1. مقدمه
فولاد ضد زنگ به دلیل دوام خود مشهور است, ظاهر براق, و - به ویژه - مقاومت آن در برابر زنگ زدگی و خوردگی. به خاطر همین خصوصیات, در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده می شود, از لوازم آشپزخانه گرفته تا ماشین آلات صنعتی.
اما آیا فولاد ضد زنگ هرگز زنگ نمی زند? این مقاله حقیقت مقاومت در برابر زنگ زدگی فولاد ضد زنگ را آشکار می کند و باورهای غلط رایج را روشن می کند.
2. فولاد ضد زنگ چیست؟?
فولاد ضد زنگ نوعی آلیاژ فولادی است که حاوی حداقل 10.5% کروم بر حسب جرم. این محتوای کروم چیزی است که آن را از سایر انواع فولاد متمایز می کند.
هنگامی که در معرض اکسیژن قرار می گیرند, کروم واکنش نشان می دهد و لایه نازکی از اکسید کروم را روی سطح تشکیل می دهد.
این لایه به عنوان یک مانع محافظ عمل می کند, جلوگیری از رسیدن رطوبت و هوا به فولاد زیر, در نتیجه از تشکیل زنگ جلوگیری می کند.
فولاد ضد زنگ انواع مختلفی دارد:
- فولاد ضد زنگ آستنیتی: حاوی سطوح بالاتری از کروم و نیکل است, ارائه مقاومت در برابر خوردگی برتر.
نمرات رایج شامل 304 (همه منظوره) و 316 (درجه دریایی). - فولاد ضد زنگ فریتی: حاوی نیکل کمتر و مغناطیسی است. در حالی که در برابر زنگ زدگی مقاوم است, به اندازه فولاد ضد زنگ آستنیتی قوی نیست.
نمرات رایج شامل 409 (سیستم های اگزوز خودرو) و 430 (لوازم خانگی). - فولاد ضد زنگ مارتنزیتی: به دلیل سختی آن شناخته شده است, اغلب در چاقو و ابزار جراحی استفاده می شود. نسبت به گریدهای آستنیتی در برابر خوردگی کمتر مقاوم است.
نمرات رایج شامل 410 (کارد و چنگال و تیغه) و 420 (ابزار جراحی). - فولاد ضد زنگ دوبلکس: ترکیبی از آستنیت و فریت, ارائه استحکام و مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته است.
درجه مشترک شامل 2205 (صنعت نفت و گاز). - سخت شدن بارش و فولاد ضد زنگ سوپر دوبلکس: این نمرات با کارایی بالا برای کاربردهایی طراحی شده اند که به دوام و مقاومت بسیار زیاد در برابر زنگ زدگی نیاز دارند.
3. فولاد ضد زنگ چگونه در برابر زنگ زدگی مقاومت می کند؟?
لایه اکسید کروم اولین خط دفاعی در برابر زنگ زدگی است. هنگامی که سطح فولاد ضد زنگ در معرض هوا قرار می گیرد, کروم با اکسیژن واکنش می دهد و یک غیرفعال تشکیل می دهد, فیلم خود درمانی.
این فیلم تنها چند اتم ضخامت دارد اما در جلوگیری از اکسیداسیون بیشتر بسیار موثر است. اگر سطح خراشیده یا آسیب دیده باشد, لایه اکسید کروم می تواند با تشکیل مجدد در ناحیه در معرض "ترمیم" شود, به شرطی که کروم و اکسیژن کافی وجود داشته باشد.
عواملی که مقاومت در برابر زنگ را افزایش می دهند:
- محتوای کروم بالاتر: کروم بیشتر به معنای یک لایه محافظ قوی تر است.
- افزودن نیکل: نیکل پایداری لایه محافظ را افزایش می دهد و مقاومت در برابر خوردگی کلی را بهبود می بخشد.
- مولیبدن و سایر عناصر: مولیبدن, نیتروژن, و عناصر دیگری را می توان برای بهبود مقاومت در برابر انواع خاصی از خوردگی اضافه کرد, مانند خوردگی حفره ای و شکافی.
