ورق استیل دوبلکس

مروری بر ورق های استیل آستنیتی و فریتی: بخش اول

ورق های استیل در انواع مختلفی در دسترس هستند که کاربردها و چالش های مختلفی را ارائه می دهند. پنج دسته اصلی فولادهای زنگ نزن که هر کدام با ویژگی های متالورژیکی و فازهای داخل ریزساختار آن مشخص می شوند، عبارتند از:
-    آستنیتی
-    فریتیک
-    مارتنزیتی
-    دوبلکس
-    رسوب سخت شده
هر یک از این فولادها بر پایه آهن و آلیاژ شده با حداقل 10.5 درصد کروم است که به فلز مقاومت در برابر خوردگی می دهد . نوع و توزیع سایر عناصر آلیاژی به هر درجه خاصیت منحصر به فرد مخصوصی را  می دهد.

ورق استیل دوبلکس:

گرید دوبلکس ترکیبی از آستنیت و فریت است، بنابراین ویژگی های ترکیبی این دو گرید را ارائه می دهد. گریدهای مارتنزیتی، مانند فولاد کربنی معادل آنها، استحکام بسیار بالایی را در دمای اتاق حفظ می کنند. گریدهای سخت شده رسوبی، شکل پذیری خوبی در دمای اتاق دارند و می توانند پس از عملیات حرارتی به KSI260 در استحکام برسند و در عین حال مقاومت در برابر خوردگی را حفظ کنند. با این حال، گریدهای دوبلکس، مارتنزیتی و سخت شدن رسوبی دارای سهم بازار کمتر از 4 درصد هستند.

ورق های استیل آستنیتی (سری 200 و 300):

فولادهای زنگ نزن آستنیتی متداول ترین خانواده فولادهای زنگ نزن مورد استفاده هستند که در سال 2004 سهم بازار آن 75 درصد بود. همانطور که از نام آن پیداست، ریزساختار از فاز آستنیت تشکیل شده است. در سری 300 این امر با حدود 16 تا 22 درصد کروم و 8 تا 14 درصد نیکل حاصل می شود. اگرچه نیکل انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهد، اما مستعد نوسان قیمت کالا است که در سال 2007 به 50000 دلار در هر تن رسید اما اکنون به 10000 دلار در تن نزدیک‌تر است. سری 200 که برای دور زدن قیمت بالای نیکل ساخته شده است، مقداری از محتوای نیکل را با منگنز و نیتروژن جایگزین می کند.
رایج ترین گرید آستنیتی مورد استفاده ورق استیل 304 یا SS304 است. این نوع ورق استیل با ترکیب 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل، گاهی اوقات به عنوان ضد زنگ 8-18 نامیده می شود. با این حال، این نامگذاری برای استفاده عمومی توصیه نمی‌شود، زیرا در محدوده مجاز این عناصر تلرانس‌هایی وجود دارد که با درجه‌های دیگر همپوشانی دارند. به عنوان مثال، SS316 از نظر محتوای کروم و نیکل مشابه است، اما همچنین دارای حدود 2 درصد مولیبدن برای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی است.
این گریدها مستعد حساس شدن و از دست دادن یکپارچگی آلیاژ هستند. در طول خنک شدن از جوشکاری یا بازپخت، کاربید کروم در مرزهای دانه های ریزساختاری رسوب می کند. در این مناطق، کروم تشکیل دهنده کاربید، کربن فلز اطراف را تغذیه می کند. با محتوای کروم کمتر، مرزهای دانه در معرض خطر خوردگی هستند.
رسوب کاربید را می توان با استفاده از گریدهایی با محتوای کربن کمتر (حدود 0.03 درصد به جای 0.08 درصد) کاهش داد. نسخه های کم کربن گریدهای آستنیتی با پسوند L مانند L304 یا L316 مشخص می شوند. راه دیگر برای جلوگیری از ایجاد حساسیت افزودن تیتانیوم و/یا نیوبیم است که ترجیحاً با کربن ترکیب می شوند.

ورق های استیل فریتی (سری 400):

حدود 20 درصد از تمام گریدهای ورق استیل دارای ریزساختار فریتی هستند که SS430 بیشترین استفاده را دارد. SS409 کروم کمتری دارد و بنابراین مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد. SS439 مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و بهبود پایداری در دمای بالا دارد.
افزودنی های تیتانیوم و نیوبیم با کربن و نیتروژن به روشی مشابه فوق نرم ترکیب می شوند. بدون بینابینی فولاد کربنی با کشش فوق العاده عمیق گره زدن کربن و نیتروژن در رسوبات ریز منجر به جوشکاری و شکل پذیری بهتر می شود.
بسته به آلیاژ انتخاب شده، خواص و عملکرد را می توان با آلیاژ SS304 مقایسه کرد. از آنجایی که گریدهای ضدزنگ فریتی نیکل ندارند، معمولاً هزینه کمتری نسبت به گریدهای سری 300 دارند.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی