فولاد ضد زنگ فریتی؛ انواع وکاربرد آن

در این برگه قصد داریم به معرفی فولاد ضد زنگ فریتی بپردازیم و ویژگی ها، انواع و کاربردهای آن را بررسی کنیم. پس با ما همراه باشید.

فهرست مطالب

1- فولاد ضدزنگ فریتی چیست؟

2- مشخصات شیمیایی و مکانیکی فولاد ضد زنگ فریتی

3- انواع فولاد ضد زنگ فریتی

4- کاربردهای فولاد ضد زنگ فریتی

5- سوالات پیرامون فولاد ضد زنگ فریتی

1- فولاد ضدزنگ فریتی چیست؟

فولاد ضدزنگ فریتی یکی از انواع فولادهای ضد زنگ است که دارای مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و خوردگی شکنندگی است. این نوع فولاد به دلیل داشتن مقدار بالای کروم در ترکیبات شیمیایی آن، مقاومت خوبی در برابر خوردگی و خوردگی شکنندگی دارد.

فولاد ضدزنگ فریتی از گروه فولادهای فریتی (Ferritic) است که دارای ساختار بلوری با حباب‌های کوچک است. این فولادها از ترکیبات شیمیایی مانند کروم، نیکل، مولیبدن، مس و آلومینیوم تشکیل شده‌اند. مقدار کروم در فولاد ضد زنگ فریتی بیشتر از ۱۰ درصد است که باعث مقاومت آن در برابر خوردگی و خوردگی شکنندگی می‌شود.

2- مشخصات شیمیایی و مکانیکی فولاد ضد زنگ فریتی

مشخصات شیمیایی و مکانیکی این نوع فولاد عبارتند از:

ویژگی‌های شیمیایی:

•  17 تا 20 درصد کروم
• 0.12 تا 0.15 درصد کربن
•  0.5 تا 1 درصد مولیبدن
• 0.5 تا 1 درصد مس
• مقداری از سیلیسیوم و منگانز

ویژگی‌های مکانیکی:

• مقاومت کششی حداقل 450 مگاپاسکال
• مقاومت تسلیم حداقل 205 مگاپاسکال
• کاهش قطعی حداقل 22 درصد

همچنین، ویژگی‌های دیگری که در فولاد ضد زنگ فریتی مشاهده می‌شوند عبارتند از:

• مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی تنظیمی و خوردگی شکنندگی
• مقاومت کمتر در برابر خوردگی تشکیلی و اکسیداسیون نسبت به فولاد ضد زنگ آستنیتی
• قابلیت خوب برای فرآیندهای حرارتی و جوشکاری
• قابلیت خمیرکاری بالا
• تولید محصولات با سطحی صاف و زیبا
• هزینه تولید کمتر نسبت به بسیاری از فولادهای ضد زنگ دیگر

با این حال، فولاد ضدزنگ فریتی از برخی محدودیت‌ها نیز برخوردار است. به عنوان مثال، این نوع فولاد دارای مقاومت کمتر در برابر اکسیداسیون نسبت به فولاد ضد زنگ آستنیتی است. همچنین، در برخی کاربردهایی که با محیط‌های خورنده و غلظت بالایی از اسیدها و بازها سروکار دارند، نوع فولاد ضد زنگ آستنیتی مناسب‌تر است. به همین دلیل، قبل از انتخاب نوع فولاد مناسب برای کاربردهای خاص، شرایط و محیطی که در آن استفاده می‌شود، باید مورد بررسی قرار گیرد.

3- انواع فولاد ضد زنگ فریتی

بر اساس مقدار و نسبت ترکیبات شیمیایی، فولاد ضد زنگ فریتی به چندین نوع تقسیم می‌شود که در ادامه به توضیح هر یک از این نوع‌ها می‌پردازیم:

نوع 409 و 410L

فولادهای نوع 409 و  410L دارای مقدار بالایی از کروم هستند، که باعث ایجاد مقاومت در آن‌ها، در برابر خوردگی و شکنندگی می‌شود. علاوه بر کروم، این فولادها ممکن‌است حاوی مقادیر کمی نیکل، مولیبدن، مس و آلومینیوم باشند.

نوع 409 با حدود 11 درصد کروم، حدود 0.12 درصد کربن و حدود 1 درصد مولیبدن تولید می‌شود. این فولاد دارای مقاومت خوبی در برابر خوردگی تنظیمی و خوردگی شکنندگی است و در برخی کاربردهای خاص مانند تولید قطعات خودرو، مانیتورهای کامپیوتری و صنایع دیگر مورد استفاده قرارمی‌گیرد.

