فهرست موضوعات
مقدمه
یکی از مهمترین عوامل و تجهیزات طراحی و ساخت خطوط مختلف تولید صنایع غذایی و بهداشتی، مخازنی است که از جنس استیل است؛ این مخازن به دلیل مقاومت بالایی که در برابر زنگ زدگی دارند و همچنین با بررسی‌های انجام شده واکنش شیمایی در مقابل برخی موارد ندارند به همین دلیل در صنایع مختلف غذایی مورد استفاده قرار می گیرند.
این صنایع شامل خط تولید لبنیات، خط تولید روغن، خط تولید لوازم آرایشی و بهداشتی و ... است.
همچنین از مخزن فولادی برای نگهداری روغن های خوراکی، آب و نوشیدنی ها، اسیدها و مواد شیمیایی، آب پنیر و ... استفاده می شود. امروزه بخش قابل توجهی از اینگونه مخازن از جنس نوعی ورق استیل ضد سایش به نام ورق استیل 321 هستند.
چرا از ورق استیل 321 در ساخت مخازن ذخیره و فرآوری مواد غذایی استفاده می شود؟
تجهیزات و امکانات مورد استفاده در کارخانه‌ها و صنایع مواد غذایی برای بهداشت و نگهداری بسیار تأثیر گذار و مهم است. مخزن استیل یکی از عناصر و بخش های بسیار مهم در این صنایع محسوب می شود. این گونه مخازن به دلیل مقاومت و تاب آوری در برابر خوردگی و زنگ زدگی برای انباشت، نگهداری و حمل و نقل مواد غذایی استفاده می شود. یکی از محبوب ترین انواع استیل برای ساخت این نوع مخازن، استیل 321 است.
این مخازن با توجه به نوع ساخت و تولید به سه گروه تک جداره، دو جداره و سه جداره دسته بندی می شوند که هر کدام دارای ویژگی های خاص و عملکردی متفاوتی هستند. به عنوان مثال، مخازن فولادی دو جداره برای نگهداری سیال از مخزن فولادی تک جداره، مخازن فولادی دو جداره برای پایداری دمای سیال و مخازن فولادی سه جداره برای فرآوری محصولات لبنی مؤثر هستند.
عمده ترین دلیل برای استفاده از ورق استیل 321 در ساخت مخازن ذخیره مواد غذایی در واقع جنس و ویژگی های منحصر به فرد این نوع استیل است که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.
ورق های فولادی سری 300 (فولادهای آستنیتی) به دلیل داشتن مقدار زیاد کروم (حداقل 18%) قادر به تحمل دمای 870 درجه سانتیگراد بدون اکسیداسیون بوده و پس از گرم شدن به خوردگی بین دانه ای واکنش نشان نمی دهند و این یکی از مهمترین موارد است. خواص مهم فولاد 321 درجه 321 گزینه ای برای کار در محدوده دمایی حدود 900 درجه سانتیگراد است که ترکیبی از: استحکام بالا، مقاومت در برابر پوسته پوسته شدن و مقاومت در برابر خوردگی. از دیگر مقاطع فولاد 321 می توان به شش فولاد ضد زنگ اشاره کرد که در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند.
مانند سایر گریدهای فولاد ضد زنگ، ورق استیل321 دارای شکل پذیری و خواص جوشکاری عالی است، به راحتی شکل می گیرد و خواص جوشکاری فوق العاده ای دارد. حتی در دماهای بسیار پایین نیز سختی بسیار خوبی دارند. ورق فولادی 321 به خوبی جلا داده نمی شود، بنابراین نمی توان از آن استفاده کرد.
مقاومت به خوردگی آلیاژ 321 مشابه فولاد 304 است با این تفاوت که به دلیل تثبیت تیتانیوم اضافی در ساختار 321 مقاومت به خوردگی دانه بهبود یافته است و مقاومت آن در برابر اسیدهای آلی و معدنی عالی است. این آلیاژ را می توان در اکثر اسیدهای آلی رقیق شده در دمای متوسط و در اسید فسفریک خالص در دماهای پایین تر و تا 10 درصد محلول های رقیق شده در دمای بالا استفاده کرد. آلیاژ 321 در برابر ترک خوردگی فولاد و خدمات هیدروکربنی مقاوم است. همچنین مقاومت عالی در محلول های کلرید یا اکسید فلوراید با دمای متوسط نشان می دهد.
مقاومت در برابر خوردگی
پایداری در برابر خوردگی آلیاژ 321 تا حد زیادی مشابه فولاد 304 است، با این تفاوت که به دلیل تثبیت تیتانیوم اضافی در ساختار 321، مقاومت به خوردگی دانه بیشتر شده و مقاومت آن در برابر اسیدهای آلی و معدنی عالی است. این آلیاژ را می توان در اکثر اسیدهای آلی رقیق شده در دمای متوسط و در اسید فسفریک خالص در دماهای پایین تر و تا 10 درصد محلول های رقیق شده در دماهای بالا مورد استفاده قرار داد. آلیاژ 321 در برابر ترک خوردگی فولاد و سرویس های هیدروکربنی مقاوم است. همچنین در محلول های کلرید یا اکسید فلوراید با دمای متوسط مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهد.
قابلیت جوشکاری
یکی از عوامل مهم تر تعیین قیمت ورق استیل 321 جوش پذیری مناسب آن است. به طور کلی جوش پذیری مناسب ورق استیل 321 با دو روش نفوذ و مقاومت یکی از ویژگی های فولاد 321 است که در خرید ورق فولاد نسوز 321 توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. فولاد 321 حدود 5 برابر بیشتر از تیتانیوم کربن دارد. این افزودنی برای کاهش یا حذف رسوبات کربن کاربید از جوشکاری یا قرار گرفتن در معرض دمای بالا استفاده می شود. در صنعت هوافضا استفاده می شود.
عملیات حرارتی
ورق استیل 321 را نمی توان با عملیات حرارتی سخت کرد. با بازپخت تا دمای 1120 درجه سانتیگراد گرم می شود، سپس در آب خاموش می شود یا به سرعت در هوا سرد می شود.
تثبیت هر 25 میلی متر ضخامت را برای 870-900 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت گرم کنید و سپس در هوا خنک کنید. تثبیت در اکثر موارد توصیه می شود.
شکل پذیری
ورق استیل 321 برای کشش و انعطاف پذیری بسیار راحت است. با این حال، فشار بیشتری نسبت به فولاد کربنی و فولادهای زنگ نزن فریتی مورد نیاز است. مانند سایر فولادهای زنگ نزن آستنیتی، ورق استیل 321 به سرعت سخت می شود و ممکن است پس از تشکیل به بازپخت نیاز داشته باشد. وجود عناصر آلیاژی خاص می تواند شکل پذیری این فولاد را نسبت به سایر گریدها مانند 301، 304 و 305 دشوارتر کند.
آهنگری آلیاژ 321
از خواص ورق استیل 321 می توان به قابلیت آهنگری خوب آن اشاره کرد. این قطعه فولادی از استحکام بالاتری نسبت به فولادهای کربنی، فولاد آلیاژی و فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی برخوردار است. به همین دلیل برای آهنگری آن به فشارهای آهنگری یا ضربات چکش بیشتری نیاز است.