استیل چیست؛ انواع گریدها و کاربردهای آن
استیل یک نوع آلیاژ است که عناصر آن را آهن و کربن تشکیل میدهند. درواقع، پایه اصلی آن آهن است و مقدار کربن آن بهکمتر از 2 درصد میرسد. گاهیاوقات، جهت افزایش سختی و مقاومسازی استیل یا تغییر در یک مشخصه فنی آن، از عناصری همچون کروم، نیکل، تیتانیوم، مولیبدن و مس استفاده میشود. ضمنا، این آلیاژ در ابتدا جهت تولید قاشق و چنگال مورداستفاده قرار میگرفت؛ اما امروزه کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد. خواص مکانیکی و شیمیایی مطلوب استیل منجربه استفاده گسترده از آن، در بسیاری از صنایع مادر و حیاتی کشور شده است. در ادامه مطلب، بهمعرفی انواع استیل پرداختهایم.
استیل چیست؟
بهطورکلی، استیل به یک گروه آلی با فرمول شیمیایی COCH₃ اشاره دارد که در ترکیبات آلی کاربرد دارد. این آلیاژ در انواع مختلفی تولید و عرضه میشود و یکی از پرکاربردترین آنها فولاد زنگ نزن است. این فولاد در برابر محیطهای سخت و دارای رطوبت مقاوم و ضدزنگ بوده زیرا در تولید آن حداقل 10.5 درصد کروم بهکار میرود. کروم باعث ایجاد لایه محافظتی از جنس اکسید روی استیل میشود تا مقاومت محصول را حفظ کند. از طرفیدیگر، وجود عناصر دیگری نظیر نیکل، مولیبدن، تیتانیوم و مس نقش موثری در افزایش خواص مکانیکی، فیزیکی و شکل پذیری این محصول داشته است.
تفاوت استیل و فولاد
فولاد در صنایع مختلف به دو گروه اصلی یعنی فولاد معمولی و استنلس استیل تقسیم میشود که مهمترین تفاوت آنها به نوع عناصر سازنده و عملکردشان برمیگردد. ترکیب شیمیایی این دو آلیاژ، رفتار آنها را در برابر زنگزدگی، استحکام، ظاهر و قیمت کاملاً متفاوت میکند. بههمیندلیل انتخاب بین آنها وابسته به شرایط کاری، میزان مقاومت مورد نیاز و بودجه پروژه است. در ادامه، تفاوتهای کلیدی این دو نوع فولاد را بهصورت خلاصه در جدول مشاهده میکنید:
جدول تفاوت استیل و فولاد | ||
استیل | فولاد | ویژگی |
آهن + کروم (حداقل 10.5%) + نیکل | آهن + 0.02 تا 1.2 درصد کربن | ترکیب شیمیایی |
بسیار بالا بهدلیل وجود کروم | کم؛ در برابر رطوبت و خوردگی آسیبپذیر | مقاومت در برابر زنگزدگی |
بالا، اما بسته به گرید متفاوت است | بالا و مناسب برای سازهها | استحکام کششی |
براق، صیقلی و درخشان | مات و تیره | ظاهر |
گرانتر بهدلیل عناصر آلیاژی | ارزانتر و مقرونبهصرفه | قیمت |
صنایع غذایی، پزشکی، لوازم خانگی، معماری | ساختوساز، قطعات صنعتی، تجهیزات سنگین | کاربردها |
بسته به گرید؛ برخی گریدها سختتر جوش میخورند | بسیار خوب | قابلیت جوشکاری و ماشینکاری |
مزایا و معایب استفاده از استیل
بهدلیل تنوع گریدها و ویژگیهای مکانیکی، این آلیاژ در بسیاری از صنایع بهعنوان گزینهای قابلاعتماد شناخته میشود و کاربردهای گستردهای دارد. استیل از مواد پایه مورداستفاده صنعتگران حوزههای مختلف شناخته میشود. بااستفاده از این ماده میتوان تولیدات و خدمات باکیفیتی را ارائه کرد. درادامه به معرفی مزایا و معایب آن میپردازیم:
مزایای استفاده از استیل
- مقاوم دربرابر حرارت
- برخورداری از قابلیت بازیافت
- مقاومت دربرابر سایش و فشار
- عمر و دوام بالا بهدلیل مقاومت دربرابر خوردگی و زنگزدگی
- تولید انواع قطعه و سازه در سایزها و اشکال متنوع
معایب استفاده از استیل
- قیمت بالا
- وزن نسبتا زیاد
- سختی در ماشینکاری و جوشکاری بعضی از گریدها
کاربردهای استیل در صنایع مختلف
بهدلیل مقاومت بالا و تنوع گریدها، این آلیاژ در بسیاری از تجهیزات خانگی و صنعتی جایگاهی ثابت دارد. بیشترین مصرف استیل مربوطبه صنعت ساخت لوازم آشپزخانه، بهداشت و درمان و همچنین مخازن ذخیره مواد غذایی است. در ادامه با دیگر کاربردهای آن در صنایع مختلف آشنا خواهید شد:
- صنعت خودروسازی (ساخت قطعات خودرو نظیر اگزوز)
- صنعت برق (ساخت قطعات توربینهای بخاری و گازی)
- صنعت ساختوساز (بخشهای داخلی و خارجی ساختمان)
- صنایع سنگین (ذخیرهسازی مواد، اتصالات، تولید لولهها، شیرآلات و...)
