استیل محصولی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون ؛ قیمت استیل به دلیل وابستگی مستقیمی که با نرخ دلار دارد، به صورت روزانه تغییر می‌کند. اما اینکه روند تغییرات به چه نحوی باشد، به عوامل مختلفی بستگی دارد. یک گروه از آلیاژهای بسیار پرکاربرد و متنوع فولادی، نوع زنگ‌نزن فولاد یا استیل است. این گروه از آلیاژهای فولادی در لاتین با نام stainless steel شناخته می‌شود. عنصر اصلی آلیاژی در این نوع فولاد، کروم و نیکل هستند. شاید اولین موردی که با شنیدن نام فولاد زنگ‌نزن به ذهن شما بیاید، تعریف استیل به عنوان فولاد مقاوم به خوردگی است.
۱۵۰ گرید از فولادهای استنلس استیل وجود دارد که خواص، کاربرد و میزان عناصر آلیاژی درآن‌ها، متفاوت خواهد بود. به همین دلیل قیمت استیل ۳۲۱، ۴۳۰، ۳۰۴ و … با یکدیگر متفاوت است. یکی از استراتژیک‌ترین مقطع فولادی جای‌گرفته در تعریف استیل، ورق استیل میباشد. از مصارف صنعتی گرفته تا ساختمان‌سازی و دکوراسیون‌سازی، صنایع غذایی و دارویی، پالایشگاهی و اتومبیل‌سازی شاهد حضور پر رنگ ورق استیل خواهید بود. در مقاله پیش‌رو سعی داریم به تعریف استیل بپردازیم. انواع این فولاد زنگ‌نزن با تاکید بر ورق استیل را معرفی کنیم و کاربردهای هر کدام را روشن نماییم.همچنین پس معرفی فرآیند تولید مقاطع استیلی، تولیدکنندگان مقاطع مختلف استیل را مختصرا معرفی و بیان نماییم.
استیل
فولاد استیل مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون ؛ فولاد زنگ نزن با حضور عناصر آلیاژی مهم و تعیین‌کننده‌ای چون کروم و مولیبدن در درصد عنصری بالا، به خوبی تعریف می‌شود. وجود این عناصر در آلیاژ استیل به فولاد خواص ویژه‌ای می‌بخشد. خواص ضد خوردگی، اکسیداسیون، مقاومت و تاب‌آوری حرارتی بالا، ظاهری زیبا و براق و دوام بالا از جمله خواص مهم استیل است. درصد عنصر آلیاژی کربن، کروم و نیکل به طور حداقلی معادل ۵/۱، ۱۲ و ۸ درصد است. تشکیل اکسید کروم در سطح مقاطع فولادی و در تماس با اکسیژن هوا، موجب حفاظت مقاطع استیلی در برابر رطوبت و مواد خورنده می‌شود.
گریدهای آلیاژی استیل در یک دسته‌بندی کلی در سه گروه زیر قرار می‌گیرد:
- استیل نگیر (کلیه سری ۲xx و ۳xx به استثنا ۳۰۹ و ۳۱۰)
- استیل بگیر (سری ۴xx)
- استیل نسوز
طبیعتا میزان عناصر آلیاژی و حضورشان در تفاوت خواص و قیمت استیل تاثیرگذار میباشد. در دسته‌بندی دیگر از استیل با توجه به ساختار داخلی آن، می‌توان به انواع آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی و داپلکس اشاره کرد. انواع مقاطع استیل مورد استفاده در صنایع گوناگون، میلگرد، پروفیل، نبشی، ناودانی، فلنج، لوله و ورق است. به جرات می‌توان ورق استیل را یکی از کالاهای استراتژیک صنعتی دانست. تمامی انواع مقاطع استیل وارداتی هستند و لذا میزان عرضه آن به بازار داخلی و قیمت استیل متاثر از وضعیت واردات و نرخ دلار است.
وجود عناصر آلیاژی پربها در آلیاژ زنگ‌نزن فولاد، تولید آن را پیچیده کرده‌است. نظارت بر فرآیند تولید و کنترل شرایط محیط تولید این پروسه را دشوار می‌کند. نظارت بر تولید و جو کنترل‌شده، بر کیفیت و قیمت استیل تاثیرگذار است. تولیدکنندگان جهانی استیل، صادرکننده به کل جهان با حجم بالا تولید هستند. قیمت استیل در تمامی مقاطع به میزان عرضه این کارخانه‌ها وابسته است. خواص، مقاطع استیل و برندهای مختلف آن به این که چقدر کاربرد استنلس استیل در صنایع گوناگون گسترده است، به خوبی پاسخ می‌دهد.
