استیل، یکی از مهم‌ترین فلزات کاربردی در دنیای امروز است. این آلیاژ فوق‌العاده با دوام و مقاوم، که از آهن و کربن تشکیل شده، در بسیاری از صنایع از جمله ساخت و ساز، خودروسازی، صنایع دریایی، و تولید لوازم خانگی کاربرد دارد. استیل به دلیل مقاومت بالایی که در برابر خوردگی و خاصیت ضد زنگی که دارد، یکی از مواد مورد علاقه برای استفاده در محیط‌های سخت و خورنده است. همچنین، استیل به دلیل قابلیت شکل‌دهی بالا و مقاومت در برابر حرارت، در صنایع مختلف از جمله صنعت هوافضا و تولید انرژی کاربرد دارد. حال در این مقاله، ما به بررسی استیل چیست و خصوصیات، کاربردها و انواع مختلف استیل خواهیم پرداخت.
فهرست
استیل چیست و ویژگی‌های آن
استیل یا فولاد، یک آلیاژ است که از آهن به عنوان پایه خود استفاده می‌کند و مقدار کربن در آن کمتر از 2% است. وقتی درصد کروم در استیل بیش از 10.5% باشد، استیل ضد زنگ تولید می‌شود. این نوع استیل که ویژگی اصلی آن مقاومت در برابر زنگ زدگی است، از آلیاژهای آهن با حداقل 10.5٪ کروم ساخته شده است. خواص مکانیکی، سختی و قابلیت شکل‌دهی آن به میزان و نوع عناصر دیگری که در آن وجود دارد، مانند نیکل، مولیبدنیوم، تیتانیوم و مس، بستگی دارد.
در شیمی آلی، استیل نام یک گروه عامل با فرمول شیمیایی COCH۳ است.
ویژگی‌های اصلی استیل چیست :
- مقاومت در برابر خوردگی: استیل زنگ نزن به دلیل داشتن کروم در ترکیب خود، مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد.
- قابلیت شکل‌دهی: استیل به خاطر داشتن خواص مکانیکی مناسب، قابلیت شکل‌دهی خوبی دارد.
- مقاومت مکانیکی: استیل به دلیل داشتن کربن و سایر عناصر آلیاژی، مقاومت مکانیکی بالایی دارد.
- مقاومت در برابر حرارت: برخی از انواع استیل، مانند استیل‌های آستنیتی، مقاومت خوبی در برابر حرارت دارند.
- قابلیت بازیافت: استیل یکی از موادی است که قابل بازیافت است و به همین دلیل دوستدار محیط زیست محسوب می‌شود.
انواع استیل از نظر ساختار
استیل‌ها در انواع مختلفی موجود هستند که هر یک خصوصیات و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. حال انواع استیل چیست را در زیربررسی می کنیم:
1 – استیل آستنیتی چیست :
استیل آستنیتی، یک دسته از استیل‌ها است که ساختار بلوری خاصی به نام آستنیت را دارند. این نوع استیل ویژگی‌های برجسته‌ای مانند مقاومت در برابر خوردگی، تحمل حرارت و توانایی در مقابله با فشار و تنش‌های بالا را ارائه می‌دهد. استحکام و سختی بالای این نوع استیل باعث شده که در صنایع متنوعی از قبیل خودروسازی، هوافضا و پزشکی کاربرد داشته باشد.
استیل آستنیتی در واقع آلیاژی سه‌تایی از آهن، کروم و نیکل است که حاوی 16 تا 20 درصد کروم و 7 تا 20 درصد نیکل می‌باشد. ساختار بلوری این فولادها در تمامی دماهای عملیات حرارتی، آستنیتی باقی می‌ماند. این نوع استیل به خاطر خاصیت غیرمغناطیسی یا نگیر بودن معروف است. همچنین، استیل آستنیتی به دلیل مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی، عمر طولانی و ظاهر زیبا و براق، گزینه اول بسیاری از صنایع است.
استیل آستنیتی از آلیاژ آهن، کروم، نیکل و مولیبدن ساخته شده است. درصد کروم در این نوع استیل بیش از 18 درصد است که این میزان، مقاومت بالای استیل آستنیتی در برابر زنگ زدگی را تضمین می‌کند. نیکل نیز برای افزایش مقاومت در برابر زنگ زدگی و افزایش قابلیت شکل‌دهی به استیل آستنیتی اضافه می‌شود.