- صنعت پزشکی (ساخت مفصلهای مصنوعی، لوازم جراحی، ظروف پزشکی و تجهیزات دندانپزشکی)
آشنایی با انواع استیل و مشخصات فنی آنها
هرچند این آلیاژ در گریدهای گوناگون تولید میشود، اما هر دستهبندی ویژگیهای شیمیایی و مکانیکی مخصوص خود را دارد و برای کاربردهای متفاوتی بهکار میرود. در ادامه، انواع استیل و مشخصات فنی مهم هرکدام را معرفی میکنیم:
- آستنیتی: این فولاد ضدزنگ متشکل از 16 الی 30 درصد کروم و 2 الی 20 درصد نیکل است و در گریدهای 200 و 300 تولید میشود. از مشخصات فولاد آستنیتی میتوان بهمقاومت مطلوب دربرابر سایش و خوردگی، فرمپذیری بالا و سطح باکیفیت اشاره کرد. این استیل بهدلیل مشخصات ارزندهای که دارد، محبوبترین است.
- فریتی: حدود 25درصد از استیل جهان متعلق بهمدل فریتی است. این نوع درهنگام برش خوردن یا خمیدگی خواصی همچون فولادهای کربنی از خود بروز میدهد و بهوسیله آهنربا شدیدا جذب میشود.
- مارتنزیتی: ترکیب شیمیایی بسیاری از آلیاژهای مارتنزیتی حاوی 11 الی 17 درصد کروم است. همچنین، گریدهای مارتنزیتی در مدلهای آنیل و سختشده خاصیت مغناطیسی دارند. این دسته از فولادها، از میزان سختی و مقاومت بالایی برخوردار هستند و معمولا جهت عملیات حرارتی استفاده میشوند.
- داپلکس: این گروه از آلیاژهای استیل حداقل 11 درصد کروم دارند و استقامت آنها دربرابر خوردگی بسیار بالا است. درواقع، آلیاژهای داپلکس از ترکیب آستنیتی و فریتی بهدست میآیند و بههمیندلیل، نسب به دو نوع دیگر، از مقاومت بالاتری برخوردارند
انواع گریدهای استیل
در تولید فرآوردههایی مانند ورق استیل از گریدهای مختلف استفاده میشود و این محصولات معمولاً بر اساس استاندارد ASTM آمریکا دستهبندی میگردند. رایجترین سریها شامل 200، 300 و 400 هستند که هرکدام ویژگیهای فنی و کاربردهای خاص خود را دارند. سری 400 به دلیل داشتن کربن کم و مقادیر قابلتوجهی کروم و مولیبدن، در برابر سایش مقاومت بالایی دارد و گریدهای 410، 420 و 430 را در بر میگیرد؛ بهویژه گرید 410 که عملکرد بهتری در برابر سایش ارائه میدهد. این گروه از آلیاژها در صنایع بهعنوان استیل فریتی شناخته میشوند.
سری 300 نیز پرکاربردترین گرید است که در زمره گروه آستنیتی قرار میگیرد؛ از گریدهای آن میتوانبه 303، 304، 305، 316، 321 و 347 اشاره کرد. از بین این موارد، گرید 304 کاربردهای بیشتری دارد. گرید 200 نیز مانند سری 300 جزو دسته آستنیتی قرار میگیرد. بهاینترتیب، فولادهای ضدزنگ آستنیتی دارای دو سری 200 و 300 هستند. سری 200 عنصر گرانقیمت نیکل را ندارد و آن را با منگنز و نیتروژن جایگزین کرده است. ازاینرو، سری 200 با وجود مقاومت بالا قیمت مناسبی دارد.
