میلگرد استیل

استنلس استیل (Stainless Steel) یا فولاد زنگ‌نزن به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، استحکام مناسب و قابلیت جوشکاری، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. میلگرد استیل به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند و برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند.

میلگرد استیل یا شفت استیل یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد در صنایع مختلف است. این محصول به‌صورت میله‌ای با سطح مقطع دایره‌ای و در طول و قطرهای متنوع تولید می‌شود. میلگردهای استیل از آلیاژهای فولاد کم‌کربن ساخته شده‌اند و حداقل 10.5 درصد کروم در ترکیب خود دارند.

همچنین، برای بهبود ویژگی‌هایی مانند مقاومت در برابر خوردگی، فرم‌پذیری، جوش‌پذیری و ماشین‌کاری، عناصر دیگری نظیر نیکل، مولیبدن، سیلیکون و منگنز به ساختار آن اضافه می‌شوند.

چرا میلگرد استیل در برابر خوردگی مقاوم است؟

وجود عنصر کروم در ترکیب این میلگردها، یک لایه اکسید کروم محافظ روی سطح فلز ایجاد می‌کند. این لایه از نفوذ مواد خورنده جلوگیری کرده و دوام و طول عمر میلگرد را در محیط‌های خورنده افزایش می‌دهد.

علاوه بر این، در برخی موارد عناصر دیگری مانند تیتانیوم، نیتروژن و مس نیز به آلیاژ اضافه می‌شوند تا ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی میلگرد برای مصارف خاص تقویت شود.

از مهم‌ترین استنلس استیل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد، که هر کدام بسته به نیاز، برای کاربردهای مختلفی انتخاب می‌شوند:

استیل 304

استیل 309

استیل 310

استیل 316

استیل 321

استیل 410

استیل 420

استیل 431

مقایسه آنالیز متریال انواع استنلس استیل در جدول زیر ثبت شده است:

میلگرد استیل 304

میلگرد استیل 304 یکی از پرکاربردترین انواع میلگردهای استنلس استیل (فولاد ضد زنگ) است که از آلیاژ کروم و نیکل تشکیل شده است. این فولاد به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود، ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی بسیار خوبی دارد که آن را برای کاربردهای مختلف در صنایع مختلف مناسب می‌سازد.

میلگرد استیل 304 به‌ ویژه به ‌دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، سایش، دماهای بالا و ویژگی‌های بهداشتی خود مورد توجه قرار دارد. میلگرد استیل 304 معمولاً نیازی به عملیات حرارتی خاص ندارد، زیرا ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی مطلوب آن از ابتدا در هنگام تولید به‌ دست می‌آید. (مشاهده محصول پرفروش فولاد خشکه هوایی: فولاد 1.3343 )

با این حال، در برخی شرایط ممکن است نیاز به عملیات‌های خاصی نظیر آنیلینگ (پروسه حرارتی برای کاهش تنش‌ها و نرم‌سازی فولاد) باشد.

میلگرد استیل 304 به‌ عنوان یک فولاد ضد زنگ با ترکیب آلیاژی کروم و نیکل، از ویژگی‌هایی همچون مقاومت عالی در برابر خوردگی، حرارت، سایش و قابلیت جوشکاری بالا برخوردار است.

این ویژگی‌ها باعث شده است که میلگرد استیل 304 در صنایع مختلف از جمله غذایی، دارویی، ساختمانی، خودروسازی و شیمیایی به‌ طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.

میلگرد استیل 309

میلگرد استیل 309 یکی از انواع فولادهای ضدزنگ است که به‌ طور خاص برای مقاومت بالا در برابر دماهای بسیار بالا و خوردگی در محیط‌ های شدید طراحی شده است. این فولاد، مشابه استیل 304، حاوی کروم و نیکل است، اما نسبت به آن درصد بیشتری از کروم دارد، که ویژگی‌های منحصربه‌ فردی را به آن می‌دهد.

میلگرد استیل 309 به ‌دلیل خواص عالی در برابر حرارت و خوردگی در دماهای بالا، در بسیاری از صنایع و کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد. میلگرد استیل 309 به ‌دلیل ترکیب آلیاژی خاص خود و ویژگی‌هایی مانند مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی، چقرمگی و استحکام بالا

و در بسیاری از صنایع مانند فولاد، شیمیایی، خودروسازی و نیروگاه‌ها صنایع داروسازی  به‌ طور گسترده‌ای استفاده می‌شود. این فولاد به‌ ویژه برای محیط‌هایی که تحت دماهای بالا و شرایط سخت قرار دارند، انتخابی مناسب است.

میلگرد استیل 310

میلگرد استیل 310 یک فولاد ضد زنگ آلیاژی است که عمدتاً از کروم (25-30%) و نیکل (20-25%) ساخته شده است. این ترکیب شیمیایی باعث می‌شود که میلگرد استیل 310 مقاومت بسیار بالایی در برابر دماهای بالا و خوردگی از خود نشان دهد. این استیل  به‌ ویژه برای کاربردهایی که در معرض حرارت شدید، اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا قرار دارند، مناسب است.