2 – استیل فریتی چیست :
استیل فریتی، یکی از دسته‌های استیل است که به خاطر ویژگی‌های خاص خود در صنایع مختلف کاربرد دارد. این نوع استیل با افزودن عناصری مانند کروم، نیکل و مولیبدن به فولاد ساده تولید می‌شود. در این فرآیند، خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و زیبایی ظاهری آن بهبود می‌یابد.
استیل فریتی در ترکیب شیمیایی خود حاوی حدود 11.5 تا 30 درصد کروم، حدود 1 درصد مولیبدن، حدود 1 درصد نیکل و مقادیر کمتر از 0.2 درصد کربن و سایر عناصر فلزی است. این ترکیب شیمیایی باعث می‌شود که استیل فریتی خصوصیات مهمی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی، مقاومت در برابر حرارت و خوردگی پایین و قابلیت جوشکاری و پرداخت داشته باشد.
استیل فریتی در صنایع مختلفی مانند صنایع نفت و گاز، خودروسازی، ساخت و ساز، صنایع غذایی، پالایشگاه‌ها و صنایع شیمیایی کاربرد دارد. به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد استیل فریتی، این نوع استیل به عنوان یک گزینه مناسب برای جایگزینی استیل‌های دیگر مانند استیل آستنیتی و استیل مارتنزیتی شناخته شده است.
3 – استیل دوپلکس چیست :
استیل دوپلکس، نوعی استیل است که ساختار بلوری آن از دو فاز آستنیت و فریت تشکیل شده است. این نوع استیل به خاطر داشتن همزمان خصوصیات استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع متنوعی کاربرد دارد.
استیل دوپلکس در ترکیب شیمیایی خود حاوی حدود 11.5 تا 30 درصد کروم، حدود 1 درصد مولیبدن، حدود 1 درصد نیکل و کمتر از 0.2 درصد کربن است. این ترکیب شیمیایی باعث می‌شود که استیل دوپلکس خصوصیات مهمی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی، سختی بالا، مقاومت در برابر خوردگی ترکیبی و پایداری زیاد در برابر حرارت و لرزش را داشته باشد.
استیل دوپلکس در صنایع متنوعی مانند صنایع پالایشگاهی، شیمیایی، نفت‌کشی، دریایی و محیط زیست کاربرد دارد. به دلیل خصوصیات منحصر به فرد استیل دوپلکس، این نوع استیل به عنوان یک گزینه مناسب برای جایگزینی استیل‌های دیگر مانند استیل آستنیتی و استیل فریتیک شناخته می‌شود
4 – استیل مارتنزیتی چیست :
استیل مارتنزیتی، نوعی استیل زنگ نزن است که با داشتن ترکیب شیمیایی خاص، از طریق فرآیندهای حرارتی و پیر سختی، می‌توان آن را مقاوم و مستحکم کرد. این نوع استیل از آلیاژهای آهن-کروم با (17-12%)Cr و مقدار مناسبی کربن ساخته شده است که با آبدهی از منطقه آستنیت، ساختار مارتنزیتی به‌دست می‌آید.
استیل مارتنزیتی عنصر نیکل را ندارد و به همین دلیل از عملیات حرارتی برای سخت کردن آن استفاده می‌شود. این نوع استیل دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و حرارت است. استیل مارتنزیتی به راحتی قابل ماشینکاری است و شکل‌پذیری خوبی دارد.
استیل مارتنزیتی در صنایع مختلفی مانند ساخت میلگرد، قطعات توربین، پره‌های کمپرسور و غیره کاربرد دارد. این نوع استیل به دلیل توانایی تولید اکسید کاملا چسبنده، مقاومت بالایی در برابر خوردگی اتمسفر دارد.
5 – استیل رسوب سخت شونده چیست :
استیل رسوب سخت شونده، نوعی استیل زنگ نزن است که با داشتن ترکیب شیمیایی خاص، از طریق فرآیندهای حرارتی و پیر سختی، می‌توان آن را مقاوم و مستحکم کرد. این نوع استیل از آلیاژهای آهن-کروم با (17-12%)Cr و مقدار مناسبی کربن ساخته شده است که با آبدهی از منطقه آستنیت، ساختار مارتنزیتی به‌دست می‌آید.
