فولاد MMFX محصولی از فناوری نانو
با اینکه سالیان زیادی از حضور فناوری نانو در صنایع مختلف نمی‌گذرد، این فناوری توانسته تحولات و تغییرات گسترده‌ای را رقم بزند. یکی از مواردی که فناوری نانو به آن ورود کرده، آهن و فولاد است. حاصل این ورود، محصولات گوناگونی است که هر کدام کارایی‌های مخصوص خود را دارند.
فولاد زنگ‌نزن MMFX یکی از مهم‌ترین محصولات این حوزه است که باعث بهینه شدن عملکرد فولاد زنگ‌نزن شده و آن را تبدیل به محصولی مهم برای استفاده در صنایع مختلف کرده است. در این مقاله بنا داریم تا به بررسی بیشتر فولاد MMFX بپردازیم و کاربرد و ویژگی‌های آن را بیان کنیم. پس اگر به اطلاعات بیشتری در مورد فولاد MMFX نیاز دارید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
فولاد MMFX چیست و ویژگی‌های آن
فولاد MMFX (Micro composite Multi-structural Formable Steel) در اواخر دهه‌ی ۹۰ میلادی توسط پروفسور برکلی در دانشگاه کالیفرنیا اختراع شد. دپارتمان انرژی آمریکا از این پروژه حدود ۲۵ میلیون دلار حمایت مالی کرد تا آن را به سرانجام برسانند و در نتیجه فولاد MMFX زنگ‌نزن حاصل شد.
فولاد MMFX ساختار ورقه‌ای و چندلایه دارد و می‌توان به آن لقب اولین محصولی که از تکنولوژی نانو و میکرو استفاده کرده است را داد. فولاد MMFX زنگ‌نزن نسبت به فولادهای معمولی دارای مقاومت، شکل‌پذیری و استحکام بیشتر در برابر خستگی است. به علاوه، در فرآیند تولید فولاد MMFX امکان تشکیل میکروگالوانیت که عامل اصلی خوردگی فولاد محسوب می‌شود، کمتر است. به همین خاطر نسبت به فولاد معمولی، در برابر خوردگی هم مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد. یکی از گونه‌های مهم و پرکاربرد فولاد MMFX میلگردها هستند. میلگردهای این فولاد هم ویژگی‌های فوق را در کنار هزینه مناسب نسبت به میلگرد استیل معمولی دارند. منظور از مناسب بودن قیمت میلگرد لزوما پایین بودن آن نیست، بلکه تناسب آن به میزان کیفیتی است که ارائه می‌دهد. در ادامه هریک از این ویژگی‌ها را بیشتر توضیح می‌دهیم.
فولاد MMFX نسبت به فولادهای معمولی دارای مقاومت به خوردگی، شکل‌پذیری و استحکام بیشتر در برابر خستگی است.
مقاومت در برابر خوردگی
در سال ۲۰۰۰ میلادی، دانشگاه تگزاس ایالات متحده آمریکا تصمیم گرفت تا مقاومت خوردگی در فولادهای معمولی و فولادهای MMFX را بررسی کند. در همین راستا آزمایشی طراحی کرد و هر دو فولاد را به مدت ۱۸ روز داخل یک محیط بسیار خورنده نمکی قرار داد. بعد از ۱۸ روز که به سراغ فولادها آمدند، فولاد MMFX مقدار خیلی کمتری خوردگی نسبت به فولاد معمولی را تجربه کرده بود.
فولادی که در برابر خوردگی مقاومت بیشتری از خود نشان دهد، برای افزایش عمر بتن سازه‌ای بسیار مناسب است. به علاوه استفاده از فولاد MMFX باعث می‌شود مقدار پوشش لازم برای بتن کاهش یابد. شرکت سازنده این فولاد، تا ۷۵ سال ضمانت می‌کند که خوردگی به حالت شدید و بحرانی نرسد.