دلیل زنگ نزدن استیل
صنعتگران تمایل زیادی بهاستفاده از فولاد زنگ نزن دارند. درواقع، با بهرهگیری از فولادهای زنگنزن میتوان برکیفیت کار خود افزود. استیل نیز یکی از مواد فلزی است که خاصیت ضد زنگزدگی دارد؛ البته درصورتیکه دارای درصد مشخصی از کروم باشد. در عصر حاضر، از ترکیب آهن، کربن، کروم، نیکل، مولیبدن، نیوبیم و تیتانیوم جهت افزایش مقاومت فلز دربرابر خوردگی و زنگزدگی استفاده میکنند. بنابراین، دلیل زنگ نزدن این آلیاژ، ترکیبات آن است. دراینراستا، باید حداقل 10.5 درصد کروم بهترکیب فولاد افزوده شود. بدینترتیب، کروم با اکسیژن هوا واکنش داده و لایهای محافظ و بسیار نازک روی سطح آلیاژ تشکیل میدهد. این لایه از تخریب استیل در برابر رطوبت، مواد خورنده و عوامل مخرب محیطی جلوگیری میکند و سبب افزایش دوام آن میشود.
تفاوت استیل بگیر و نگیر
دو مدل رایج این آلیاژ، عبارتاند از استیل بگیر و نگیر که در ترکیب شیمیایی و مشخصات مکانیکی با یکدیگر فرق دارند. نوع بگیر دارای نیکل است و مقاومت مطلوبی دربرابر خوردگی و زنگزدگی از خود نشان میدهد. درمقابل، مدل نگیر فاقد نیکل است و قیمت مناسبتری هم دارد. مهمترین تفاوت آنها نیز مربوطبه خاصیت مغناطیسی میشود. استیل بگیر بهواسطه ساختار بلوری خاصیت مغناطیسی دارد و همینطور، مقاومت آن دربرابر حرارت بسیار کم است و در چنین شرایطی، درصد زیادی از کربن و کروم خود را از دست میدهد. همچنین، از سریهای مهم مدل بگیر میتوانبه سری 410، 420 و 430 اشاره کرد. ازطرفی، مدل نگیر خاصیت مغناطیسی ندارد و گریدهای 304 و 316 نیز از رایجترین انواع استیل نگیر به شمار میروند.
عوامل تاثیرگذار بر قیمت استیل
قیمت استیل برمبنای عوامل مختلفی نظیر بهای آهن، هزینههای تولید (تهیه مواد اولیه، نیروی کار، انرژی و...)، میزان عرضه و تقاضا و همینطور، نوسانات نرخ ارز تعیین میشود. ازاینرو، میتوان گفتکه قیمت ورق استیل بهعوامل متعددی بستگی دارد. علاو براین موارد، مشخصات فنی نیز بر محدوده قیمتی آن تاثیر میگذارد. از این مشخصات میتوان بهنوع، ضخامت، ابعاد، وضعیت سطحی و کیفیت مواد بهکار رفته در ترکیب این آلیاژ اشاره کرد. شرکتهای تولیدکننده انواع استیل نیز استراتژیهای مخصوص خود را دارند و تولیداتشان را بر همین اساس قیمتگذاری میکنند. درهرصورت، اگر قصد خرید این آلیاژ را دارید میتوانید قیمت روز آن را بهصورت آنلاین استعلام بگیرید.
استیل؛ آلیاژی مقاوم و پرکاربرد در قلب صنایع مدرن
استیل یکی از فلزات مهم دنیای صنعت است که عناصر اصلی آن، آهن و کربن هستند. البته عناصر دیگری نیز مانند کروم، نیکل، تیتانیوم، مولیبدن و مس در ترکیب آن بهکار گرفته میشوند. این عناصر به بهبود خصوصیات مکانیکی استیل کمک میکنند و مقاومت آن را در برابر خوردگی و زنگزدگی افزایش میدهند. سختی و مقاومت بالای این آلیاژ از یکسو و شکلپذیری مطلوب آن ازسویدیگر، باعث محبوبیتش نزد صنعتگران شده است. ازاینرو، شاهد استفاده گسترده از انواع استیل در صنعت ساختمانسازی، خودروسازی، فضایی، برق و الکترونیک هستیم. از این آلیاژ در ساخت لوازم خانگی نیز استفاده میشود. درمجموع، این آلیاژ یکنوع فولاد مقاوم و پرکاربرد است.
