نگاهی به استنلس استیل و تاریخچه آن

نگاهی به استنلس استیل و تاریخچه آن

ژیکال استیل؛ مهمترین عناصر تشکیل دهنده استنلس استیل (Stainless Steel) یا فولاد زنگ نزن آهن، کروم و نیکل می‌باشد. وجود حداقل میزان ۱۰٫۵ درصد عنصر کروم  آن را در برابر خوردگی محافظت می‌نماید. همچنین حداکثر درصد جرمی کربن در این آلیاژ فولادی ۱٫۲ درصد است. از خواص فولاد ضد زنگ می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی و حرارت، ظاهر جذاب، قابلیت بازیافت به طور کامل و عمر طولانی و مفید اشاره نمود.

وجود این میزان کروم باعث ایجاد یک لایه غیرفعال بر روی سطح‌ فولاد می‌شود که به شدت به ماده زیرین پیوند خورده‌ و از تماس بیشتر ماده با محیط اطراف جلوگیری می‌کند که این خاصیت موجب حفاظت فولاد در برابر زنگ زدگی می‌شود. اگر خراشی بر روی این سطح ایجاد و لایه از بین برود، فولاد می‌تواند خودش را ترمیم کند و اگر گرید به درستی برای محیط کاری انتخاب شده باشد این لایه غیرفعال دوباره تشکیل می‌شود. در غیر اینصورت فولاد زنگ‌نزن، زنگ زده و خورده خواهد شد.

کاربرد استیل استنلس

فولاد زنگ‌نزن به شکل ورق استیل، میلگرد استیل، سیم و لوله استیل ساخته می‌شود تا در ساخت وسایل آشپزی، کارد و چنگال، دستگاه‌های جراحی، لوازم خانگی بزرگ، مصالح ساختمانی، تجهیزات صنعتی، مخازن ذخیره آب و مخازن مواد شیمیایی و محصولات غذایی مورد استفاده قرار گیرد.

تاریخچه استنلس استیل

اختراع استنلس استیل در پی اکتشافات مختلفی اتفاق افتاد. نخستین واقعه معرفی عنصر کروم توسط لویی-نیکولاس ووکلین به آکادمی فرانسه در سال ۱۷۸۹ بود. در اوایل دهه ۱۸۰۰، جیمز استودارت، مایکل فارادی و رابرت مالت مقاومت آلیاژهای آهن-کروم (“فولادهای کرومی”) را دربرابر عوامل اکسیدکننده مشاهده کردند. رابرت بونسن مقاومت کروم دربرابر اسیدهای قوی را کشف کرد. مقاومت دربرابر خوردگی آلیاژهای آهن-کروم احتمالاً نخستین بار در سال ۱۸۲۱ توسط پیر برتیر، که مقاومت آن‌ها را دربرابر حمله برخی از اسیدها نشان داد و استفاده از آن‌ها را در کارد و چنگال پیشنهاد کرد، تشخیص داده شد.

در دهه ۱۸۴۰، هم فولادسازان شفیلد و هم کروپ در حال تولید فولاد کرومی بودند و کروپ این گروه از فولادهای کرومی را در دهه ۱۸۵۰ برای ساخت توپ‌های جنگی استفاده می‌کرد. در سال ۱۸۶۱، رابرت فارستر موشه حق ثبت اختراع فولاد کرومی را اخذ کرد.

در اواخر دهه ۱۸۹۰، شیمی‌دان آلمانی هانس گلدشمیت فرایند آلومینوترمی (ترمیت) را برای تولید کروم عاری از کربن توسعه داد. میان سال‌های ۱۹۰۴ و ۱۹۱۱، چندین محقق، به ویژه لئون گیلت از فرانسه، آلیاژهایی تهیه کردند که امروزه استنلس استیل به حساب می‌آیند

در سال ۱۹۰۸، فردریش کروپ ژرمنیاوفت قایق بادبانی ۳۶۶ تنی هاف مون را که دارای یک بدنه استیل کروم-نیکل بود، در آلمان ساخت. در سال ۱۹۱۱، فیلیپ مونارتز در مورد رابطه میان درصد کروم و مقاومت دربرابر خوردگی گزارشی ارائه داد. در ۱۷ اکتبر ۱۹۱۲، مهندسان کروپ، بنو اشتراوس و ادوارد ماورر، استنلس استیل آستنیتی را به عنوان Nirosta ثبت اختراع کردند.

تحولات مشابهی در ایالات متحده اتفاق می‌افتاد، جایی که کریستین دانتزیزن و فردریک بکت در حال تولید استنلس استیل فریتی بودند. در سال ۱۹۱۲، الوود هاینز درخواست ثبت اختراع ایالات متحده در مورد آلیاژ استنلس استیل مارتنزیتی را که تا سال ۱۹۱۹ به وی اعطا نشده بود، داد.

هری بریرلی از آزمایشگاه پژوهشی Brown-Firth در شفیلد انگلیس، در سال ۱۹۱۲ در پی کشف آلیاژی مقاوم دربرابر خوردگی برای لوله‌های اسلحه، آلیاژ استنلس استیل مارتنزیتی را کشف و سپس صنعتی کرد. این کشف دو سال بعد در مقاله روزنامه ژانویه ۱۹۱۵ در نیویورک تایمز اعلام شد.

چندین سال بعد این فلز با مارک “Staybrite” توسط فیرث ویکرز در انگلیس به بازار عرضه شد و در سال ۱۹۲۹ برای سایبان ورودی جدید هتل ساووی لندن استفاده شد.

برخی از پیشرفت‌های عمده فناوری در دهه ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ که اجازه تولید تناژهای بزرگ با هزینه مقرون به‌صرفه را داد، عبارتند از:

فرایند AOD (کربن‌زدایی اکسیژن آرگون)، برای حذف کربن و گوگرد

ریخته‌گری پیوسته و نورد تسمه گرم

Z-Mill یا نورد سرد سندزیمیر

/ پایان نوشتار

No Comments

Post A Comment