استیل محصولی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون ؛ قیمت استیل بگیر
بهترین تعریف استیل در این گرید، داشتن خاصیت مغناطیسی و توانایی جذب آهنربا است. سری ۴xx از گروه استیل، با دارابودن زمینه فریتی، از فازهای فولاد در استحاله‌های فازی‌اش، خاصیت مغناطیسی نشان می‌دهد. وجود فریت در دمای محیط و در زمینه، شکل ساختار درونی را fcc می‌کند. سه دسته کلی ۴۱۰، ۴۲۰ و ۴۳۰ از انواع فولاد زنگ‌نزن در این گروه هستند. در زیر جدولی حاوی درصد عناصر آلیاژی در این گریدها آورده شده که تفاوت در میزان آن‌ها بر قیمت استیل به عنوان محصول نهایی اثر دارد.
گرید ۴۰۱ در مقایسه با گروه نگیر و سایر هم‌گروهی‌های خودش به علت کمتر بودن عناصر آلیاژی‌اش، قیمت پایین‌تری دارد. در تعریف استیل، گرید ۴۰۱ در گروه زنگ‌نزن مارتنزیتی جای می‌گیرد. وجود استحکام و سختی بالا در این نوع قابل توجه است و خواص خوردگی معمولی از خود نشان می‌دهد. گرید ۴۰۲ خواص خوردگی و سایش خوبی از خود نشان می‌دهد و لذا در تولید لوازم جراحی در اتاق عمل و قیچی‌ها نقش آفرینی می‌کند.
گرید ۴۰۳ دارای یک وجه تمایز بزرگ نسبت به هم‌گروهی‌هایش است. عملیات حرارتی‌پذیر بودن این نوع استیل بگیر، کاربردهای گوناگونی برای آن فراهم نموده. ظاهر زیبا این گرید و به صورت ورق استیل عمدتا در تولید لوازم خانگی و دکوراسیون ساختمان کاربرد دارد. به همین دلیل قیمت ورق استیل ۴۳۰ برای تولید لوازم خانگی اهمیت پیدا می‌کند.
استیل محصولی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون ؛ قیمت استیل نگیر
این سری گرید شامل عمده گروه ۳xx و ۲xx است. نبود فریت در زمینه این نوع از فولاد زنگ‌نزن، خاصیت مغناطیسی در آن را خنثی می‌کند و از تعریف استیل جاذب آهن خارج می‌شود. وجود مولیبدن در ترکیب آلیاژی این گرید، ویژگی‌ها و قیمت استیل در این گروه را متفاوت می‌کند. در مورد گروه ۳xx، گریدهای ۳۰۴، ۳۱۶، ۳۲۱ و ۳۱۶l شناخته شده‌اند. آلیاژ گرید ۳۰۴، با نام ۸-۱۸ نیز شناخته می‌شود که حضور ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل در آن، علت این نام‌گذاری است. ساخت ظروف و تجهیزات آشپزخانه با دارا بودن خواص ضد خوردگی در این گرید میسر است. وجود حرف l در کنار نام آن یعنی کم کربن است. وجود کربن کمتر در ترکیب استیل، آن را مناسب جوشکاری می‌کند.
قیمت استیل ۳۱۶، با دارا بودن درصد بالاتری از عناصر آلیاژی نسبت به ۳۰۴ بیشتر است. این گرید نیز در نوع استیل کم کربن نیز تولید می‌شود. در محیط‌های کلریدی و دریایی مصرف این نوع از فولاد زنگ‌نزن متداول است. آلیاژ گرید ۳۲۱، خواصی مشابه با نوع ۳۰۴ از خود نشان می‌دهد. حضور تیتانیوم در این گرید، خوردگی مرزدانه‌ای و قابلیت کاربرد دمای بالا انواع مقاطع به خصوص میلگرد و ورق استیل را بهبود می‌بخشد. متداول‌ترین نوع استیل مورد استفاده در سری ۲xx، ۲۱۰ است. اینگرید دارای کمترین میزان کروم، خواص ضد خوردگی و اکسید شوندگی و خش و قیمت استیل در بین سایر انواع میباشد. کاربرد انواع گریدهای این گروه، صرفا در دکوراسیون داخلی و عموما در قالب ورق استیل است.