4. می تواند زنگ فولاد ضد زنگ?
در حالی که فولاد ضد زنگ در برابر زنگ زدگی بسیار مقاوم است, کاملا مصون نیست. تحت شرایط خاص, فولاد ضد زنگ می تواند خورده شود:
- آسیب به لایه کروم: اگر لایه محافظ اکسید کروم آسیب ببیند (به عنوان مثال, توسط خراش, فرورفتگی ها, یا مواد شیمیایی), زنگ ممکن است ایجاد شود.
- قرار گرفتن در معرض محیط های خشن: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض کلریدها, اسیدها, یا آب شور می تواند باعث زنگ زدگی فولاد ضد زنگ شود. این در محیط های دریایی یا تماس با مواد شیمیایی صنعتی رایج است.
- خوردگی گالوانیکی: تماس با فلزات غیر مشابه می تواند باعث خوردگی گالوانیکی شود, جایی که یک فلز برای محافظت از دیگری ترجیحاً خورده می شود.
فولاد ضد زنگ در برابر انواع خاصی از خوردگی آسیب پذیر است:
- خوردگی حفره ای: به دلیل قرار گرفتن در معرض کلرید، گودال ها یا سوراخ های کوچکی ایجاد می شود.
خوردگی حفره ای از فولاد ضد زنگ - خوردگی شکاف: در فضاهای تنگ رخ می دهد, مانند زیر واشر یا در اتصالات, جایی که آب راکد می تواند انباشته شود.
- خوردگی بین دانه ای: به مرزهای دانه فلز حمله می کند, اغلب به دلیل عملیات حرارتی نامناسب.
- ترک خوردگی ناشی از استرس(SCC): ترک ها در حضور تنش کششی و محیط خورنده ایجاد می شوند, معمولا در محیط های غنی از کلرید.
5. عواملی که به زنگ زدگی در فولاد ضد زنگ کمک می کنند
عوامل متعددی می تواند خطر تشکیل زنگ زدگی در فولاد ضد زنگ را افزایش دهد:
- شرایط محیطی:
-
- قرار گرفتن در معرض آب شور: محیط های دریایی به دلیل محتوای نمک زیاد، چالش برانگیز هستند, که خوردگی را تسریع می کند.
- رطوبت و آلودگی بالا: رطوبت و آلاینده ها در مناطق صنعتی می توانند فولاد ضد زنگ را در طول زمان خورده کنند.
- کلریدها: در استخرها یافت می شود, پاک کننده های صنعتی, و نمک های یخ زدایی, کلریدها به لایه اکسید کروم حمله می کنند.
- عوامل مکانیکی:
-
- آسیب سطحی: خراش, فرورفتگی ها, یا هر گونه آسیب فیزیکی می تواند لایه محافظ را به خطر بیندازد.
- تمیز کردن نامناسب: استفاده از مواد ساینده مانند پشم فولاد یا مواد شیمیایی خشن می تواند لایه اکسید کروم را از بین ببرد..
- کیفیت مواد:
-
- فولادهای ضد زنگ درجه پایین تر در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارند, به خصوص در محیط های خشن.
6. چگونه از زنگ زدن فولاد ضد زنگ جلوگیری کنیم؟
برای حفظ زنگ زدگی فولاد ضد زنگ, مراقبت و نگهداری مناسب ضروری است:
تکنیک های نگهداری و تمیز کردن مناسب:
- نظافت منظم: فولاد ضد زنگ را به طور مرتب با مواد شوینده ملایم و مواد غیر ساینده تمیز کنید.
- از مواد شیمیایی خشن اجتناب کنید: از سفید کننده استفاده نکنید, آمونیاک, یا سایر مواد شیمیایی خشن که می تواند به لایه محافظ آسیب برساند.
- درمان های غیرفعال سازی: برای تقویت لایه اکسید کروم و افزایش مقاومت در برابر خوردگی از روش های غیرفعال سازی استفاده کنید.
