مقایسه اجمالی فولاد کربنی و ورق استیل: بخش اول

مقدمه:

فولاد، اصطلاحی که در واقع یک خانواده کامل از آلیاژهای فلزی را توصیف می کند، یک نوع فلز همه کاره و متداول با قابلیت ها و کاربردهای بسیار متنوع است. گریدهای زیادی وجود دارد اما بیشتر انواع فولاد به دو دسته کلی فولادهای کربنی و ورق های استیل تقسیم می شوند. اگرچه آنها ترکیب اصلی آهن و کربن یکسانی دارند، انواع فولادها تمایل به داشتن عناصر آلیاژی متنوعی دارند. فولاد کربنی کمتر از 10.5 درصد کروم دارد، اما فولاد باید حداقل 10.5 درصد کروم داشته باشد تا ضد زنگ در نظر گرفته شود. این تفاوت ها به هر نوع فولاد خواص مربوطه را می دهد.

ورق استیل

ورق استیل به نوعی از فولاد گفته می شود که با افزودن کروم و برخی عناصر آلیاژی دیگر مانند نیکل تعریف می شود. گاهی اوقات به آن فولاد inox می گویند زیرا برای محافظت در برابر اکسیداسیون طراحی شده است و بنابراین "غیر قابل اکسیداسیون" است. هنگامی که در معرض اکسیژن قرار می گیرد، آهن اکسید می شود و باعث زنگ زدگی می گردد، اما کروم می تواند بدون انجام این فرآیند در معرض اکسیژن قرار گیرد. بنابراین به ورق استیل یک لایه محافظ کروم داده می شود تا مانعی بین اکسیژن محیط و محتوای آهن فلز ایجاد کند. این عملیات به آن اجازه می دهد در برابر خوردگی یا زنگ زدگی مقاومت کند و آن را "ضد زنگ" نماید.

انواع ورق استیل:

سطوح مختلف کروم موجود در ورق استیل به آن خواص متفاوتی می دهد. ورق استیل با محتوای کروم کمتر به طور کلی فولاد ارزان تر اما با دوام کمتری تولید می نماید. انواع مختلفی از ورق استیل وجود دارد که عبارتند از:

• آستنیتی

پرمصرف‌ترین نوع ورق استیل، با استحکام تسلیم کم، اما مقاوم در برابر خوردگی و حرارت قوی، که معمولاً در لوازم خانگی، لوله‌کشی‌های صنعتی و ظروف، ساختمان‌سازی و نماهای معماری استفاده می‌شود. این بزرگترین خانواده ورق استیل است و حدود دو سوم کل تولید ورق استیل را تشکیل می دهد.

• فریتی

 شکلی از فولاد است که عموماً نیکل ندارد، اغلب در برابر خوردگی، گرما و ترک خوردگی مقاومت بهتری نسبت به انواع معمولی دارد و اغلب در ماشین‌های لباسشویی، دیگ‌های بخار و معماری داخلی استفاده می‌شود.

• مارتنزیتی

که به دلیل داشتن کروم کم نسبت به سایر ورق های استیل، مغناطیسی و مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد. این ورق ها بسیار سخت و قوی هستند و برای ساخت چاقو و تیغه های توربین استفاده می شوند.

• دوبلکس

ترکیبی از فولادهای آستنیتی و فریتی است که آن را هم قوی و هم انعطاف پذیر می کند. این نوع ورق دارای دو برابر استحکام تسلیم ورق استیل آستنیتی است و در صنایع کاغذ، خمیر کاغذ، کشتی سازی و پتروشیمی استفاده می شود.

• رسوب سخت شده

با مقاومت در برابر خوردگی فلزات آستنیتی، اما می تواند تا استحکام بالاتر سخت شود، و بنابراین می تواند زمانی که عناصر دیگری مانند آلومینیوم، مس و نیوبیم به آن اضافه می شود، بسیار قوی باشد.

مزایای ورق استیل:

• خواص مقاوم در برابر خوردگی
• مقاوم در برابر درجه حرارت بالا و پایین
• در انواع زیادی وجود دارد
• قوی و با دوام بالا
• نگهداری کم و به راحتی تمیز می شود
• ماندگاری طولانی، با هزینه نسبتاً کم در طول چرخه عمر آن
• در صورت تمایل به ظاهر و زیبایی جذاب، می توان آن را پوشش خاصی داد و به راحتی کدر نمی شود
• سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت

معایب ورق استیل:

• هزینه بالا به خصوص در هزینه اولیه
• می تواند فلزی کمیاب باشد و برخی گریدها به سادگی در دسترس نباشد
• اغلب می تواند منجر به ضایعات پرهزینه و کار مجدد شود

برنامه های کاربردی

همانطور که گفته شد، ورق استیل بسته به نوع فولاد مورد استفاده، قابلیت ها و کاربردهای صنعتی وسیعی دارد. ورق استیل اولین بار در صنعت خودروسازی توسط فورد در دهه 1930 مورد استفاده قرار گرفت و از آن زمان در خودروها برای سیستم های اگزوز، کوره ها، تریم ها و اجزای ساختاری استفاده شده است. این امر در ساخت هواپیما نیز گسترش یافته است، جایی که در چارچوب هواپیما، موتورهای جت و ارابه فرود استفاده می شود. مقاومت آن در برابر خوردگی، نگهداری کم و تمیز کردن آسان آن را برای حمل و نقل و تعامل با مواد شیمیایی مفید می کند و اغلب در محیط های تمیز و استریل استفاده می شود. بنابراین، فناوری پزشکی نیز یک کاربرد نسبتاً رایج است.

استحکام، مقاومت و انعطاف‌پذیری برخی از ورق های استیل، آن را به یک ویژگی رایج در معماری تبدیل می‌کند، ویژگی‌ای که خاصیت زیبایی شناختی و پرداخت جذاب آن نیز به آن کمک می‌کند. به عنوان مثال، ورق استیل اغلب در ترمینال یورو استار در لندن و پل هلیکس در سنگاپور استفاده می شود.

یکی از رایج ترین کاربردهای روزمره ورق استیل در صنایع غذایی و پذیرایی است که در آن برای تولید ظروف آشپزی، کارد و چنگال، لوازم آشپزخانه و لوازم خانگی استفاده می شود. ظروف مانند چاقو از ورق استیل با درجه انعطاف پذیری کمتر ساخته می شوند، در حالی که گریدهای انعطاف پذیر بیشتر برای کباب پز، فر، قابلمه و سینک استفاده می شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی