابر اسی نیتریک را در میان تمامی استینلس استیل ها داراست.این گروه به سبب خاصیتی که از گروه فریتیک ها دارد مگنتیک (بگیر) می باشد.
از خواص شاخص این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
. مگنتیک هستند. (بگیر)
. استحکام بالا
. حساس به تردی ایجادشده توسط هیدروژن
. قابلیت تحمل دمایی تا ۳۷۵ درجه سانتیگراد
. مقاوم در برابر خوردگی حفره ای
. استحکام بالا
. حساس به تردی ایجادشده توسط هیدروژن
. قابلیت تحمل دمایی تا ۳۷۵ درجه سانتیگراد
. مقاوم در برابر خوردگی حفره ای