انتخاب مواد مناسب:
- نمره مناسب را انتخاب کنید: درجه مناسب فولاد ضد زنگ را برای کاربرد خاص انتخاب کنید. به عنوان مثال, 316 فولاد ضد زنگ برای محیط های دریایی مناسب تر است.
7. اگر فولاد زنگ نزن زنگ زد چه باید کرد؟?
اگر زنگ زدگی روی فولاد ضد زنگ ظاهر شود, راه های مختلفی برای حذف آن وجود دارد:
- محصولات ضد زنگ زدگی: پاک کننده های تخصصی می توانند لکه های زنگ زدگی را از بین ببرند و به بازسازی لایه محافظ کمک کنند.
- پولیش مکانیکی: این فرآیند نواحی آسیب دیده را صاف می کند و به از بین بردن لکه های زنگ زدگی کمک می کند.
- درمان های غیرفعال سازی: بعد از تمیز کردن, استفاده از عملیات غیرفعال سازی می تواند لایه محافظ اکسید کروم را بازیابی کند.
8. کاربردهایی که فولاد ضد زنگ ممکن است در معرض خطر زنگ زدگی باشد
برخی از محیط ها خطر زنگ زدگی فولاد ضد زنگ را بیشتر می کنند:
- محیط های دریایی: قایق ها, اسکله ها, و سازه هایی که در معرض آب شور هستند برای مقاومت در برابر خوردگی به فولاد ضد زنگ درجه دریایی نیاز دارند.
- صنایع غذایی و شیمیایی: کلریدها و مواد شیمیایی مورد استفاده در این صنایع می توانند فولاد ضد زنگ را تجزیه کنند.
- سازه های فضای باز: نرده, پل ها, و ویژگی های معماری در معرض عناصر در معرض خطر هستند, به ویژه در مناطق آلوده یا ساحلی.
9. نتیجه گیری
فولاد ضد زنگ فوق العاده در برابر زنگ زدگی مقاوم است اما در برابر خوردگی غیر قابل نفوذ است.
با درک عوامل موثر در زنگ زدگی و انجام اقدامات پیشگیرانه, شما می توانید یکپارچگی و ظاهر فولاد ضد زنگ خود را حفظ کنید.
نگهداری مناسب, انتخاب مواد, و آگاهی از شرایط محیطی برای اطمینان از اینکه فولاد ضد زنگ شما ضد زنگ باقی می ماند، کلیدی است.
نکات نهایی:
- فولاد ضد زنگ خود را به طور مرتب تمیز و بازرسی کنید.
- نمره مناسب را برای برنامه انتخاب کنید.
- از مواد شیمیایی خشن و مواد ساینده اجتناب کنید.
- هر گونه علائم زنگ زدگی را فوراً برطرف کنید تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.
سوالات متداول
س: فولاد ضد زنگ بهتر از سایر فلزات در برابر زنگ زدگی مقاوم است?
الف: بله, فولاد ضد زنگ نسبت به فولاد کربن معمولی یا آهن در برابر زنگ زدگی بسیار مقاوم تر است.
س: تمام فولاد ضد زنگ ضد زنگ است?
الف: خیر, در حالی که فولاد ضد زنگ در برابر زنگ زدگی بسیار مقاوم است, هنوز هم می تواند تحت شرایط خاصی خورده شود, به خصوص اگر لایه محافظ اکسید کروم آسیب دیده باشد.
س: آیا می توانم از پشم فولادی معمولی برای تمیز کردن فولاد ضد زنگ استفاده کنم؟?
الف: توصیه نمی شود. پشم فولادی معمولی می تواند سطح را خراش دهد و به لایه محافظ آسیب برساند. به جای آن از مواد غیر ساینده و پاک کننده های تخصصی فولاد ضد زنگ استفاده کنید.
س: چگونه بفهمم که فولاد ضد زنگ من شروع به زنگ زدن کرده است?
الف: به دنبال علائم تغییر رنگ باشید, سوراخ کردن, یا تکه های زبر روی سطح. تشخیص زودهنگام و اقدام سریع می تواند به جلوگیری از خوردگی بیشتر کمک کند.
