مزایا و مضرات فولاد ضد زنگ

مقدمه

فولاد ضد زنگ در اوایل قرن بیستم وارد صحنه صنعتی شد و نام خود را به دست آورد زیرا واقعاً به نظر می رسید مقاومت در برابر زنگ زدگی.

در درجه اول از آهن تشکیل شده است, کروم, نیکل, و عناصر ردیابی, فولاد ضد زنگ ترکیب خواص منحصر به فردی است که متناسب با همه چیز از نمای آسمان خراش گرفته تا پوست سر جراحی است.

تا کنون, علی رغم نقاط قوت آن, فولاد ضد زنگ همراه با تجارت است.

در این مقاله, ما مزایا و مضرات اصلی فولاد ضد زنگ را بررسی خواهیم کرد, توسط داده ها تقویت شده است,

بنابراین می توانید هنگام انتخاب فولاد ضد زنگ برای لوازم جانبی ورق فلزی یا هر برنامه دیگر ، تصمیمات آگاهانه بگیرید.

مزایای فولاد ضد زنگ

مقاومت در برابر خوردگی برتر

ویژگی بارز از جنس استنلس استیل از حداقل آن پدیدار می شود 10.5 % کروم محتوا, که یک لایه کروم-اکسید خود درمانی را تشکیل می دهد.

در نتیجه, نمرات مانند 304 نرخ خوردگی را به اندازه پایین نشان می دهد 0.01 MM/سال در محیط های خنثی, در حالی که 316 (با مولیبدن اضافه شده) در برابر گودبرداری در راه حل های کلرید به -0.2 در VS. گودال.

علاوه بر این, این فیلم منفعل بلافاصله پس از خراش های جزئی بازسازی می شود, اطمینان از دوام طولانی مدت در جوهای سخت.

در نتیجه, صاحبان خانه به آن برای سینک ها و وسایل آشپزی اعتماد دارند, و سرآشپزها برای وسایل آشپزخانه که با غذاهای اسیدی بدون گودال یا زنگ زدگی تماس می گیرند ، به آن اعتماد می کنند.

نسبت قدرت به وزن بالا

علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی, بسیاری از نمرات ضد زنگ نقاط قوت کششی از 500 به 1 200 MPa- از این رو متناسب یا بیش از فولادهای کربن ساختاری - در حالی که وزن تقریباً وزن دارد 20 % کمتر.

به عنوان مثال, 17-4 PH بر 1 000 MPa در دمای H900, آن را برای شفت ها ایده آل می کند, چرخ دنده ها, و مؤلفه های بار بالا که بدون قربانی کردن قدرت از وزن سبک تر بهره مند می شوند.

عملکرد برجسته درجه حرارت بالا

علاوه بر این, فولادهای ضد زنگ یکپارچگی مکانیکی و مقاومت اکسیداسیون را در دمای بالا حفظ می کنند.

310اس بیش از 80 % از قدرت کششی دمای اتاق آن در 800 درجه سانتی گراد, و 601 (یک درجه مقاوم در برابر گرما) به طور مداوم در 1 100 درجه سانتی گراد.

در نتیجه, صنایعی مانند تولید برق و پتروشیمی ها برای اجزای کوره به ضد زنگ متکی هستند, لوله کشی حرارتی, و سیستم های اگزوز.

خصوصیات بهداشتی عالی

انتقال به برنامه های بهداشتی, فولاد ضد زنگ صاف است, سطح غیر متخلخل در برابر چسبندگی باکتریایی مقاومت می کند.

در محیط های غذایی و محیط های پزشکی, متخصصان تجهیزات ضد زنگ را با پاک کننده های سوزاننده یا اتوکلاو ضد عفونی می کنند, اطمینان دارد که این فلز نه میکروب ها و نه باقیمانده پنهان نمی شود.

در واقع, یک مطالعه نشان داد که کوپن های 316L به درستی صیقل داده شده است واحدهای تشکیل دهنده مستعمره صفر پس از 24 ساعت ها در فرهنگ آبگوشت.

تطبیق پذیری زیبایی و گزینه های پایان

فراتر از عملکرد, فولاد ضد زنگ چشم را خوشحال می کند. طراحان به جلا های آینه می رسند (Ra < 0.1 میکرومتر), بافت های قلم مو (ra 0.4 میکرومتر), یا پوشش های آندی رنگی برای پانل های تزئینی و مجسمه ها.

علاوه بر این, پایان یکنواخت آن به طور مساوی نور را منعکس می کند, وام دادن به یک نگاه حق بیمه به نمای, لوازم آشپزخانه, و جواهرات.

بازیافت و پایداری

از نظر تأثیرات زیست محیطی, فولاد ضد زنگ ایستاده است: آلیاژهای مدرن اغلب حاوی 60- 80 % محتوای بازیافت شده, و فلز باقی مانده است 100 % قابل بازیافت نامحدود.

علاوه بر این, تولید ضد زنگ از قراضه تا 40 % انرژی کمتری از تولید اولیه, هماهنگی با اعتبار LEED و اهداف ESG شرکت.

مقاومت در برابر سایش و ضربه

بسیاری 420 و 630-

مقادیر سختی راکول در بالا HRC 40, مقاومت در برابر سایش استثنایی در شفت های پمپ, تیغه های چاقو, و صندلی های دریچه.