استیل محصولی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون ؛ قیمت استیل نسوز
انواع فولاد زنگ‌نزن این گروه، خواص مقاومت به اکسیداسیون سطحی در دمای بالایی از خود نشان می‌دهند. آلیاژ ۳۰۹ و ۳۱۰ از سری ۳xx این خاصیت منحصر بفرد را داراست. قیمت استیل ۳۱۰ و ۳۰۹ از سایر انواع استیل ،گرانتر است. فولاد زنگ‌نزن نوع ۳۰۹، تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد این مقاومت به خوردگی را حفظ می‌کند. نوع کم کربن آن نیز تولید و با نماد S نمایش داده می‌شود. فولاد زنگ‌نزن نوع ۳۱۰، حاوی مقادیر بالاتر عناصر آلیاژی و درنتیجه قیمت استیل بالاتری هستند. محدوده دمایی مناسب برای کار این نوع، ۳۱۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است و نوع کم کربن آن نیز با هدف قابلیت جوشکاری تولید و عرضه می‌گردد. فولاد نسوز یا مقاوم به حرارت ویژگی‌های خاصی دارد که تعریف استیل این نوع به شناخت بیشتر آن کمک می‌کند.
استیل محصولی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون ؛ انواع ساختار درونی و تعیین قیمت استیل
انواع ساختارهای درونی که فولاد ضدزنگ از خود نشان می‌دهد، آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی و داپلکس است.
آستنیتی
یکی از فازهای پایدار آهن، آستنیت با ساختار FCC است. وجود این ساختار در استیل، آن را شکل‌پذیر و مقاوم به خوردگی می‌کند. آستنیت در زمینه، خاصیت مغناطیسی این نوع از فولاد را منتفی می‌کند. سری ۳۰۰ و ۲۰۰ در این گروه جا می‌گیرند. جوش‌پذیری در این گریدها ضعیف است و با تولید انواع کم کربن آن، به بهبود آن کمک می‌شود.
فریتی
دیگر فاز پایدار آهن، فریت با ساختار BCC است. وجود این ساختار در زمینه به استیل خاصیت مغناطیسی می‌بخشد. تعریف استیل بگیر با سری ۴۰۰ تکمیل می‌شود. مقادیر کمتر نیکل این گروه نسبت به آستنیتی باعث تفاوت در قیمت استیل این گروه است.
مارتنزیتی
وجود فاز سخت مارتنزیت در زمینه فولاد، خواص مکانیکی نظیر استحکام آن را بهبود داده و جوش‌پذیری آن را تضعیف و حتی غیر ممکن می‌کند. نکته مثبت این نوع استیل، عملیات حرارتی‌پذیر بودن آن است. در ۴ دسته کلی تعریف استیل این سری تکمیل می‌شود. استیل پیرسختی‌پذیر، نیکل‌دار، کروم‌دار و مقاوم به خزش در این گروه قرار می‌گیرند.
داپلکس
تعریف داپلکس در فولاد ضدزنگ، ترکیب فریت و آستنیت پایدار است. درصد کروم در این گروه مابین ۱۹ تا ۳۲، حداکثر میزان مولیبدن ۵ درصد و نیکل آن کمتر از نوع آستنیتی است. مقاومت به خوردگی ویژه به خصوص در برابر حمله یون‌های کلر، از مشخصه‌های شایان توجه آن‌ها است.
استیل محصولی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون ؛ ورق استیل
ورق استیل از نظر کاربرد در دسته‌بندی کلی صنعتی، دکوراتیو و صنایع غذایی قابل بیان است. تعریف استیل و انواع آن محدود به کاربرد نیست. ظاهر فولاد زنگ‌نزن نیز به ۳ دسته کلی، براق ، مات و خشدارتقسیم بندی می‌شود.
ورق استیل صنعتی
ورق استیل در کاربردهای صنعتی بسیار زیادی وجود دارد. سطح این ورق‌ها در سه حالت براق، مات و خش دار وجود دارد. ورق‌های براق یا آینه‌ای، در لاتین mirror finish نام دارند. پولیش‌کاری، فرآیند نهایی است که روی این سطوح انجام می‌گیرد تا سطح درخشان ورق پدید آید. از نظر کاربردی، تعریف استیل براق در دکوراسیون و مکان‌هایی است که میزان آلودگی کم باشد و ظاهر اهمیت دارد. قیمت استیل از این نوع، از سایر هم‌گروهی‌هایش گرانتر است.
