پس از انقلاب صنعتی اروپا، صنایع مختلف رشدی انفجاری داشتند و روز به روز به تجهیزاتی که صنعت برای براوردن نیازهای خود لازم داشت، افزوده میشد.در همین راستا کشف ورق استنلس و یا در کل آلیاژ استنلس استیل، انقلابی را در صنایع مختلف برپا کرد. خواص مطلوب فولاد سبب شد که این فلز آلیاژی، در صنایع مختلف بطور گسترده استفاده شود. فولاد بخودیخود دارای خواص مکانیکی مطلوبی است و استحکام بالایی را ارائه میکند، اما یک مشکل جدی فولادها که باعث محدودیت کاربرد آن در بسیاری از صنایع میشد و تولیدات را در برخی بخشها با مشکل مواجه میکرد، مقاومت ضعیف آن به خوردگی بود. با معرفی استنلس استیل و ورق استیل صنعتی، مشکل خوردگی بالای محصولات فولادی برطرف و دنیایی جدیدی به روی صنعت گشوده شد. در ادامه با ما همراه باشید تا ضمن معرفی انواع ورق استیل صنعتی، به بررسی کاربردهای آن نیز بپردازیم.
ورق استیل صفحهای با ضخامت کم از جنس استنلس استیل است. تنوع ضخامت این نوع ورق، سبب میشود که از آن در صنایع مختلف و برای ساخت قطعات و ابزار گوناگون استفاده شود. حال این سوال مطرح میشود که استنلس استیل چیست و چه تفاوتی با فولاد ساده کربنی دارد؟
استنلس استیل (Stainless Steel) که در بازار به آن استیل میگویند، گریدی از فولادهای آلیاژی است که دارای خاصیت مقاومت به خوردگی بالایی نسبت به فولادهای ساده کربنی میباشد.
اما این مقاومت در برابر خوردگی بالا، ناشی از چیست؟ به فولادهایی که دارای درصد کروم بالاتر از 10.5 درصد هستند، فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل میگویند. البته در کنار کروم دیگر عناصر آلیاژی همچون نیکل، منگنز، بیسموت، مس و... هم وجود دارد. این درصد بالای عنصر کروم در ترکیب شیمیایی فولاد، سبب ایجاد یک ویژگی به نام مقاومت به خوردگی میشود. در واقع کروم با اکسیژن موجود در اتمسفر در حین تولید استیل، واکنش داده و یک لایه اکسید کرومی روی سطح فولاد ایجاد میکند. این لایه اکسیدی در برابر نفوذ عوامل مختلف بسیار مقاوم است و باعث ایجاد مقاومت به خوردگی قابل قبولی در ورق استیل میشود.
همانطور که اشاره کردیم در ترکیب شیمیایی استیل، در کنار کروم، عناصر آلیاژِ دیگری هم وجود دارند. به همین دلیل بر اساس نوع و میزان این عناصر آلیاژی، ورق استیل یا در کل استیل، به انواع مختلفی تقسیم بندی و یا گریدبندی میشود. تعداد و تنوع گریدهای استنلس استیل بسیار است برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره انواع استنلس استیل و استعلام قیمت ورق استیل به سایت شهر استیل مراجعه نمایید.
این دستهبندی مواد بر اساس ترکیب شیمیایی آنها و طبق استاندارد آمریکایی ASTM انجام میشود. علت این دستهبندی هم کاملا مشخص است. هر یک از گریدهای ورق استیل، دارای خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی متفاوتی هستند.
زیرا عناصر آلیاژی یا ترکیب شیمیایی مواد و میزان این عناصر، تاثیری مستقیم در خواص آنها دارند. به عنوان مثال نیکل موجود در ترکیب شیمیایی این فولاد آلیاژی باعث افزایش استحکام در ورق استیل میشود و پایدار کننده فازآستنیت است. بر این اساس در اینجا نگاهی گذرا به انواع گریدهای استیل میاندازیم.
سری 300 رایجترین گرید انواع ورق استنلس استیل است که خود بر اساس ترکیب شیمیایی عناصر، دارای گریدهای مختلفی است. استیل سری 300 شامل گریدهای 301، 302، 303، 304، 309، 316، 317 و 321 است. با این حال پرکاربردترین گریدهای استیل به ویژه در ساخت ورق استیل صنعتی، دو سری 304 و 316 است.
ورق استیل 304 دارای ریزساختار آستنیتی است و جز استیلهای نگیر محسوب میشود.
منظور از استیل نگیر، استیلی است که خاصیت مغناطیسی ندارد و یا به زبان سادهتر، جذب آهنربا نمیشود. ورق استیل گرید 304 مقاومت به خوردگی بالایی در محیطهای مرطوب دارد اما برای محیط آب دریا و محیطهای خورنده شیمیایی مناسب نیست.
