کاربرد نیکل در استیل استنلس

بیش از دوسوم تولید جهانی نیکل در مصارف تولید فولاد ضدزنگ استفاده می شود.

نیکل به عنوان یک عنصر آلیاژی خواص مهم خود مانند قابلیت شکل پذیری، قابلیت جوش پذیری ، انعطاف پذیری مناسب و در عین حال مقاومت به خوردگی را افزایش می دهد.

استیل استنلس بیش از صد سال است که مورد استفاده قرار می گیرد.

این شامل طیف گسترده ای از آلیاژهای مبتنی بر آهن است، اما برخلاف فولاد معمولی در برابر خوردگی مقاوم هستند و زمانی که به تنهایی در معرض آب قرار می گیرند زنگ نمی زنند. عنصر آلیاژی که فولاد را ضد زنگ می کنند کروم است. (جهت مطالعه بیشتر به استیل استنلس مراجعه نمایید)

با این حال، افزودن نیکل استیل استنلس را قادر می سازد تا به چنین آلیاژ همه کاره تبدیل شود.این افزودن نیکل است که فولاد ضد زنگ را قادر می سازد تا به چنین آلیاژی همه کاره تبدیل شود.

علاوه بر مقاومت ذاتی در برابر خوردگی ، فولادهای ضد زنگ حاوی نیکل به راحتی شکل می گیرند و جوش می شوند. آنها در دماهای بسیار پایین انعطاف پذیر می مانند و در عین حال می توانند برای کاربردهای در دمای بالا استفاده شوند. علاوه بر این بر خلاف فولاد معمولی استیل و فولاد ضد زنگ استیل اسنتلس حاوی نیکل غیر مغناطیسی هستند.

این بدان معنی است که می توان آنها را به طیف وسیعی از محصولات تبدیل کرد که کاربردهای گسترده ای در صنایع شیمیایی، بخش بهداشت و مصارف خانگی دارد. در واقع نیکل آنقدر مهم است که گریدهای حاوی نیکل 75 در صد از تولید فولاد ضد زنگ را تشکیل می دهند. شناخته شده ترین آنها نوع 304 است که 8 درصد نیکل دارد و نوع 316 آن 11 درصد نیکل دارد.

نیکل این خواص را با تغییر ساختار بلوری فولاد به ساختار آستینتی ( کریستال مکعبی محور) در تقریبا تمام دماها فراهم می کند. فولاد معمولی دارای ساختار فریتی ( کریستال مکعبی بدنه) در دمای محیط است. این افزودن نیکل کافی معمولا 8 تا 10 درصد است که این خواص منحصر به این فرد را ایجاد می کند. نیکل آنقدر مهم است که درجات حاوی 75 درصد از تولید استیل استنلس را تشکیل می دهند.

خواص استیل استنلس حاوی نیکل

شکل پذیری

ساختار آستینتی فولادهای استیل استنلس را با شکل پذیری و انعطاف پذیری فراهم می کند. 18 درصد کروم معمولی و 8 درصد نیکل در استیل نوع 304 ویژگی های کششی را نشان می دهد.

مقدار کمی نیکل بیشتر، پایداری آستینت را افزایش می دهد و تمایل به سخت شدن کار را کاهش می دهد و باعث افزایش تناسب برای طراحی عمیق می شود.

برخلاف آلیاژهای کم نیکل و منگنز بالا ، این آلیاژها مستعد ترک خوردگی نیستند. شکل پذیری عالی آنها باعث شده است که آلیاژهای آستینتی سری 300 به طور گسترده برای مواردی مانند سینک آشپزخانه و قابلمه های پخت و پز استفاده شوند. (جهت خرید و بررسی به قیمت ورق استیل مراجعه نمایید)

قابلیت جوشکاری

بسیاری از تجهیزات فولاد ضد زنگ استیل استنلس با جوشکاری ساخته می شوند. به طور کلی آلیاژ های آستینتی نیکل نسبت به سایر آلیاژها برای جوشکاری بهتر هستند.

با انواع 304 و 316 پرکاربردترین فولادهای ضد زنگ در جهان هستند. برخلاف آلیاژهای فریتی آنها در نتیجه رشد دانه در دمای بالا مستعد شکنندگی نیستند و جوش ها خواص خمشی و ضربه ای عالی دارند. آنها به راحتی در دو بخش ضخیم و نازک قابل جوش هستند.