مقاومت فشاری
فولاد MMFX تا چند سال بعد از تولید، در معرض آزمایشات مختلفی قرار گرفت تا ویژگی‌های آن به صورت کامل سنجیده شوند. در همین میان دانشگاه کارولینای شمالی و دانشگاه سن دیگو در کالیفرنیا مقاومت فشاری فولاد MMFX را مورد بررسی و آزمایش قرار داد و آن را با فولاد معمولی مقایسه کرد.
نتیجه به دست آمده از این آزمایش‌ها نشان داد که فولاد MMFX مقاومت بیشتری در شرایط مختلف از خود بروز می‌دهد. به همین خاطر در شرایط یکسان مقدار بار بیشتری را می‌تواند تحمل کند. تحمل بار بیشتر یا به عبارتی مقاومت بیشتر باعث کاهش مصرف مصالح در ساخت و ساز و در نتیجه کاهش هزینه‌های مربوط به ساخت و ساز می‌شود.
همچنین یکی دیگر از مواردی بود که در آزمایش‌های فولاد MMFX مورد بررسی قرار دادند، میزان مقاومت یا استحکام فولاد در برابر خستگی بود. طی چندین آزمایش مقایسه‌ای که بین فولاد معمولی و فولاد MMFX انجام شد، محققان متوجه شدند که خستگی در فولاد MMFX بسیار بیشتر از فولاد معمولی است و انتخاب این نوع فولاد در مواردی که خستگی گزینه مهمی محسوب می‌شود، می‌تواند مزایای مختلفی را به همراه داشته باشد.
MMFX2 فولاد میکروکامپوزیت MMFX
MMFX2 شکل دیگری از فولادهای MMFX است که ساختارهای نسبتا متفاوتی دارد. MMFX2 سه برابر بیشتر از فولاد معمولی مقاومت از خود نشان می‌دهد و دیگر مزایایی مثل شکل‌پذیری، استحکام، چقرمگی و زنگ‌نزن بودن را نیز با خود به همراه دارند. کاربرد اصلی این نوع فولاد در زمانی است که نیاز به نازکی و سبکی و در عین حال مقاومت بالا است. فولاد MMFX2 را می‌توان به عنوان جایگزینی اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه به جای فولاد زنگ‌نزن استفاده کرد، زیرا همان خواص و ویژگی‌هایی که در برابر خوردگی و زنگ زدن نیاز است را دارد.
نمونه‌های استفاده از MMFX2 را می‌توان در صنعت هواپیمایی و همچنین ساخت و ساز دید. به دلیل خاصیت ارتجاعی و انعطاف‌پذیری مناسبی که دارد، در ساخت و ساز به عنوان رکاب در پیش ساخت تیرهای پل استفاده می‌شود. مصرف MMFX2 به کاهش هزینه‌ها و همچنین افزایش مقاومت پل‌ها و سازه‌های این چنینی هم منجر خواهد شد.
کاربردهای MMFX
فولاد زنگ‌نزن MMFX با ورود خود به بازار تحولی بزرگی را رقم زد. برای ایجاد تغییر و تحولات در صنایع مختلف، همیشه به مقداری زمان نیاز است تا پس از انجام آزمایش‌ها و صحت‌سنجی محصول آن را قابل استفاده در آن صنعت کنند. MMFX هم از این قاعده مستثنی نیست و کمی زمان خواهد برد تا کاربردهای بیشتری از آن در دسترس صنایع مختلف قرار بگیرد. اما با این وجود باز هم در صنایع مختلفی حضور دارد و استفاده می‌شود.
- موارد تزئینی
از فولاد زنگ‌نزن MMFX در موارد تزئینی مختلفی مثل دیوار آسانسور، دستگیره درب، ساعت، وسایل تزئینی منزل، سینک ظرفشویی، یخچال، فریزر و... مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل مقاومت بالای این نوع فولاد در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی استفاده آن‌ها در وسایل خانه و لوازم تزئینی بسیار پرکاربرد است.