ورق مات یا کدر، در لاتین matte finish نام دارد. قیمت این نوع ورق از نوع براق کمتر است و در صنایع مختلف که نیاز به ظاهر زیبا نیست، خواص ضد خوردگی و پایداری خوبی نشان می‌دهد. ورق استیل خش دار، در لاتین brushed finish نام دارد. وجود خش در سطح ورق، وجود چربی و اثر انگشت را نفی می‌کند. به علت این خواص، در طراحی و ساخت لوازم خانگی، دکوراسیون و ساعت مچی دیده می‌شود.
دو گرید پرمصرف استیل در صنعت، سری ۳۰۰ و ۴۰۰ هستند. از سری ۳۰۰، دو گرید ۳۰۴ و ۳۱۶ پر مصرف‌اند. گرید ۳۰۴ نیز که خواص نگیر دارد، مصرف بالاتر دارد و قیمت استیل در این نوع کمتر است. گرید ۴۳۰ از گروه فولاد ضدزنگ بگیر،مقاومت اکسیداسیون دما بالا از خود نشان می‌دهد و کاربرد صنعتی دارد. ورق تولیدی بنا به کیفیت و برندش در تعیین قیمت استیل ، دارای تفاوت‌هایی است .
ورق استیل دکوراتیو
ورق‌های استیل دکوراتیو نیز مشابه نوع صنعتی، دارای گرید های متداول ۳۰۰ و ۴۰۰ هستند. شکل ظاهری و سطح ورق در این نوع متفاوت است. سطح براق با رنگ‌های مختلف این ورق را کاندید طراحی دکوراسیون می‌کند. پوشش سطح ورق با انواع عناصر فلزی، جلوه و رنگ‌های متنوعی به این ورق استیل می‌بخشد.
در ادامه عناصر فلزی مختلف و رنگی که پوشش‌دهی PVD آن‌ها ایجاد می‌کند را آورده‌ایم. این روش پوشش‌دهی فیزیکی با بخار است.
- تیتانیوم: طلایی
- زیرکونیوم: رز گلد
- زیرکونیوم غلیظ: قرمز
- تیتانیوم و آلومینیوم: برنز رنگ
- تیتانیوم و آلومینیوم غلیظ: آبی
- تیتانیوم، آلومینیوم و کربن: مشکی
ورق استیل غذایی
ورق استیل مورد استفاده در صنایع غذایی، به اختصار استیل غذایی گفته می‌شود. در صنایع غذایی مقاومت به خوردگی بالا مدنظر است حتی در اکثر موارد مقاومت به اکسیداسیون دما بالا نیاز می‌شود. سطح ورق استیل مورد استفاده نباید خش داشته باشد چرا که این خش‌ها، ایجاد خوردگی موضعی می‌کند. ورق استیل براق عموما در این واحدهای تولیدی، کاربرد دارد.
روش تولید مقاطع استیل
مقاطع مختلف تولیدی از فولاد زنگ‌نزن وجود دارد. کاربرد و قیمت استیل در انواع مختلف، متفاوت است. در ادامه سعی شده انواع روش تولید برای این مقاطع شامل ورق، لوله، پروفیل و میلگرد بیان شود. تعریف استیل با بیان انواع مقاطع مورد کاربردش، تکمیل می‌شود.
ورق
مقطع میانی تختال استیل، به عنوان ماده اولیه تولید ورق استیل وارد این پروسه می‌شود. ساخت آلیاژ فولاد زنگ‌نزن در محیطی کاملا کنترل‌شده و حتی خلا انجام می‌گیرد. کوره‌های، AOD و VOD که به ترتیب در اتمسفر آرگون و خلا است، مورد استفاده‌اند. ورود کروم و نیکل به پاتیل مذاب به صورت فروکروم و فرونیکل است. از آن‌جا که احتمال واکنش‌دهی این عناصر گرانبها با اکسیژن و هدر رفت آن وجود دارد به کنترل جو واکنش و جنبه‌های اقتصادی توجه ویژه می‌شود.
