فولاد ضد زنگ، یک ماده واحد نیست. بلکه نام خانواده ای از فولادهای مقاوم در برابر خوردگی می باشد. این فولاد به گروه های آستنیتی، مارتنزیتی، فریتی و دوگانه تقسیم می شود؛ که هر کدام شامل گریدهای متفاوت با خواص و کاربردهای متنوع می باشند.
فولاد فنر، یک ماده فنری و قابل انعطاف با تنش تسلیم بالا است. این فولاد، توانایی منحصر به فرد برای شکل گیری، شکل دادن و عملیات حرارتی پس از آن ها را دارد. در ادامه با انواع فولاد فنر و همچنین کاربرد فولاد فنر در صنعت آشنا خواهید شد.
ویژگی های فولاد فنر
فولاد فنر، از جنس فولادهای ضد زنگ، کم آلیاژ و فولادهای کربنی هستند. این فولادها با مقاومت بسیار بالا تولید می شوند. دو مورد از مواد اولیه ای که در تولید فولاد فنر کاربرد دارد عبارتند از:
تنش تسلیم فولاد فنر
آلیاژهای فولاد فنر، از ویژگی های منحصر به فرد، مانند مقاومت عالی در برابر نیروهای پیچشی یا خمشی، بدون تغییر شکل و انحراف برخوردار هستند. محصولات ساخته شده از این آلیاژهای فولادی، می توانند به طور مداوم خم، فشرده، کشیده یا پیچ خورده شوند و بدون اینکه دچار تغییر شکل شوند، به شکل اصلی خود برمی گردند.
این ویژگی، به عنوان تنش تسلیم بالا تعریف شده است و نتیجه ی ترکیب و سختی آلیاژ فولاد است. دستیابی به تنش تسلیم بالا از طریق سخت شدن، توسط عملیات حرارتی یا کارسختی حاصل می شود.
کار سختی
کارسختی انواع فولاد فنر، به طور عمده با گریدهای آستنیتی فولاد ضد زنگ، عمدتا گرید یا در درجه کمتر، با 304 انجام می شود. کارسختی، از طریق نورد کردن و کاهش ضخامت انجام می شود. این عمل، باعث افزایش استحکام کششی این نوع فولاد می شود. در نتیجه هرچه ضخامت کاهش یابد، استحکام کششی بیشتر است.
مزیت کارسختی گریدهای فولاد ضد زنگ، این است که به سادگی، باعث افزایش قابل توجه استحکام فلز از طریق کارسرد می شود. با استفاده از مراحل کار سرد و عملیات حرارتی آنیل، می توان به یک قطعه ساخته شده استحکام خاصی بخشید.
نمونه بارز آن کشش سیم است. سیم مورد استفاده به عنوان فولاد فنر، جهت رسیدن به یک استحکام کششی خاص، کارسخت خواهد شد. اگر قرار باشد از همان سیم، به عنوان سیم بست قابل خمش استفاده شود، آن را آنیل می کنند و در نتیجه ماده نرم تر می شود.
استحکام کششی
اگر استحکام کششی فولاد فنر خیلی زیاد شود، در معرض شکستن قرار می گیرند.به طور معمول؛ بهترین محدوده استحکام، بین 1200-1500 n/mm² می باشد؛ اگرچه در برخی از کاربردها از استحکام کششی بالاتر استفاده می شود.
یک مزیت بزرگ فولادهای فنر ضد زنگ، این است که می توان از آن ها برای تشکیل قطعات، بدون نیاز به عملیات حرارتی پس از آن استفاده کرد؛ که این امر باعث می شود تولید کنندگان، بدون امکانات عملیات حرارتی، این فولاد را در خانه تولید کنند.فولادهای ضد زنگ داپلکس، از استحکام کششی بالاتری نسبت به فولادهای آستنیتی برخوردار هستند.
بیشترین استحکام کششی در گریدهای مارتنزیتی (431) و گرید رسوب سختی(PH 4-17) مشاهده می شود.این گریدها می توانند استحکامی دو برابر گریدهای 304 و 316، که متداول ترین فولادهای ضد زنگ هستند، داشته باشند.
مقاومت در برابر خوردگی
فولاد فنر ضد زنگ، به دلیل مقاومت در برابر آب، محیط زیست و آلودگی، فولادی شناخته شده می باشد. همانطور گه گفتیم؛ این فولاد، می تواند از جنس فولاد ضد زنگ آستنیتی یا مارتنزیتی باشد. نوارهای فولاد فنر، از جنس فولاد ضد زنگ آستنیتی مانند 301 و 302 برای فنرهای سبک، در مقابل انواع مارتنزیتی مانند نوارهای ضد زنگ 420 هستند؛ که برای سختی و چقرمگی بالا، قابلیت عملیات حرارتی دارند. این فولادها، معمولا در ابزارهای سخت به کار می روند.
انواع فولاد فنر ضد زنگ، از آلیاژهای آهن هستند که حداقل حدود 10.5٪ کروم را در خود جای داده اند.کروم موجود در آلیاژ، یک لایه اکسید محافظ و خود ترمیم کننده را تشکیل می دهد. این لایه اکسید، به استیل ها مقاومت دربرابر خوردگی می بخشد.
طبیعت خود ترمیم کننده لایه اکسید، به این معنی است که هنگام خوردگی، بریدگی یا آسیب، بدون در نظر گرفتن روش های ساخت، خود بهبود می یابد و مقاومت در برابر خوردگی آن حفظ می شود. میزان خوردگی گریدهای مختلف فولاد ضدزنگ در محیط های مختلف، متفاوت خواهد بود. گرید مناسب، به محیط مورد استفاده بستگی دارد.
مقادیر کمی از برخی عناصر، می توانند مقاومت در برابر خوردگی فولاد فنر را به طور قابل توجهی تغییر دهند.مثلا کلریدها تأثیر منفی بر مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ دارند.لازم به ذکر است که گریدهای حاوی کروم، مولیبدن و نیکل در برابر خوردگی مقاوم می باشند.
کاربردهای رایج فولاد فنر
فولاد فنر، به عنوان یک فولاد با کاربردهای عمومی، دارای طیف گسترده ای از کاربردهای تجاری است.این فولاد برای ساخت اشیاء مانند فنرها، واشر، تیغه اره، پیک قفل، آنتن و رنده ها استفاده می شود.همچنین از فولاد فنر، معمولاً برای تولید قطعات ماشین چمن زنی، ابزار فرود هواپیماهای کوچک و فنرهای سیم پیچ وسایل نقلیه استفاده می شود.کاربرد فولاد فنر فنر ضد زنگ:
کاربرد در آشپزی:
ابزار جراحی و تجهیزات پزشکی فولاد فنر:
کاربرد فولاد فنر در معماری:
فولاد فنر در خودرو و هوافضا:
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