علاوه بر این, این آلیاژها سختی را حفظ می کنند (charpy v-notch > 50 j در -40 درجه سانتیگراد) تحت تأثیر مکرر, گسترش عمر خدمات در برنامه های پویا.

نگهداری کم و ارزش چرخه عمر

در نهایت, ترکیبی از مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ, قدرت, و زیبایی شناسی چرخه های نگهداری را کاهش می دهد.

به عنوان مثال, سیستم های روکش معماری ساخته شده از 316 درجه اغلب فقط به شستشوی دوره ای نیاز دارد, در مقایسه با فولاد نقاشی شده, که خواستار بازگرداندن همه است 5-7 سال.

بیش از یک زندگی 50 ساله ساختمان, ضد زنگ می تواند ارائه دهد 30–50 % هزینه کل مالکیت پایین تر علی رغم هزینه های بالاتر مواد مقدم.

مضرات فولاد ضد زنگ

هزینه مواد بالاتر

اول و مهمتر, آلیاژهای ضد زنگ دارای برچسب قیمت حق بیمه هستند.

به عنوان مثال, 304-هزینه های ضد زنگ تقریباً تقریباً هزینه دارد 20–30 % بیشتر در هر کیلوگرم از فولاد کربن استاندارد, در حالی که نمرات دوبلکس یا نیکل غنی از (به عنوان مثال, 2205, 316L) می تواند دوید 50- 80 % بالاتر.

در نتیجه, پروژه هایی با بودجه تنگ اغلب فقط برای مهمترین مؤلفه ها ضد زنگ هستند.

هدایت حرارتی پایین

علاوه بر این, هدایت حرارتی فولاد ضد زنگ در اطراف است 15 W/m·K- فقط در مورد 8 % از مس و 7 % از آلومینیوم.

در نتیجه, برنامه های کاربردی که نیاز به اتلاف سریع گرما دارند (مانند سینک های حرارتی الکترونیکی یا قسمتهای ظروف آشپزخانه) با ضد زنگ ضعیف عمل کنید, مهندسین پیشرو به جای آن فلزات جایگزین را انتخاب می کنند.

ساخت و ماشینکاری چالش برانگیز

علاوه بر این, کار ضد زنگ به سرعت. در هنگام فرز یا چرخش, منطقه برش می تواند سخت شود 20–30 %, که باعث تسریع در سایش ابزار می شود.

در حالی که کاربید یا ابزار سرامیک این اثر را کاهش می دهد, مغازه ها هنوز با هم روبرو می شوند 30-40 % کوتاه عمر ابزار در مقایسه با ماشینکاری فولاد خفیف.

علاوه بر این, سختی آن نیاز به نیروهای برش بالاتر دارد, افزایش مصرف برق.

مشکلات جوشکاری و اعوجاج

به همین ترتیب, جوشکاری ضد زنگ نیاز به کنترل دقیق دارد. انبساط حرارتی بالا (± 17 × 10⁻⁶ k⁻) می تواند تحریف را القا کند,

و خنک کننده سریع باعث حساسیت می شود-بارش کاربید کروم مرزی مرزی که مقاومت در برابر خوردگی را تضعیف می کند.

برای مقابله با این مسائل, سازندگان اغلب قطعات را گرم کرده و آنیل های پس از جوش را انجام می دهند, که زمان و هزینه را به تولید اضافه می کند.

علامت گذاری سطح و دید اثر انگشت

علاوه بر این, فولاد ضد زنگ به راحتی اثر انگشت را نشان می دهد, لکه های آب, و خراش های خوب.

حتی با اتمام درجه بالا (2B یا BA), دست زدن به روزمره ، لکه های روغنی را پشت سر می گذارد که طراحان باید با جلا های تخصصی تمیز کنند.

در تاسیسات پر ترافیک-مانند فضای داخلی آسانسور-تیم های کارآزمایی گزارش هزینه ها 20–30 % بیشتر تلاش نگه داشتن بکر به نظر می رسد در مقایسه با فولادهای روکش شده با پودر.

مغناطیس در نمرات فریتیک

در نهایت, بسیاری از نمرات ضد زنگ فریتیک (به عنوان مثال, 430) خصوصیات مغناطیسی را نشان می دهد, که می تواند در کاربردهای الکترونیکی یا پزشکی که به مواد غیر مغناطیسی نیاز دارند ، مشکلاتی ایجاد کند.

گرچه نمرات آستنیتی (304, 316) اساساً غیر مغناطیسی باقی مانده است, آنها هزینه بیشتری دارند و قدرت عملکرد کمتری را ارائه می دهند, ایجاد معامله بین عملکرد و قیمت.

نتیجه گیری

ترکیب مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ, قدرت, و تطبیق پذیری زیبایی شناختی آن را در کاربردهای بی شماری ضروری می کند-از وسایل آشپزی گرفته تا گیاهان فرآیند شیمیایی.

با این حال هزینه بالاتر آن, جوشکاری/تشکیل تقاضا, و نیاز به نگهداری سطح چالش های واقعی را ارائه می دهد.

با وزن این مزایا و مضرات در برابر الزامات پروژه, شما می توانید تعیین کنید که آیا فولاد ضد زنگ انتخابی بهینه برای لوازم جانبی ورق فلزی بعدی یا مؤلفه صنعتی شما باقی مانده است.