با آنالیز ترکیب شیمیایی، ریخته‌گری پیوسته برای شمش‌ریزی انجام می‌گیرد. نورد با غلطک‌های پشت سرهم، اسلب یا تختال را به ورق استیل تبدیل می‌کند. گرما و حرارات موجود در شمش، شکل‌پذیری را آسان‌تر می‌کند. اما ریخته‌گری و نورد اگر غیر پیوسته باشد، در ابتدا پیشگرم می‌شود. جلوگیری از اکسیداسیون سطحی با کنترل دما و محیط فرآیند، روی کیفیت و قیمت استیل تولیدی اثر مستقیم دارد. نورد پیوسته انجام می‌شود تا ضخامت تختال کم و طول آن زیاد شود. البته عرض در این فرآیند ثابت است.
پس از رسیدن به ضخامت مطلوب، اگر ضخامت ورق کم بود به صورت رول شده جمع و بسته‌بندی می‌شود. اگر ضخامت بالا بود و امکال رولینگ ورق استیل وجود نداشت، به شکل شیت بسته‌بندی می‌شود. به فرم از بسته‌بندی، شیت فابریک کارخانه گفته می‌شود. عرض‌های متداول ورق در این حالت ۱۰۰۰ و ۱۲۰۰ میلی‌متر است. برندهای مختلف تولید‌کننده، کیفیت و قیمت استیل متفاوتی دارند.
لوله
لوله‌های تولیدی از جنس استیل، در دو نوع درزدار و بدون درز هستند. کاربرد متفاوت، روش فرآوری را مشخص می‌کند. در نوع دکوراتیو، از لوله درزدار استفاده می‌شود اما در کاربردهای نیازمند استحکام بالاتر و تحمل فشار سیال بالا چون صنعت نفت و گاز، از نوع بدون در استفاده می‌کنیم. در تولید لوله درزدار که عموما درز مستقیم است، از ورق استیل استفاده می‌شود. رول‌فرمیگ و جوشکاری دو سر آزاد این ورق‌ها، تکمیل‌کننده این فرآیند هستند. مطابق با استانداردها از پیش تعیین‌شده سایزبندی مناسب لوله انجام می‌گیرد.
برای تولید لوله بدون درز یا مانیسمان، از اسلب از جنس فولاد زنگ‌نزن استفاده می‌شود. این شمش باید استوانه‌ای باشد یا به این فرم در بیاید. غلطک‌ها و حرارت‌دهی به شمش استوانه‌ای شکل می‌دهند. وجود مندرل به عنوان جسم فرو رونده و نیروخای کشش، این مقطع توخالی را ایجاد می‌کند.
پروفیل استیل
پروفیل به مقاطع توخالی و با سطح مقطع چهارگوش و دایره‌ای گفته می‌شود. قیمت استیل این مقطع از نوع فولاد ساده کربنی آن بسیار بالاتر است. کاربردهای نیازمند به مقاومت به اکسیداسیون، حضور پروفیل استیل را می‌طلبد. پروفیل استیل صنعتی و دکوراتیو از انواع مختلف این مقطع هستند. استاندارد تولید پروفیل دکوراتیو از این جنس، AISI307 است. آلیاژهای مورد استفاده، انواع گرید ۳۰۴، ۳۱۶،۳۲۱ و ۲۰۱ هستند.
در دو روش مستقیم و غیر مستقیم، تولید پروفیل انجام می‌شود. در روش مستقیم وجود زوایا امکان سایش و خوردگی را در این مقطع زیاد می‌کند. ورق استیل ماده اولیه تولید پروفیل است که رول‌فرمینگ و جوشکاری تکمیل کننده این پروسه اند. در روش غیر مستقیم از روشی مشابه مانیسمان در تولید لوله استفاده می‌شود.
میلگرد استیل
میلگرد استیل دارای چندین مرحله متوالی در فرآیند تولیدش است. شمش ریزی با کنترل ترکیب شیمیایی و جو محل فرآوری، ریخته‌گری پیوسته و شمش ریزی استیل به عنوان مقطع میانی است. در ادامه با پیشگرم و نوردهای پیوسته، کشش و شکل‌دهی میلگرد انجام می‌گیرد.
تولیدکنندگان استیل
تمامی انواع مقاطع فولاد زنگ‌نزن، به علت فرآوری پیچیده آلیاژ استیل، وارداتی هستند. کشورهایی چند در سطح جهان، تولید و صادرکننده این مقاطع به کل جهان هستند. کارخانه‌های ویراج هندوستان، پوسکو کره جنوبی، وایسی تایوان، کنیه ایتالیا و… ابر تولیدکنندگان استیل جهان هستند.
گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