استیل 304 خود در دو نوع 304L و 304H در بازار موجود است. تفاوت ورق استیل 304L با 304H در درصد کربن آن است. L به معنای کم کربن بودن و H نشان از درصد کربن بالای استیل است. هرچقدر درصد کربن در فولادها بالاتر باشد، استحکام و سختی آن هم بالاتر است، اما در عوض انعطاف پذیری فولاد افت میکند.
ورق استیل 316 هم با ساختاری آستنیتی جز استیلهای نگیر است.
مقاومت به خوردگی این گرید ورق استیل نسبت به گرید 304 بالاتر است و در صنایع دریایی و صنایعی که با مواد شیمیایی در ارتباط است مانند نفت و گاز و پتروشیمی، استفاده میشود. ورق استیل گرید 316 هم خود در دو نوع 316L و 316H تولید و به بازار عرضه میگردد
یکی از گریدهای پرکاربرد استیلس استیل، گرید 400 است. این گرید بطور ویژه در ساخت لوازم خانگی استفاده میشود. البته کاربرد گرید ورق استیل صنعتی 400 تنها به اینمورد محدود نمیشود و کاربردهای زیاد دیگری نیز دارد.
ساختار غالب گریدهای مختلف این سری از ورق استنلس استیل، ساختار فریتی است. بنابراین جز استیلهای بگیر محسوب میشود. ورق استیل سری 400 خود شامل گریدهای مختلفی میشود که پرکاربردترین آنها سه گرید 410، 420 و 430 می باشد.
ورق استیل سری 200 یکی از پرکاربردترین انواع استیلهای آستنیتی محسوب میشود که عمدتاً در دو گرید 201 و 202 تولید میگردد اما استیلهای سری 200 محدود به این دو گرید نیستند، استنلس استیل 205، 216 و 219 از دیگر گریدهای این سری استیل هستند . در این سری، عنصر کروم به عنوان اصلیترین عامل ایجاد خاصیت ضدزنگ حضور دارد و پس از آن، نیکل بهعنوان مهمترین عنصر آلیاژی برای بهبود شکلپذیری و مقاومت در برابر خوردگی بهکار میرود. جایگزینی بخشی از نیکل با منگنز و نیتروژن در این آلیاژ باعث کاهش هزینه تولید و در عین حال افزایش استحکام مکانیکی آن میشود. ورقهای استیل سری 200 علاوه بر مقاومت قابلقبول در برابر اکسیداسیون، دارای سختی و استحکام بالاتری نسبت به سری 300 هستند، هرچند مقاومت خوردگی آنها در محیطهای خورنده نسبت به استیل 304 یا 316 کمتر است.
خواص ورق استنلس استیل
مهمترین ویژگی ورقهای استیل که سبب تمایز آن از فولاد و آهن میشود، مقاومت به خوردگی قوی این فلز است. مقاومت به خوردگی در بسیاری از صنایع مانند صنایع دریایی، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، آب و فاضلاب، لوازم خانگی و... اهمیت بالایی دارد. انواع گریدهای ورق استیل در میزان و حد مقاومت به خوردگی با یکدیگر متفاوت هستند. به عنوان مثال همانطور که گفتیم ورق استینلس استیل گرید 304، تنها در محیطهای مرطوب مقاوم است و در برابر آب های دارای املاح و محیطهای خورنده، مقاومت به خوردگی قابل قبولی را از خود نشان نمی دهد.
ویژگی مهم دیگر ورق استیل، خواص مکانیکی مطلوب آن است. بطورکلی گفته میشود که خواص مکانیکی استیل نسبت به فولاد کربنی، ضعیفتر است. اما در کل دارای استحکام و حتی سختی قابل قبولی است. این ویژگی استیل سبب شده است که از ورق استیل صنعتی در کاربردهای زیادی استفاده شود.
استنلس استیل همچنین نسبت به فولاد، قابلیت انعطاف پذیری خوبی دارد. فولادها با این که استحکام کششی و استحکام تسلیم قابل قبولی را ارائه میکنند، انعطاف پذیری و یا چقرمگی پایینی دارند. اما استنلس استیل در کنار خواص مکانیکی مطلوبی که دارد، دارای انعطاف پذیری قابل قبولی هم میباشد. این ویژگی سبب شده است که ورق اسینلس استیل بدون ایجاد مشکل رد فرایند تولید و پرداخت به راحتی رول شود و شکل پذیری خوبی از خود نشان دهد. به همین دلیل در ساخت انواع وسایل، ابزار و دستگاههای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
از دیگر ویژگیهای ورق استیل و بطورکلی استیلها، قابلیت بازیافت و زیست سازگاری آن است. درواقع میتوان بارها این آلیاژ را وارد چرخه تولید کرد و از آن برای ساخت انواع محصولات مانند انواع محصولات ورق استنلس استیل استفاده کرد.
