فولاد ضد زنگ به دلیل ظاهر زیبا، مقاومت در برابر خوردگی و دوام بسیار محبوب است.
با این حال، مردم اغلب وقتی لکه های زنگ قهوه ای روی سطح لوله های فولادی ضد زنگ ظاهر می شوند شگفت زده می شوند: چرا "فولاد ضد زنگ" زنگ می زند؟ اگر زنگ زد، آیا هنوز "استیل ضد زنگ" است؟ آیا مواد مشکلی دارد؟
در واقع، این نمای یک طرفه و نادرست{0}} از فولاد ضد زنگ است، زیرا فولاد ضد زنگ تحت شرایط خاصی می تواند زنگ بزند.
فولاد ضد زنگ دارای توانایی مقاومت در برابر اکسیداسیون اتمسفر-یعنی مقاومت در برابر زنگ زدگی-و همچنین توانایی مقاومت در برابر خوردگی در محیطهای حاوی اسیدها، قلیاییها و نمکها-یعنی مقاومت در برابر خوردگی است. با این حال، درجه مقاومت به خوردگی آن بسته به ترکیب شیمیایی خود فولاد، وضعیت پردازش آن، شرایط استفاده و نوع محیط محیطی متفاوت است.
به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ 304 مقاومت عالی در برابر زنگ زدگی در هوای خشک و تمیز دارد، اما اگر به یک منطقه ساحلی با محتوای نمک بالا و مه دریا منتقل شود، به سرعت زنگ میزند. در حالی که فولاد ضد زنگ 316 عملکرد خوبی دارد. بنابراین، همه فولادهای ضد زنگ در همه محیطها در برابر خوردگی و زنگ زدگی- مقاوم نیستند.
فیلم محافظ فولاد ضد زنگ نیز ممکن است آسیب ببیند.
فولاد ضد زنگ متکی به یک فیلم اکسید غنی از کروم{0}(فیلم محافظ) بسیار نازک، قوی، متراکم و پایدار است که روی سطح آن تشکیل میشود تا از نفوذ بیشتر و اکسیداسیون اتمهای اکسیژن جلوگیری کند و در نتیجه به مقاومت در برابر خوردگی آن دست یابد. هنگامی که این فیلم به دلایلی به طور مداوم آسیب می بیند، اتم های اکسیژن هوا یا مایع به طور مداوم نفوذ می کنند یا اتم های آهن از فلز به طور مداوم جدا می شوند و اکسید آهن شل را تشکیل می دهند و سطح فلز به طور مداوم خورده می شود. راه های زیادی وجود دارد که این لایه سطحی می تواند آسیب ببیند.
نمونه های رایج در زندگی روزمره عبارتند از:
1. گرد و غبار حاوی سایر عناصر فلزی یا ذرات فلزی خارجی روی سطح فولاد ضد زنگ جمع می شود. در هوای مرطوب، میعانات بین رسوبات و فولاد ضد زنگ یک میکرو-باتری را ایجاد میکند و یک واکنش الکتروشیمیایی را ایجاد میکند که به لایه محافظ آسیب میرساند، پدیدهای که به عنوان خوردگی الکتروشیمیایی شناخته میشود.
2. مایعات آلی به سطح فولاد ضد زنگ می چسبند. در حضور آب و اکسیژن، این اسیدهای آلی تشکیل می دهند که به مرور زمان سطح فلز را خورده می کنند.
3. مواد حاوی اسید، قلیا یا نمک به سطح فولاد ضد زنگ میچسبند (مانند آب قلیایی یا آب آهک که در حین تزئین دیوار پاشیده میشود)، که باعث خوردگی موضعی میشود. 4. در هوای آلوده (مانند هوای حاوی سطوح بالای سولفید، اکسیدهای کربن، و اکسیدهای نیتروژن، اسیدهای نیتروژن، اسیدهای نیتروژن، قطرههای اسید نیتروژن، اسیدهای نیتروژنی و اسیدهای نیتروژنیک، میعانات اسیدی و اسیدهای نیتروژنی) باعث خوردگی موضعی میشوند. باعث خوردگی شیمیایی می شود.
تمام شرایط فوق می تواند به فیلم محافظ روی سطح فولاد ضد زنگ آسیب برساند و منجر به زنگ زدگی شود. بنابراین، برای اطمینان از یک سطح فلزی همیشه روشن و بدون زنگ-، توصیه میکنیم:
1. برای حذف مواد چسبنده و از بین بردن عوامل خارجی که ممکن است باعث خوردگی شوند، به طور مرتب سطح فولاد ضد زنگ تزئینی را تمیز و پاک کنید.