- معماری
مقاومت بالای MMFX در برابر خوردگی و زنگ‌نزن بودن آن باعث می‌شود که دوام بالا و نیاز کمتری به نگهداری و مراقبت داشته باشند و همین کافی است تا در معماری هم کاربردی باشند. MMFX را بیشتر در نمای بیرونی و خارج از ساختمان می‌توانید مشاهده کنید.
بسیاری از ساختمان‌های معروف در دنیا هم از همین فولاد در ساخت خود استفاده کردند و معماری‌های جذابی دارند. یکی از بارزترین نمونه‌های استفاده از فولاد، ساختمان کرایسلر در نیویورک آمریکا است.
نمایی از کاربرد فولاد MMFX در ساختمان کریسلر- حمل و نقل
مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ‌نزن بودن به فولاد MMFX کمک کرده تا برای ساخت مخازنی که برای حمل و نقل مواد است، از آن‌ها استفاده شود. همچنین در ساخت موتور و سایر لوازم مستحکمی که برای تولید قطعات اتومبیل نیاز است، از فولاد MMFX و سایر فولادهای زنگ‌نزن استفاده می‌شود.
- مبلمان
صنعت ساخت مبلمان، از جمله صنایعی است که فولادهای MMFX به تازگی در آن وارد شدند. خوردگی در مبلمان اداری و راحتی هم وجود دارد، اما یکی از ضعیف‌ترین انواع خوردگی هستند. فولاد MMFX نه تنها به خاطر مقاومت در برابر خوردگی بلکه به خاطر ظاهر زیبا و رنگ خوبی که به مبلمان می‌بخشد، وارد این صنعت شده است.
- تولید برق
تجهیزات نیروگاهی مثل توربین‌ها، پنل‌های خورشیدی، پیل‌های سوختی و... همگی به فولاد زنگ‌نزن و مقاوم در برابر خوردگی نیاز دارند. در طول فرآیند تولید برق اگر قطعه‌ای دچار خوردگی یا زنگ‌زدگی شده باشد، می‌تواند کل فرآیند را تحت تاثیر قرار داده و حتی تولید برق را با مشکل مواجه کند. پس نیاز است که قطعه‌های فولادی که در آن استفاده می‌شوند، به خوبی بتوانند جلوی خوردگی و زنگ‌زدگی را بگیرند.
- کشاورزی
کشاورزی هم جز صنایعی است که فناوری نانو استفاده شده در فولاد یا همان فولاد MMFX تازه به آن ورود پیدا کرده است. در صنعت کشاورزی، به دلیل اینکه از کودهای شیمیایی و اسپری‌های سم‌کشی بسیار استفاده می‌شود، شرایط خوردگی برای ماشین‌آلات و وسایلی که در آن محیط کار می‌کنند، بسیار مهیا است. در این شرایط بهترین گزینه برای استفاده این فولادها هستند. تجهیزات کشاورزی با این فولادها ممکن است برای کشاورزان در ابتدا هزینه سنگینی به نظر برسد، اما زمانی که طول عمر و عدم نیاز به مراقبت و نگهداری را به آن اضافه کنید، هزینه منطقی خواهد شد.
- نساجی
ترکیب رنگ‌های مختلفی که در ماشین‌آلات مربوط به این صنعت استفاده می‌شود، به مقاومت بالایی نیاز دارند تا از بین نروند. خوردگی و زنگ‌زدگی می‌تواند ترکیب‌های رنگی را خراب کند و باعث هدر رفت مواد شیمیایی شود. برای جلوگیری از این اتفاقات از فولاد MMFX در ساخت ماشین‌آلات این صنعت استفاده می‌کنند.
- تجهیزات بیمارستانی
در تجهیزات بیمارستانی فرآیند استریل بسیار مهم است. تجهیزاتی که در برابر خوردگی مقاوم نباشند، می‌توانند در معرض انواع آلودگی‌ها قرار بگیرند. بنابراین تجهیزات بیمارستانی باید از فولاد MMFX که هم مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و هم ضد زنگ هستند، استفاده کنند تا به راحتی قابل استریل شدن باشند.