این ویژگی علاوهبر کاهش هزینههای تولید و صرفه جویی در مصرف مواد اولیه، در کاهش میزان آلودگیهای زیستی ناشی از تولید مواد اولیه و پسماندهای آن نیز تاثیرگذار است. به علاوه میزان کربن دی اکسید منتشر شده در حین تولید ورق استیل، نسبت به فولاد و یا آهن، بسیار کمتر است.
ورق استیل دارای جلا و براقیت خاصی نسبت به فولاد کربنی است. در واقع به دلیل عدم نفوذ عناصر دیگر مانند اکسیژن به سطح این آلیاژ، سطح آن کدر و یا دچار زنگ زدگی نمیشود. بنابراین دارای سطحی صاف و براق است. این ویژگی سبب شده است که ورق استیل برای کاربردهایی که ظاهر کار اهمیت دارد، مانند دکوراسیون داخلی، برخی وسایل تزیینی و... مورد استفاده قرار گیرد.
ورق استیل صنعتی به دلیل داشتن ویژگی مقاومت به خوردگی قابل قبول، دارای کاربردهای صنعتی زیادی است. در واقع بسیاری از صنایع نیازمند استفاده از فلزی هستند که در برابر محیطهای مرطوب و خورنده، مقاوم باشد. در قسمتهای قبلی به طور پراکنده به برخی از کاربردهای این نوع ورق استیل صنعتی اشاره کردیم. اما بطورکلی کاربرد ورق استیل در صنعت عبارت است از:
· صنایع دریایی
· صنعت کشتی سازی
· صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
· ساخت لوازم خانگی
· ساخت تجهیزات پزشکی
· صنعت آب و فاضلاب
· لوازم آزمایشگاهی
· مبدلهای حرارتی
· ساخت کوره
· صنایع دارویی
با توجه به شرایط خاص تولید استنلس استیل نسبت به فولاد ساده کربنی و حساسیت ترکیب شیمیایی آن، بطورکلی قیمت ورق استنلس استیل نسبت به ورق فولاد کربنی بالاتر است. اما انواع ورقهای استیل، قیمتهای متفاوتی دارند. فاکتورهای مختلفی در حین قیمتگذاری انواع ورق استیل مدنظر قرار داده میشوند. برخی از مهمترین این فاکتورها عبارتند از:
· گرید ورق استیل: ورقهای استیل با گریدهای مختلف دارای قیمتهای متفاوتی از یکدیگر هستند. به عنوان مثال گرید ورق استیل 316 دارای قیمت بالاتری نسبت به ورق با گرید 304 است.
· ضخامت و ابعاد ورق استیل: از آنجا که ورقها با ابعاد مختلف، میزان مواد مصرفی متفاوتی دارند، قیمتهای یکسانی ندارند. همچنین برای تولید ورق با ضخامتهای مختلف مراحل تولید با یکدیگر متفاوت است، بنابراین ضخامت هم در قیمت ورق استیل موثر است.
· کیفیت ورق استیل: در قیمت گذاری تمامی محصولات، کیفیت آن از مهمترین فاکتورهای تعیین کننده قیمت است. تولید ورق استیل با کیفیت به مواد اولیه با کیفیت و روشهای تولید دقیق و استاندارد نیاز دارد. بنابراین بدیهی است که ورقهای با کیفیت دارای قیمتهای بالاتری هستند. توصیه میکنیم در هنگام خرید ورق استینلس استیل، کیفیت را مقدم بر قیمت قرار دهید.
· برند ورق استیل: برندهای معتبر تولید کننده ورق استیل، محصولاتی استاندارد و با کیفیت تولید میکنند. در واقع این اعتبار را از ارائه محصولات با کیفیت کسب کردهاند. بنابراین برندهای معتبر ورق استیل، قیمتهایی متفاوت از دیگر برندها یا شرکتهای ناشناس ارائه میکنند.
· نوسانات بازار: بازار ارزی کشور ما جز ملتهبترین بازارهای جهانی است و همواره تورم در بازار رو به رشد است. بدیهی است نوسانات ارزی تاثیری مستقیم در قیمت مواد اولیه، هزینههای تولید و هزینه نیروی انسانی دارد. بنابراین در قیمت نهایی ورق استیل هم بسیار موثر است.
کلام آخر
همانطور که عنوان شد ورق استیل صنعتی به واسطه خاصیت مقاومت به خوردگی بالا و خواص مکانیکی (استحکام کششی، سختی و...) قابل قبولی که ارائه میدهد، دارای کاربردهای صنعتی زیادی است. ورق استیل خود بر اساس ترکیب شیمیایی یا نوع و میزان عناصر آلیاژی موجود در ساختار آن، به گریدهای مختلفی تقسیم بندی میشود. وجود گریدهای مختلف ورق استیل با خواص متفاوت، امکان استفاده از آن را برای کاربردهای مختلف فراهم کرده است. گستره این کاربردها بسیار زیاد است و از ساخت قاشقهای آشپزخانه تا بدنه یک زیردریایی فوق پیشرفته را شامل میشود.
