آیا فولاد ضد زنگ، زنگ می‌زند؟

آیا فولاد ضد زنگ، زنگ می‌زند؟

ژیکال استیل؛  قابلیت ضد زنگ بودن  با اضافه كردن درصد بیشتر كروم و همچنین آلیاژهای دیگر نظیر  بهبود می یابد.

فولاد ضد زنگ چیست و مخترع آن چه کسی است؟

فولاد ضد زنگ به گروهی از آلیاژها با پایه آهنی گفته می‌شود که حاوی حداقل 11 درصد کروم (Cr) می‌باشد. کروم عنصری اساسی است که با تشکیل یک فیلم اکسید کروم در سطح فولاد آن را ضد زنگ می‌سازد.

هنگامی که فولاد ضد زنگ بریده یا خراش داده می‌شود، کروم موجود در سطح سریعاً اکسید می‌شود و فیلم اکسید ناحیه صدمه دیده را ترمیم می‌کند. به دلیل همین خاصیت خود ترمیمی (خودشفایی/ Self healing) است که فولاد را بدون زنگ (Stainless) می‌نامند.

اولین فولاد ضد زنگ به صورت آلیاژ، مارتنزیتی Fe-Cr-C  توسط دانشمند انگلیسی به نام هاری بررلی (Harry Brearley) در 1912 تهیه گردید. اولین ریخته‌گری تجارتی فولاد ضد زنگ در سال 1913 در شفیلد انگلستان به تولید رسید و حق ثبت آمریکایی جهت این اختراع در سال 1916 به آقای هاری بررلی اهدا گردید.

آیا فولاد ضد زنگ، زنگ می‌زند؟

در وا­قع این موضوع که فولاد ضد زنگ، زنگ نمی‌‌زند یک تصور نادرستی است. این برداشت ناصحیح برخی موارد منجر به مشاجرات و حتی تعقیب قانونی بین کارفرمایان و پیمانکاران می‌شود. فولادهای ضد زنگ فقط در شرایطی خاص نظیر محیط‌های غیرآلوده و آب شیرین یا آب دریا (به صورت جاری) بدون زنگ باقی می‌مانند. در هوای مرطوب دریایی یا در داخل آب ساکن (راکد) فولاد ضد زنگ نوع 304 زنگ می‌زند، و اغلب به صورت موضعی دچار خوردگی حفره‌ای می‌گردد. به طور کلی ماهیت محیط و ترکیب شیمایی فولاد هر دو در تشکیل زنگ و خوردگی حفره‌ای فولاد ضد زنگ نقش تعیین کننده‌ای دارند.

در واقع استیل آلیاژی از عناصر آهن و درصدی از سایر عناصر است. عنصر کروم اگر به آهن افزوده شود آلیاژ بسیار مقاوم با خواص بی نظیر شکل می گیرد. اما این آلیاژ کمبود هایی را نیز دارا می باشد از جمله خورندگی در برابر رطوبت بسیار زیاد، در صورتی که این استیل در شرایط هوایی با رطوبت کم قرار بگیرد آسیبی وارد نمی گردد ولی در صورت وجود رطوبت زیاد زنگ می زند که برای این امر باید استیل را ضد زنگ نمود.
برای ایجاد قابلیت ضد زنگ بودن در استیل باید به آلیاژ استیل باید درصد عنصر کروم را تا حدود 10.5% افزایش داد در ان صورت کروم با ترکیب شدن با آهن با اکسیژن هوا نیز وارد واکنش شیمیایی و اکسید کروم را شکل می دهد. اکسید کروم روی استیل به صورت یک روکش عایق قرار می گیرد با اینکه این قابلیت دیده نمی شود ولی کار مهمی را انجام می دهد و آن محافظت آلیاژ استیل در برابر خورندگی و زنگ زدن می باشد. می توان برای بالاتر بردن مقاومت استیل درصدی از سایر عناصر مانند نیکل، منگنز و…  نیز استفاده نمود.

دلیل پاک شدن لایه کروم در عملیات حرارتی چیست؟

در عملیات حرارتی و یا جوش‌کاری، دمای فولاد ضد زنگ به حدود 850-550 درجه سانتیگراد می‌رسد. کروم و کربن با یکدیگر وارد واکنش می‌شود و کاربایدکروم(  Chromium Carbide)تولید می‌گردد که در امتداد مرز دانه‌ها رسوب می‌کند. به همین دلیل کروم موجود در منطقه اطراف مرزدانه (ناحیه مرزی) تخلیه می‌شود. ناحیه مرزی که کروم آن تخلیه شده (فقیر نسبت به کروم) نسبت به سایر مناطق سالم سطح فلز که کروم آن مناطق تخلیه نشده‌اند در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارد.

فولاد ضد زنگی را که در ساختار بلوری آن کار باید کروم به وجود آمده باشد “حساس شده (Sensitized)” می‌نامند. فولاد‌های حساس شده نسبت به خوردگی مرزدانه‌ای یا فساد جوش بیشتر مستعد می‌شوند.

/ پایان نوشتار

No Comments

Post A Comment