استیل بگیر بهتر است یا نگیر ؟

مقدمه

بسیاری از ما وقتی در مورد فولاد ضد زنگ فکر می کنیم، ناخواسته آلیاژی آشنا را به خاطر می آوریم که در لوازم آشپزخانه، ابزار پزشکی، اجزای فن آوری های انرژی تجدیدپذیر، ساخت و ساز ساختمان و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. به احتمال زیاد تقریباً به هر کجا که نگاه کنید چیزی ساخته شده از انواع ورق استیل بگیر و ورق استیل نگیر خواهید یافت که به دلیل خواص ظاهری و مکانیکی منحصر به فرد آن مورد استفاد قرار گرفته است. قیمت ورق استیل پارامتری است که به دلیل قابل رقابت بودن با سایر آلیاژها، بر جذابیت آن افزوده شده است.

رفتار مغناطیسی

در حالی که فولاد ضد زنگ به دلیل مقاوم بودن در برابر خوردگی، رفتار مکانیکی خوب و زیبایی بصری دارای شهرت ویژه ای می باشد،  ولی یکی از ویژگی هایی که اغلب مورد توجه طراحان و صنعتگران قرار می گیرد، خاصیت مغناطیسی آن است. خاصیت مغناطیسی در آلیاژ موجب گردیده است تا این فلز به صورت دو گروه عمده ورق استیل بگیر و ورق استیل نگیر در صنعت مورد استفاده قرار گیرد. هرچند این خاصیت بر روی قیمت ورق استیل مورد استفاده نیز تاثیر مستقیم داشته، و بهای تمام شده کالای تولیدی را تحت تاثیر قرار می دهد.
شاید افراد عادی که شناختی از علوم فلزات ندارند، این سوال را مطرح کنند که آیا فولاد ضد زنگ مغناطیسی است؟ حقیقت این است که برخی از فولادهای ضد زنگ مغناطیسی هستند، در حالی که برخی دیگر اینگونه نیستند. فولاد ضد زنگ معمولاً به عنوان یک نوع ماده واحد در نظر گرفته می شود، اما در متالورژی، فولاد ضد زنگ در واقع گروهی از فلزات با کیفیت ها و ترکیبات شیمیایی متفاوت را تشکیل می دهد. در واقع، ممکن است مفید باشد که فولاد ضد زنگ را به عنوان نوعی اصطلاح عمومی بر اساس ترکیب شیمیایی فولاد در نظر بگیریم.

طبقه بندی فولاد ضدزنگ

آلیاژهای فولادی با حداقل 10.5 درصد کروم در دسته ضد زنگ قرار می گیرند. محتوای کروم ویژگی های خاصی از جمله مقاومت در برابر خوردگی عالی را به فولاد نسبت می دهد. این موضوع همان چیزی است که حالت فولاد را به وضعیت بدون زنگ زدگی تغییر می دهد. همچنین به فولاد اجازه می دهد تا پس از خراشیدگی یا آسیب دیدگی، خود را ترمیم کند. بر خلاف فولادهای آبکاری شده که اغلب خراشیده می شوند و این خراش ها منجر به خوردگی نهایی فولاد می شود، فولادهای ضد زنگ به سادگی لایه محافظ خراشیده شده را ترمیم می کنند و لایه جدید ایجاد شده، از فولاد در برابر خوردگی در آن موضع محافظت می کند.

چه چیزی فولاد را مغناطیسی می کند؟

اما برگردیم به رفتار مغناطیسی فولادهای ضد زنگ که لازم است در انتخاب صنعتی و بنا به نیاز مورد توجه طراحان قرار گیرد. در مورد فولاد، مغناطیسی بودن یا نبودن آن به ریزساختار آن بستگی دارد. فولادهای ضد زنگ پایه ساختاری به نام "فریتی" دارند که به آنها امکان مغناطیسی بودن را می دهد. محتوای کروم را به خاطر دارید؟ این افزودن کروم است که منجر به ساختار فریتی می شود. این عنصر، فولاد را سخت می کند و آن را به عنوان یک فولاد مارتنزیتی واجد شرایط می نماید. چاقوهای فولادی ضد زنگ معمولاً مارتنزیتی هستند.
فولاد مارتنزیتی با رایج ترین فولادهای زنگ نزن که آستنیتی نامیده می شوند متفاوت است. در فولاد آستنیتی درصد کمتری از کروم وجود دارد و عنصر نیکل نیز به آن افزوده شده است. از نظر مغناطیسی، افزودن نیکل است که فولاد را غیر مغناطیسی می کند.

ساختار آلیاژهای مغناطیسی و غیر مغناطیسی

همانطور که در بالا توضیح داده شد، برخی از فولادهای ضد زنگ مغناطیسی هستند و برخی دیگر مغناطیسی نیستند. عامل تعیین کننده مغناطیس به ریزساختار فولاد مربوط می شود. فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی (که دارای ریزساختار فریتی هستند) مغناطیسی هستند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی حاوی نیکل و غیر مغناطیسی هستند. نوع ساختار در تعیین میزان مغناطیسی بودن تاثیر دارد. به عنوان مثال، کار سرد و جوشکاری به ترتیب باعث افزایش میزان مارتنزیت و فریت در فولاد می شوند. یک مثال آشنا در یک سینک استیل ضد زنگ است که در آن زهکش صاف واکنش مغناطیسی کمی دارد در حالی که کاسه فشرده به دلیل تشکیل مارتنزیت به ویژه در گوشه ها پاسخ مغناطیسی بالاتری دارد.
از نظر عملی، فولادهای زنگ نزن آستنیتی برای کاربردهای "غیر مغناطیسی"، به عنوان مثال تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) استفاده می شود. در این موارد اغلب لازم است که حداکثر نفوذپذیری مغناطیسی بین مشتری و تامین کننده توافق شود. 

نتیجه گیری

با توجه به موارد ذکر شده، صنعتگران فولادهای زنگ نزن را بر اساس رفتار مغناطیسی تقسیم بندی می نمایند. با آنکه این خاصیت به ترکیب شیمیایی آلیاژ بستگی دارد، ولی انجام کار مکانیکی و عملیات حرارتی بر روی آن می تواند رفتار مغناطیسی را تغییر دهد. معمولاً پس از کار سرد آلیاژ رفتار مغناطیسی می یابد و با عملیات حرارتی رفتار آن غیر مغناطیسی می گردد. اگر خاصیت مغناطیسی یک ماده برای پروژه آینده شما شاخصه مهمی است، لازم است تا افراد خبره به شما کمک کنند تا بهترین ماده را برای برنامه خود تعیین کنید.

یکی از معروف ترین گریدهای استنلس استیل مغناطیسی ، ورق استیل 430 می باشد. ریز ساختار فریتی داشته و مقاومت به خوردگی بالایی نیز دارد. در طرف مقابل معروف ترین استیل نگیر ، ورق استیل 304 می باشد که ریز ساختار آستنیتی دارد.