سختی

چقرمگی _ توانایی یک ماده برای جذب انرژی بدون شکستن – در بسیاری از کاربردهای مهندسی ضروری است. اکثر فولادهای ضد زنگ در دمای اتاق چقرمگی خوبی دارند با این حال، با کاهش دما، ساختار فریتی به تدریج شکننده تر می شود، فولادهای ضد زنگ فریتی برای استفاده در دماهای برودتی نامناسب است. در مقابل فولادهای ضد زنگ استیل استنلس آستینتی معمولی حتی در دمای هلیوم مایع 270 درجه سانتیگراد چقرمگی خوبی را حفظ می کند. به همین دلیل است که گریدهایی مانند نوع 304 به طور گسترده ای برای کاربردهای برودتی استفاده می شوند.

خواص دمای بالا

افزودن نیکل به آلیاژهای آستینتی فولاد ضد زنگ استحکام قابل توجهی در دمای بالا نسبت به سایر آلیاژها می دهد. به ویژه توانایی مقاومت در برابر تمایل به حرکت آهسته یا تغییر شکل دائمی تحت تنش های مکانیکی، معروف به خزش . این آلیاژها همچنین در مواجهه با دمای بیش از 300 درجه سانتیگراد کمتر مستعد تشکیل فازهای شکننده آسیب رسان هستند.

نیکل همچنین لایه اکسید محافظ را تثبیت می کند و پوسته پوسته شدن را در طول چرخه حرارتی کاهش می دهد. به همین دلیل است که آلیاژهای آستینتی برای کاربردهای با دمای بالا و در جاهایی که مقاومت در برابر آتش مورد نیاز است ترجیح داده می شوند. (جهت خرید و بررسی به قیمت لوله استیل مراجعه نمایید)

پایداری

اکثر مواد حاوی نیکل در پایان عمر مفید محصول کاملا قابل بازیافت هستند. در واقع ارزش بالای آنها بازیافت را تقویت می کند. این به نوبه خود، اثرات زیست محیطی فولادهای ضد زنگ حاوی نیکل را با نیاز به مواد اولیه و انرژی مورد استفاده در تولید آنها کاهش می دهد.

به عنوان مثال مقدار ضایعات فولاد ضد زنگ که در حال حاضر استفاده می شود انرژی مورد نیاز برای تولید فولاد استیل استنلس را تا حدود یک سوم نسبت به استفاده از مواد 100 درصد بکر کاهش می دهد. دوام فولادهای ضد زنگ را می توان در ساختمان ها مشاهده کرد.

بازسازی کلیسای جامع سنت پل و سایبان هتل ساوی در لندن بریتانیا به ترتیب (1925 و 1929 ) می باشد.

ساختمان کرایسلر در شهر نیویورک و طاق دروازه در سنت لوئیس در ایالات متحده آمریکا ( 1930 و 1965 ) می باشد.

اسکله پروگرس در ایالات یوکاتان مکزیک ( حدود 1940 ) و ساختمان تیسان در دوسلدورف می باشد. (جهت مطالعه بیشتر به ورق استیل چیست مراجعه نمایید)

آلمان در سال (1960) همگی گواه طول عمری است که می توان از فولاد ضد زنگ حاوی نیکل انتظار داشت.

سهولت در تولید

سهولت تولید چیزی نیست که بلافاصله برای کاربر نهایی آشکار شود. با این حال، تجربه طولانی در ساخت آلیاژهای آستینتی رایج استفاده گسترده از آنها است, تطبیق پذیری و مقیاس تولید آنها این امکان را می دهد که به طور گسترده و اقتصادی در همه ی اشکال و مقادیر و در تمام نقاط جهان در دسترس باشند.

استفاده از استیل استنلس

آلیاژهای آستینتی متداول حاوی نیکل به وضوح عملکرد همه جانبه خوبی دارند. آنها به طور گسترده در دسترس هستند خواص و کاربردهای آنها به خوبی شناخته شده است و آنها چندمنظوره و آسان برای استفاده هستند. آنها همچنین دوام بسیار خوبی از خود نشان می دهند و پس از پایان عمر مفید آنها قابل بازیافت می باشند.

آنها اغلب عملی ترین و کم خطرترین انتخاب مواد را ارائه می دهند به این معنی که این نمرات در سطح وسیعی یافت می شوند.

محدوده کاربرد:

• مواد در تماس با غذا و بخش بهداشت، به دلیل سهولت در تمیز کردن و ضدعفونی کردن آنها حفظ بهداشت را آسان می کند.
• صنعت، کارخانه، نفت و گاز، تولید برق، کنترل آلودگی، تولید شیمیایی و دارویی
• حمل و نقل، اتومبیل، قطار، هوافضا، کشتیرانی

• معماری، روکش ، مبلمان، کاربردهای سازه ای و تقویت بتن
• آب، تصفیه فاضلاب، توزیع آب، لوله کشی و نمک زدایی