استیل نسوز چیست؟

راهنمای انتخاب استیل نسوز و مناسب درجه حرارت زیاد

استنلس استیل از جمله فلزاتی است که در ترکیب خود دارای آهن، کروم و نیکل است. این گروه از فلزات به دلیل ویژگی‌ها و مزایای بسیار زیادی که دارند در ساخت انواع تجهیزات، سازه‌های صنعتی، ماشین‌آلات و لوله‌های انتقال مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 اما پژوهش‌گران در سال‌های اخیر از نوع جدیدی از استیل‌ها به عنوان استیل نسوز رونمایی کرده‌اند که کاربردها و ویژگی‌های خاص خودش را دارد. از آن جایی که از این رده فولاد می‌توان برای ساخت لوله استیل نیز استفاده کرد این سوال برای افراد به وجود می‌آید که لوله استیل نسوز چیست؟

معرفی استیل نسوز

فولادهای ضد زنگ بیشتر با ویژگی مقاومت در برابر خوردگی مطرح می‌شوند. دومین دلیل رایج استفاده از فولادهای زنگ نزن به دلیل خواص آنها در دمای بالا است. فولادهای زنگ نزن را می‌توان در کاربردهایی که مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا ضروری است و در سایر کاربردها که مقاومت در دمای بالا مورد نظر استفاده نمود.

 محتوای بالای کروم که برای مقاومت در برابر خوردگی فولادهای زنگ نزن بسیار مفید است، برای مقاومت در دمای بالا و مقاومت در برابر پوسته شدن در دماهای بالا نیز بسیار با اهمیت است.

استیل نسوز نسل جدیدی از خانواده فولادهای ضدزنگ است که در ترکیب خود علاوه بر آهن و کربن، عناصر دیگری دارد که خصوصیات ویژه‌ای به این آلیاژها می‌دهند. اول از همه این آلیاژها به دلیل وجود نیکل و همچنین کروم بالای 18 درصد در دسته استنلس استیل قرار داد می‌شوند.

اما آن چه که باعث ایجاد تفاوت در چنین استیل‌هایی شده است، مقاومت حرارتی بسیار مناسب آن‌ها است. این استیل‌ها بر اساس استانداردهای روز دنیا تولید شده‌اند و می‌توانند به سادگی دماهای بسیار بالایی را تحمل کنند. 

محدوده دمایی که استیل‌های نسوز قابلیت تحمل آن را دارد، بین ۵۰۰ تا ۱۱۵۰ درجه سانتی گراد است. اگر شما هم قصد دارید تا دست به انتخاب استیل نسوز برای اهداف خود بزنید، بهتر است بیشتر با این فلز آشنا شوید.

مقاومت در برابر اکسیداسیون فولاد ضدزنگ نسوز

مقاومت در برابر اکسیداسیون، یا پوسته پوسته شدن (Scaling)، به مقدار کروم بستگی دارد، همانطور که مقاومت در برابر خوردگی به میزان کروم موجود در آلیاژ بستگی دارد. اکثر فولادهای آستنیتی، با میزان کروم حداقل 18 درصد، می توانند در دماهای تا 870 درجه سانتیگراد و گریدهای 309 و310 حتی در دماهای بالاتر استفاده شوند. 

اکثر فولادهای مارتنزیتی و فریتی مقاومت کمتری در برابر اکسیداسیون دارند و در نتیجه دمای عملیاتی مفید کمتری دارند. یک استثنا در این مورد، گرید فریتی 446 است که تقریباً 24٪ کروم دارد و می‌توان از آن برای مقاومت در برابر پوسته شدن در دماهای تا 1100 درجه سانتیگراد استفاده کرد.

استحکام خزشی

استحکام مواد در دمای بالا به طور کلی بر حسب “استحکام خزشی” آنها بیان می‌شود. یا به عبارتی توانایی فلزات برای مقاومت در برابر اعوجاج در مواجهه طولانی مدت با دمای بالا، که همان استحکام خزش آلیاژ است. 

از این نظر، فولادهای زنگ نزن آستنیتی خصوصیات مطلوبی دارند. نسخه‌های کم کربن گرید‌های آستنیتی استاندارد (گرید 304L و 316L ) استحکام کمتری در دمای بالا دارند، بنابراین معمولاً برای کاربردهای سازه‌ای در دماهای بالا استفاده نمی‌شوند. 

آلیاژ‌های پُر کربن هر گرید (مثلا 304H ) دارای محتوای کربن بالاتری هستند و استحکام خزشی قابل توجهی دارند. گریدهای H برای برخی از کاربردهای دمای بالا توصیه شده است.

 علاوه بر خصوصیاتی که گفته شد  رفتار فولادهای ضد زنگ در دماهای بالا در پایداری سازه‌ای، تاثیر عوامل محیطی مثل وجود عناصر مختلف و انبساط حرارتی متفاوت است. 

آلیاژهای رایج فولاد نسوز

فولادهای نسوز بسته به ساختار و عناصری آلیاژی، در گریدها و گروه‌های مختلفی عرضه می‌شوند. امروزه می‌توان گریدهای مختلفی که خصوصیات مناسبی در دماهای بالا دارند را در این گروه از استیل‌ها قرار داد.

با این وجود، مهمترین آلیاژهایی که به عنوان استیل نسوز شناخته می‌شوند عبارت‌اند از:

آلیاژ 309 و 309S

آلیاژ 310 و 310S

آلیاژ 314 یا همان 1.4841

کاربردهای استیل نسوز

فولاد ضدزنگ و یا استیل نسوز به دلیل ویژگی‌های و مزایای بسیار زیادی که دارد، به وفور در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. می‌توان از این مواد برای ساخت انواع لوله‌های مختلف در صنعت لوله کشی استفاده کرد. 

با توجه به این که استیل‌های نسوز در برابر خوردگی، زنگ زدگی، خزش و فرسودگی در شرایط دمای بالا مقاوم هستند، احتمالا بتوانید حدس بزنید که دلیل محبوبیت لوله استیل نسوز چیست. با این وجود، صنایع بسیار گوناگونی هستند که از استیل‌های نسوز استفاده می‌کنند.

از مهمترین کاربردهای استیل و یا فولاد نسوز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- صنایع سرامیک سازی

2- صنایع ساخت شیشه

3- صنایع مختلف پتروشیمی و شیمیایی

4- صنایع غذایی

5- ساخت پره های توربین گازی

6- تولید انواع دیگ های بخار

7- ساخت پیچ و مهره های مقاوم در برابر حرارت

8- تولید مخازن تحت فشار

9- تولید محفظه‌های مخصوص عملیات حرارتی

10- تولید شاسی‌های کوره‌های نورد

11- ساخت جداره‌های بیرونی کوره‌های ذوب فلزات

12- تولید انواع مشعل‌های روغن

13- ساخت قطعات موتور موشک و هواپیما

14- صنعت سیمان

15- تولید مبدل‌های حرارتی

16- ساخت اگزوز موتورها

.