2. در مناطق ساحلی، از فولاد ضد زنگ 316 استفاده کنید، زیرا در برابر خوردگی آب دریا مقاومت می کند.
3. برخی از لوله های فولادی ضد زنگ موجود در بازار استانداردهای ملی مربوط به ترکیب شیمیایی را ندارند و الزامات فولاد ضد زنگ 304 را برآورده نمی کنند. این امر همچنین می تواند باعث زنگ زدگی شود، بنابراین کاربران باید با دقت محصولات تولید کنندگان معتبر را انتخاب کنند.
چرا فولاد ضد زنگ می تواند مغناطیسی باشد؟
مردم اغلب بر این باورند که استفاده از آهنربا برای جذب فولاد ضد زنگ راهی برای تأیید کیفیت و اصالت آن است. اگر آهن ربا را جذب نکند، خوب و اصیل در نظر گرفته می شود. اگر آهنربا را جذب کند، تقلبی در نظر گرفته می شود. در واقع، این یک روش شناسایی ناقص است.
فولاد ضد زنگ انواع مختلفی دارد و در دمای اتاق می توان آن را با توجه به ساختار آن به چند دسته تقسیم کرد: 1. نوع آستنیتی: مانند 201، 202، 301، 304، و 316. 2. نوع مارتنزیتی یا فریتی: مانند 430 و 420 و 410.
فولاد زنگ نزن آستنیتی غیر مغناطیسی-یا ضعیف مغناطیسی است، در حالی که فولاد ضد زنگ مارتنزیتی یا فریتی مغناطیسی است.
بیشتر فولاد ضد زنگ که برای لوله ها و صفحات تزئینی استفاده می شود آستنیتی 304 است که عموماً غیر مغناطیسی یا ضعیف مغناطیسی است. با این حال، نوسانات در ترکیب شیمیایی به دلیل ذوب یا شرایط مختلف پردازش می تواند باعث مغناطیسی شدن آن شود. این نباید تقلبی یا غیر استاندارد تلقی شود. چه چیزی باعث این می شود؟
همانطور که در بالا ذکر شد، فولاد زنگ نزن آستنیتی غیر مغناطیسی یا ضعیف است، در حالی که فولاد ضد زنگ مارتنزیتی یا فریتی مغناطیسی است. به دلیل جداسازی اجزا در حین ذوب یا عملیات حرارتی نامناسب، ممکن است مقدار کمی مارتنزیت یا فریت در فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 وجود داشته باشد. این منجر به خاصیت مغناطیسی جزئی در فولاد ضد زنگ 304 می شود.
علاوه بر این، پس از کار سرد، ریزساختار فولاد ضد زنگ 304 به مارتنزیت تبدیل میشود. هر چه درجه تغییر شکل کار سرد بیشتر باشد، مارتنزیت بیشتری تشکیل میشود و مغناطیس فولاد قویتر میشود. به عنوان مثال، نوارهای فولادی از همان دسته ممکن است هنگام استفاده برای تولید لولههای φ76 مغناطیس آشکاری نشان ندهند، اما به دلیل تغییر شکل خمشی سرد بیشتر، هنگامی که برای تولید لولههای φ9.5 استفاده میشوند، مغناطیس قابلتوجهی نشان میدهند. لوله های مستطیلی، به خصوص در گوشه ها، به دلیل تغییر شکل بیشتر در مقایسه با لوله های گرد، تغییر شکل شدیدتر و مغناطیس قوی تر را نشان می دهند.
برای از بین بردن کامل مغناطیس فولاد 304 ناشی از دلایل فوق، می توان از یک محلول{1}}در دمای بالا برای بازیابی ساختار آستنیتی پایدار استفاده کرد و در نتیجه مغناطیس را از بین برد.
توجه به این نکته بسیار مهم است که مغناطیس فولاد ضد زنگ 304 ناشی از دلایل فوق کاملاً متفاوت از سایر مواد فولادی زنگ نزن مانند 430 یا فولاد کربنی است. به عبارت دیگر، مغناطیس فولاد 304 همیشه ضعیف است.
این به ما می گوید که اگر یک نوار فولادی ضد زنگ ضعیف مغناطیسی باشد یا کاملاً غیر مغناطیسی باشد، باید به عنوان ماده 304 یا 316 شناسایی شود. اگر مغناطیس قوی مانند فولاد کربنی را نشان دهد، نباید به عنوان ماده 304 شناسایی شود.