ویژگی‌ها و مزایای میلگرد استیل 310:

مقاومت عالی در برابر حرارت: می‌تواند در دماهای بالای 1,100 درجه سانتی‌گراد به‌خوبی عمل کند.

مقاومت به خوردگی: در برابر گازهای خورنده و محیط‌های شیمیایی مقاوم است.

چقرمگی و استحکام بالا: در برابر ضربه و بارهای مکانیکی مقاوم است.

کاربردها:

صنایع حرارتی: ساخت کوره‌ها، مشعل‌ها و تجهیزات سیستم‌های حرارتی.

صنعت شیمیایی و پتروشیمی: ساخت قطعات مقاوم به خوردگی در برابر مواد شیمیایی.

نیروگاه‌ها: استفاده در مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های انتقال حرارت.

میلگرد استیل نسوز 310  برای صنایع با دماهای بالا و شرایط سخت بسیار مناسب است.

میلگرد استیل 316

میلگرد استیل 316 یک نوع فولاد ضد زنگ با ترکیب شیمیایی خاص است که حاوی کروم (16-18%)، نیکل (10-14%) و مولیبدن (2-3%) است. حضور مولیبدن در این آلیاژ باعث افزایش مقاومت استیل 316 در برابر خوردگی، به‌ ویژه در  محیط‌ های خورنده مانند محیط‌ های دریایی و شیمیایی می‌شود.

ویژگی‌ها و مزایای میلگرد استیل 316:

مقاومت بالا در برابر خوردگی: به‌ویژه در برابر اسیدها، نمک‌ها و مواد شیمیایی خورنده.

مقاومت به دماهای بالا: می‌تواند در دماهای بالا تا حدود 870 درجه سانتی‌گراد مقاوم باشد.

قابلیت جوشکاری عالی: مناسب برای ساخت قطعات پیچیده و جوشکاری در محیط‌های صنعتی.

کاربردها:

صنایع دریایی: به‌ دلیل مقاومت در برابر محیط‌ های خورنده، در کشتی‌ سازی و تجهیزات دریایی کاربرد دارد.

صنعت شیمیایی و دارویی: برای ساخت تجهیزات مقاوم به خوردگی در برابر مواد شیمیایی و اسیدها استفاده می‌شود.

صنایع غذایی: در تولید تجهیزات بهداشتی مانند مخازن و لوله‌ها به ‌کار می‌رود.

این میلگرد به‌ خاطر مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و شرایط سخت محیطی، برای صنایع خاص و کاربردهای حساس انتخابی مناسب است.

میلگرد استیل 321

استیل 321 یک فولاد ضد زنگ آستنیتی است که به‌ طور ویژه برای مقاومت در برابر دماهای بالا و خوردگی طراحی شده است. این فولاد حاوی حدود 17-19% کروم و 9-12% نیکل است، به‌ علاوه از تیتانیوم (Ti) به‌ عنوان عنصر آلیاژی برای جلوگیری از خوردگی ناشی از کاربیدهای کروم در دما های بالا استفاده می‌کند

کاربرداستیل 321:

صنایع نفت و گاز: برای ساخت تجهیزات مقاوم به حرارت در محیط‌های داغ.

صنایع هوافضا: استفاده در قطعاتی که در معرض دماهای بالا هستند.

صنعت شیمیایی: برای ساخت لوله‌ها و مخازن مقاوم به خوردگی در برابر مواد شیمیایی.

استیل 321 به‌ دلیل ویژگی‌های خاص خود در برابر خوردگی و دماهای بالا، در بسیاری از صنایع حساس به کار می‌رود.

میلگرد استیل 410

استیل 410 یک فولاد ضد زنگ مارتنزیتی است که دارای 11.5-13.5% کروم است. این آلیاژ به‌ دلیل قابلیت سخت ‌شدن بالا، مقاومت خوبی در برابر سایش و فرسایش دارد، اما در مقایسه با دیگر فولادهای ضدزنگ، مقاومت کمتری در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهد. استیل 410 برای کاربردهایی که نیاز به استحکام و سختی بالا دارند، انتخابی مناسب است.

کاربرد استیل 410

صنعت خودروسازی: تولید قطعات مقاوم به سایش

ابزارآلات صنعتی:  برای ساخت ابزارهایی که تحت فشار و سایش قرار دارند

تجهیزات غذایی: در شرایط کمتر خورنده

استیل 410 به‌خاطر سختی و مقاومت به سایش در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد.

میلگرد استیل 420

استیل 420 یک فولاد ضد زنگ مارتنزیتی است که حاوی حدود 12-14% کروم است. این فولاد به ‌خاطر قابلیت سخت ‌شدن بالا، مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش و فرسایش دارد. همچنین، استیل 420 نسبت به استیل‌های دیگر، مقاومت بالایی در برابر خوردگی و اکسیداسیون دارد، هرچند که در شرایط  شدید خوردگی نسبت به فولادهای آستنیتی مانند 304 یا 316 ضعیف ‌تر است.

کاربرد استیل 420

ابزارهای برشی: ساخت تیغ‌ها، چاقوها و ابزارهای برش صنعتی.

