آیا تا به حال تعجب کرده اید که چرا ظروف آشپزی فولاد ضد زنگ شما با وجود سال ها استفاده، درخشان و جدید باقی می مانند، در حالی که محصولات آهنی معمولی به سرعت به زنگ کشیده می شوند؟رازش در خود اسم استیل ضد زنگ استامروز، ما علم پشت این ماده قابل توجه را کشف خواهیم کرد و کشف خواهیم کرد که چه چیزی باعث می شود که تقریباً "غیرقابل نابودی" باشد.
اول، مهم است که درک کنیم که فولاد ضد زنگ یک نوع فولاد نیست، بلکه طبقه بندی برای طیف وسیعی از آلیاژ های فولادی مقاوم به خوردگی است.همونطور که اتومبیل ها به سدان ها تقسیم میشن،SUV ها و اتومبیل های ورزشی، فولاد ضد زنگ در مدل های مختلف وجود دارد. در حالی که اجزای اصلی آنها آهن و کربن هستند،چیزی که آنها را خاص می کند اضافه کردن کروم (Cr) و سایر عناصر آلیاژ مانند نیکل (Ni) است.
برای درک نحوه کار فولاد ضد زنگ، ابتدا باید بررسی کنیم که چرا فولاد معمولی زنگ می خورد. عنصر اصلی فولاد آهن است که به طور طبیعی به عنوان اکسید در طبیعت وجود دارد (مانند سنگ آهن).وقتی آهن فلزی خالص را از معدن استخراج می کنیموقتی آهن با اکسیژن و رطوبت در هوا روبرو می شود، اکسید می شود.که باعث تشکیل اکسید آهن می شوداین فرآیند مانند یک کودک فرار شده است که در نهایت می خواهد به خانه بازگردد.
سلاح مخفی فولاد ضد زنگ کروم است. وقتی کروم به فولاد اضافه شود، با اکسیژن واکنش نشان می دهد و یک لایه محافظ بسیار نازک و متراکم اکسید کروم تشکیل می دهد.این فیلم سطح فولاد را به شدت پوشش می دهد مانند یک سپر ناقصکه از رسيدن اکسيژن و رطوبت به آهن پايين جلوگیری مي کند. حتی قابل توجه تر، اين لايه حفاظتي مي تواند خود تعمير شود.کروم به سرعت با اکسیژن واکنش نشان می دهد تا فیلم محافظ را بازسازی کند.
محتوای کروم مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ را تعیین می کند. به طور کلی، محتوای کروم بالاتر به معنای مقاومت بهتر در برابر خوردگی است. بسته به نیازهای کاربرد،فولاد ضد زنگ به طور معمول حاوی بین 10.5 تا 30 درصد کروم
خانواده فولاد ضد زنگ گسترده است، با بیش از ۱۰۰ درجه مختلف. برای سادگی، ما می توانیم آنها را به پنج گروه اصلی طبقه بندی کنیم:
- فولاد ضد زنگ استنیتیک:رایج ترین و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، شناخته شده برای مقاومت در برابر خوردگی عالی، مقاومت در برابر گرما، و خواص مکانیکی. این "همه کاره" در ظروف آشپزخانه، لوله های صنعتی،و سازه های معماری.
- از فولاد ضد زنگ فرریت:مشابه فولاد معمولی اما با مقاومت بهتر در برابر خوردگی، مقاومت در برابر گرما و مقاومت در برابر ترک. این "انتخاب اقتصادی" در ماشین لباسشویی، دیگ و تزئینات داخلی استفاده می شود.
- فولاد ضد زنگ مارتنسیتی:این "مرد سخت" با حدود 13٪ کروم برای چاقو ها و تیغه های توربین ایده آل است.
- فولاد ضد زنگ دوگانه:یک "هایبرید" ترکیبی از خواص austenitic و ferritic، ارائه هر دو قدرت بالا و کشش خوب. این "استعدادی استعداد" در ساخت کاغذ، کشتی سازی،و کاربردهای پتروشیمی.
- فولاد ضد زنگ ضد بارندگی:این "بدن ساز" با آلومینیوم یا مس اضافه شده در دستگاه های هوافضا و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به قدرت شدید دارند.
در حالی که مقاومت در برابر خوردگی قابل توجه ترین ویژگی فولاد ضد زنگ است، مزایای آن بسیار بیشتر است:
- مقاومت دمایی از سرما شدید تا گرما شدید
- ساخت آسان از طریق برش، جوشکاری و چاپ
- دوام استثنایی و عمر طولانی
- تمیز کردن و نگهداری ساده
- هزینه های چرخه عمر پایین تر با وجود قیمت اولیه بالاتر
- ظاهر فلزی جذاب
- 100٪ قابل بازیافت و سازگار با محیط زیست
علاوه بر کروم، فولاد ضد زنگ حاوی سیلیکون، نیکل، کربن، نیتروژن و منگنز در ترکیب دقیق برای دستیابی به خواص خاص است.حفظ ترکیبات دقیق عنصر بسیار مهم استتکنیک های تحلیلی پیشرفته مانند فلورسنت اشعه ایکس (XRF) و طیف نوری انتشار نوری (OES) اندازه گیری دقیق را تضمین می کنند.
فولاد ضد زنگ به عنوان یک ماده بازیافت شده بسیار ارزشمند است. تحلیلگرهای XRF قابل حمل و طیف سنجی تجزیه شده توسط لیزر (LIBS) به بازیافت کنندگان کمک می کند تا به سرعت درجه ها و ترکیبات فولاد را شناسایی کنند.امکان مرتب سازی کارآمد و به حداکثر رساندن بازیابی منابع.