- صنایع شیمیایی و پتروشیمی
در صنایع پتروشیمی شرایط برای خوردگی به دلیل دمای بالا بسیار فراهم است. همچنین علاوه بر دمای بالا، از موادی استفاده می‌شود که بسیار خورنده هستند. به همین خاطر اگر فولاد معمولی در این صنایع به کار رود، تمامی فرآیندها تحت تاثیر قرار می‌گیرند و نتیجه نهایی متفاوت خواهد شد. فولاد MMFX بهترین گزینه برای این صنعت است و در موارد بسیاری کاربرد دارد.
- صنایع هوافضا
صنعت هوافضا به‌خصوص در بخش طراحی هواپیما به موادی احتیاج دارد که عین سبکی و کم‌وزنی، مقاومت خوبی را بتواند در برابر خوردگی از خود نشان دهد و استحکام بیشتری داشته باشد. فولاد زنگ‌نزن MMFX علاوه بر داشتن این ویژگی‌ها، از لحاظ اقتصادی هم مقرون‌به‌صرفه در می‌آید و در موتور، اسکلت و مخزن سوخت انواع هواپیماها استفاده می‌شود.
میلگرد MMFX و کاربردهای آن
میلگرد MMFX در واقع فولاد MMFX است که به شکل میلگرد درآمده تا در صنعت ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار بگیرد. میلگردهای MMFX با ورود خود کم کم جایگزین میلگردهای رایج و ارزان قیمت موجود در بازار می‌شوند که در بسیاری از موارد ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این میلگردها به دلیل قمیت پایینی که دارند معمولا در پروژه‌های ساختمانی بیشتر استفاده می‌شوند. چندین سال قبل میلگردهای موجود در عرشه پل‌ها از همین مدل‌های بی‌کیفیت بود که به دلیل خوردگی که در آن‌ها به وجود می‌آمد، خطرات زیادی را به همراه خود داشت. اما رفته رفته و با ورود میلگردهای MMFX استحکام بیشتری در پل‌ها وجود دارند.
در سالیان گذشته، فولاد زنگ‌نزن MMFX بیش از پیش محبوبیت کسب کرده و جایگزین فولادهای کربنی شده است. مقاومت بسیار زیاد این نوع میلگردها باعث می‌شود در میزان فولادی که باید در میان بتن استفاده شود، صرفه‌جویی رخ دهد. شاید در وهله اول میلگردهای MMFX گران به نظر آیند، اما زمانی که از لحاظ استحکام و طول عمر خیال شما را راحت کنند، هزینه مناسبی به نظر می‌رسد.
میلگرد MMFX به دلیل ویژگی شکل‌پذیری و انعطاف‌پذیری بالایی که دارد، بیشتر در سازه‌های خمیده مثل ستون پل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته از کاربرد آن در ساختمان‌ها و سازه‌های آپارتمانی هم به سادگی نمی‌توان گذشت. اما معمولا به دلیل هزینه‌های بالایی که دارد، بیشتر در پروژه‌های بزرگ و سنگین استفاده می‌شود.
نمایی از میلگرد MMFX
جمع‌بندی
فولاد MMFX در سال‌های آینده حضور پررنگ‌تری نسبت به حال حاضر خواهد داشت و در احتمالا در صنایع بیشتری به کار گرفته می‌شود. این استیل به بهبود کیفیت محصول نهایی و همچنین دوام و طول عمر بیشتر آن کمک می‌کند. افرادی که در صنایع مختلف کار کردند و با مشکلات خوردگی دست و پنجه نرم کردند، به‌خوبی میزان اهمیت این ویژگی‌ها را درک می‌کنند و می‌دانند که فولاد MMFX با حضور خود کمک بزرگی به رشد صنایع مختلف کرده است.
در این مقاله سعی کردیم تا شما را با فولادهای زنگ‌نزنی که حاصل فرآیند نانو هستند بیشتر آشنا کنیم. حتما سوالات خود پیرامون این موضوع و تجربیات خود از خوردگی و استفاده از فولاد MMFX را با ما در میان بگذارید.