صنایع خودروسازی: تولید قطعات مقاوم به سایش مانند چرخ ‌دنده‌ها.

صنعت پزشکی: برای ساخت ابزارهای جراحی و تجهیزات پزشکی.

استیل 420 برای کاربردهایی که نیاز به سختی، استحکام و مقاومت به سایش دارند، انتخاب مناسبی است.

میلگرد استیل 431

استیل 431 یک فولاد ضد زنگ مارتنزیتی است که ترکیب اصلی آن شامل 16-18% کروم، 1-2% مس و مقادیر کمی از نیکل، مولیبدن و کربن است. این ترکیب باعث می‌شود که استیل 431 ویژگی‌های خاصی از جمله مقاومت عالی به سایش، سختی بالا و استحکام مناسب در دماهای بالا داشته باشد.

همچنین، این فولاد به‌خاطر ترکیب خود در برابر خوردگی در محیط‌ های متوسط مقاوم است، اما در شرایط بسیار خورنده ممکن است نیاز به حفاظت اضافی داشته باشد.

استیل 431 به ‌خاطر سختی بالا و مقاومت به سایش، در صنایع مختلف کاربرد دارد. از جمله کاربردهای آن می‌توان به تولید چرخ‌دنده‌ها، ابزارهای برشی، قطعات خودرویی، لوازم پزشکی، قطعات دریایی و ابزارهای صنعتی اشاره کرد. این فولاد در شرایط دمایی بالا و محیط‌های سایش شدید عملکرد خوبی دارد.

استنلس استیل زنگ‌نزن (Stainless Steels) بر اساس ساختار متالورژیکی و ریزساختار کریستالی و ترکیب شیمیایی‌ به پنج گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

1. استیل آستنیتی (Austenitic Stainless Steel)

دارای مقدار زیادی نیکل (Ni) و کروم (Cr).

خاصیت غیرمغناطیسی در حالت آنیل‌شده.

مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون.

قابلیت جوشکاری و شکل‌پذیری بسیار خوب.

گریدهای مهم:

304: پرکاربردترین نوع استیل زنگ‌نزن، مورد استفاده در صنایع غذایی، دارویی و دکوراسیون.

316: حاوی مولیبدن (Mo) که مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش می‌دهد؛ مناسب برای محیط‌های دریایی و شیمیایی.

321: مشابه 304 ولی با افزودن تیتانیوم (Ti) برای جلوگیری از خوردگی بین‌دانه‌ای در دماهای بالا.

310: مقاومت بالا در برابر حرارت، مناسب برای کوره‌ها و صنایع دمای بالا.

2. استیل فریتی (Ferritic Stainless Steel)

دارای مقدار بالای کروم (Cr) و مقدار کم یا بدون نیکل (Ni).

خاصیت مغناطیسی دارد.

مقاومت متوسط در برابر خوردگی و جوشکاری دشوارتر نسبت به استیل‌های آستنیتی.

گریدهای مهم:

430: مقاومت متوسط در برابر خوردگی، مورد استفاده در لوازم خانگی، دکوراسیون و قطعات خودرو.

446: مقاوم در برابر حرارت و اکسیداسیون، مناسب برای محیط‌های دما بالا.

3. استیل مارتنزیتی (Martensitic Stainless Steel)

دارای مقدار متوسط تا زیاد کروم (Cr) و کربن (C).

قابلیت سخت‌کاری و مقاومت بالا در برابر سایش.

خاصیت مغناطیسی دارد.

مقاومت کمتر در برابر خوردگی نسبت به استیل‌های آستنیتی و فریتی.

گریدهای مهم:

410: استحکام و سختی بالا، کاربرد در قطعات مکانیکی و ابزارهای برش.

420: معروف به استیل چاقویی، مناسب برای تیغه‌ها، ابزار جراحی و قطعات دقیق.

431: سختی و مقاومت به ضربه بالا، مورد استفاده در صنایع هوافضا و دریایی.

4. استیل دوپلکس (Duplex Stainless Steel)

ترکیبی از فاز آستنیتی و فریتی (ساختار دوفازی).

استحکام بالا و مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش‌های خوردگی.

مقاومت عالی در برابر خوردگی‌های عمومی و موضعی.

گریدهای مهم:

2205: رایج‌ترین نوع استیل دوپلکس، مناسب برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی.

2507 (Super Duplex): حاوی درصد بیشتری از کروم و مولیبدن، دارای مقاومت بیشتر در محیط‌های خورنده شدید.

5. استیل رسوب سخت‌شونده (Precipitation Hardening – PH Stainless Steel)

ترکیبی از آلیاژهای آستنیتی و مارتنزیتی.

استحکام بسیار بالا همراه با مقاومت خوب در برابر خوردگی.

قابلیت عملیات حرارتی برای افزایش سختی.

گریدهای مهم:

17-4 PH: متداول‌ترین نوع، دارای سختی بالا و مقاومت به سایش، مورد استفاده در صنایع هوافضا و دفاعی.

15-5 PH: مشابه 17-4 PH ولی با چقرمگی و مقاومت به ضربه بیشتر.