تحقیق آهن زنگ نزن (ضد زنگ)

همه چیز درباره آهن ضد زنگ یا همان فولاد ضد زنگ (Stainless steel)

آهن زنگ نزن یا همان فولاد زنگ نزن آلیاژی از فولاد است که از حداقل ۱۰٫۵ درصد یا بیشتر کروم و بیش از ۵۰ درصد آهن تشکیل شده باشد.کروم موجود در استیل باعث به وجود آمدن یک سطح سخت و یکپارچه در برابر زنگ زدگی می شود. قابلیت ضد زنگ بودن با اضافه کردن درصد بیشتر کروم و همچنین آلیاژهای دیگر نظیر بهبود می یابد.

فولاد ضد زنگ چیست

فولاد ضد زنگ به گروهی از آلیاژها با پایه آهنی گفته می‌شود که حاوی حداقل ۱۰.۵ درصد کروم (Cr) می‌باشد. کروم عنصری اساسی است که با تشکیل یک لایه 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 ۱۹۱۲ تهیه گردید. اولین ریخته‌گری تجارتی فولاد ضد زنگ در سال ۱۹۱۳ در شفیلد انگلستان به تولید رسید و حق ثبت آمریکایی جهت این اختراع در سال ۱۹۱۶ 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 ۳۰۴ زنگ می‌زند، و اغلب به صورت موضعی دچار خوردگی حفره‌ای می‌گردد. به طور کلی ماهیت محیط و ترکیب شیمیایی فولاد هر دو در تشکیل زنگ و خوردگی حفره‌ای فولاد ضد زنگ نقش تعیین کننده‌ای دارند.

دلیل پاک شدن لایه کروم در عملیات حرارتی چیست؟

در عملیات حرارتی و یا جوش‌کاری، دمای فولاد ضد زنگ به حدود ۸۵۰-۵۵۰ درجه سانتیگراد می‌رسد. کروم و کربن با یکدیگر وارد واکنش می‌شود و کارباید کروم ( 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.

تکنولوژی TITANIUM ION PLATING

دربها و نرده های طلایی رنگ نشده با استفاده از روش پیشرفته یونهای تیتانیوم بر روی استیل قرار گرفته و رنگ آن را تغییر می دهند. قابل توجه است که بر خلاف نمونه های مشابه دیگر مادام العمر تغییر رنگ نداده و زنگ نمی زنند و دلیل آن هم استفاده از همین تکنولوژی جدید است.

چرا آهن زنگ می زند؟

برای آن که آهن با اکسیژن موجود در هوا ترکیب می شود و اکسیدآهن قرمز رنگ را(که همان زنگ آهن است)تولید می کند.

کاربرد

جنس بیشتر دیگ ها، کتری ها، ماهی تابه ها، قاشق و چنگال ها، چاقو ها و لگن ظرفشویی آشپزخانه ها از آهن زنگ نزن است؛ همین طور بسیاری از لوازم جرّاحی و قطعات خودرو ها از این فلز ساخته می‌شوند.

پیشنهادی: علت زنگ زدن آهن در هوای مرطوب