استیل رسوب سخت شونده، آلیاژی است که استحکام بالای آن به دلیل تشکیل رسوباتی به صورت ترکیبات بین فلزی در ریزساختار آن می‌باشد. این نوع استیل علاوه بر کروم و نیکل، در ساختار خود مقادیری از مس، آلومینیوم و تیتانیوم نیز دارد، که وجود این عناصر باعث ایجاد ذرات رسوب در ساختار استیل می‌شوند.
استیل رسوب سخت شونده را می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم بندی کرد: استیل مارتنزیتی کم کربن، آستنیتی و نیمه آستنیتی. این نوع استیل در کاربردهایی چون هوافضا, شیمیایی, پتروشیمی و فرآورده های مواد غذایی استفاده می‌شود.
6 – استیل ضد زنگ آستنیتی سری 200 و 300:
استیل‌های آستنیتی شامل دو سری می‌باشد که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.
سری 200:
- این دسته از استیل‌ها آلیاژهایی از نیکل، منگنز و کروم هستند که با استفاده از نیتروژن و منگنز، میزان استفاده از نیکل را کاهش می‌دهند.
- در این سری، مقدار نیکل کمتر از 5 درصد است و از مقدار زیادی آلیاژ کروم و منگنز استفاده می‌شود.
- استیل 201، یکی از متداول‌ترین گریدهای این سری است که با کار سرد قابل سخت شدن است.
سری 300:
- این سری از استیل‌ها به دلیل داشتن محتویات بالاتر نیکل، مقاومت خوردگی بالاتری نسبت به سری 200 دارند.
- فولادهای زنگ نزن سری 300، آلیاژهای نیکل کروم هستند که تقریباً فقط با عنصر نیکل به ریزساختار آستنیتی خود می‌رسند.
- استیل 304، یکی از متداول‌ترین گریدهای این سری است که به عنوان فولاد زنگ نزن 18/8 شناخته شده است و کربن کمتری نسبت به 302 دارد.
- استیل 316، یکی دیگر از گریدهای این سری است که حاوی افزودنی مولیبدن برای بهبود مقاومت به خوردگی است.
هر دو سری از استیل‌ها در بسیاری از صنایع به دلیل مقاومت خوردگی بالا، شکل‌پذیری خوب و قابلیت ماشینکاری استفاده می‌شوند.
کاربرد استیل چیست
استیل به دلیل ویژگی‌های خاص خود در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. در زیر به برخی از این کاربردها اشاره می‌کنیم:
- دکوراسیون داخلی و خارجی: استیل به عنوان یک ماده سازنده در طراحی داخلی و خارجی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع پزشکی: استیل به عنوان یکی از مواد اصلی در ساخت ابزار و تجهیزات پزشکی، جراحی، دندانپزشکی، ایمپلنت‌ها و سایر وسایل پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع دریایی: استیل به عنوان یکی از مواد اصلی در صنایع دریایی برای اهداف متنوعی استفاده می‌شود.
- صنایع الکترونیک: استیل در ساخت قطعات الکترونیکی نیز کاربرد دارد.
- جواهرسازی و ساخت زیورآلات: استیل به دلیل زیبایی و مقاومت بالا در ساخت زیورآلات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع حمل و نقل و ساخت اتومبیل: استیل در ساخت قطعات خودرو و وسایل حمل و نقل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- آشپزخانه و تولید لوازم خانگی: استیل در ساخت لوازم خانگی مانند یخچال، اجاق گاز و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع غذایی: استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت شستشو در ساخت تجهیزات صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- صنایع تولید برق: استیل در ساخت تجهیزات برق و انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- کشاورزی: استیل در ساخت تجهیزات کشاورزی نیز کاربرد دارد.
این فهرست فقط بخشی از کاربردهای استیل است و استیل در صنایع دیگری نیز کاربرد دارد.
و در پایان …
با توجه به اینکه استیل، یک آلیاژ بر پایه آهن است وحداقل 10.5% کروم در ترکیب خود دارد در برابر اکسیداسیون مقاوم است. از ویژگی‌های آن دوام، مقاوم و خصوصیات مکانیکی مناسبی که دارد و در برابر خوردگی مقاوم است، در صنایع مختلفی مانند ساخت و ساز، خودروسازی، صنایع دریایی، تولید لوازم خانگی، صنایع غذایی، صنایع پزشکی، صنایع تولید برق و کشاورزی کاربرد دارد.استیل به دلیل قابل بازیافت بودن، به عنوان یک ماده دوستدار محیط زیست شناخته شده است.
بدون دیدگاه