نوع 410L با حدود 12 درصد کروم، حدود 0.02 درصد کربن و حدود 0.5 درصد مولیبدن تولید می‌شود. این فولاد دارای مقاومت بالاتری در برابر خوردگی و شکنندگی نسبت به نوع 409 است و در بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند صنایع شیمیایی، پالایشگاهی، تولید ابزار دقیق و لوازم خانگی استفاده‌می‌شوند.

نوع 430

فولاد ضدزنگ فریتی نوع 430 یکی از انواع فولادهای ضد زنگ است که از گروه فولادهای فریتی (Ferritic) ساخته می‌شود. این نوع فولاد دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی تنظیمی و خوردگی شکنندگی است که به دلیل داشتن مقدار بالای کروم در ترکیبات شیمیایی آن اتفاق می‌افتد.

ترکیبات شیمیایی آن شامل حدود 17 تا 20 درصد کروم، حدود 0.12 تا 0.15 درصد کربن، حدود 0.5 تا 1 درصد مولیبدن، حدود 0.5 تا 1 درصد مس و مقداری از سیلیسیوم و منگانز است. این ترکیبات شیمیایی باعث می‌شوند که فولاد نوع 430 دارای مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و شکنندگی باشد. فولاد نوع 430  برای استفاده در محیط‌های با pH اسیدی و با اسیدهای قوی مناسب است. این نوع فولاد برای کاربردهای مختلف صنعتی کارآمد است، از جمله در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، پالایشگاهی، ساخت قطعات خودرو و لوازم خانگی، ساخت کولرهای گازی و صنایع دیگر کاربرد دارد.

نوع 434

فولاد نوع 434 یکی دیگر از انواع فولاد ضد زنگ است که ترکیبات شیمیایی آن شامل حدود 16-18 درصد کروم، حدود 0.75 درصد مولیبدن، حدود 0.03-0.23 درصد نیوبیوم (کبالت) و سایر عناصر شیمیایی از قبیل سیلیسیوم، منگنز، فسفر و سولفور است. همچنین ویژگی های مکانیکی آن عبارتند از مقاومت کششی حداقل 450 مگاپاسکال، مقاومت تسلیم حداقل 260 مگاپاسکال و کاهش قطعی حداقل 20 درصد.

فولاد ضدزنگ فریتی 434 به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی و شکنندگی در صنایع خودروسازی، صنایع لوازم خانگی، صنایع خوراکی، و صنایع شیمیایی مورد استفاده قرارمی‌گیرد. این نوع فولاد ضد زنگ به دلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند قابلیت جوشکاری و فرآیندهای حرارتی، در تولید قطعات خودرو، لوله های صنعتی، تجهیزات صنعتی، و تجهیزات ساختمانی استفاده‌می‌شود.

نوع 439

فولاد ضدزنگ فریتی 439 یکی از انواع فولادهای ضد زنگ است که از ترکیبات شیمیایی خاصی تشکیل شده‌است. این نوع فولاد ضد زنگ فریتی حاوی 17-19 درصد کروم، 0.5-1 درصد مس و 0.15-0.6 درصد تیتانیوم است و مقاومت کششی آن برابر با حداقل 415 مگاپاسکال، مقاومت تسلیم حداقل 205 مگاپاسکال و  کاهش قطعی حداقل 22 درصد می‌باشد.

فولاد ضدزنگ فریتی 439، در صنایع پالایشگاهی، صنایع شیمیایی، صنعت هواپیمایی، تجهیزات صنعتی، تولید قطعات خودرو، لوازم خانگی و غیره استفاده می‌شود. همچنین، فولاد ضد زنگ فریتی 439 به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی در محیط‌های اسیدی و بازی، در صنایع پردازش شیمیایی و صنایع نفت و گاز نیز کاربرد دارد. به طور کلی، فولاد ضد زنگ فریتی 439 دارای ویژگی‌هایی است که آن را به یکی از بهترین گزینه‌ها برای تولید قطعاتی با مقاومت بالا در برابر خوردگی و شکنندگی تبدیل می‌کند. اما در برخی موارد مانند اکسیداسیون، مقاومت آن کمتر است.

نوع 441

فولاد نوع 441 یکی از انواع فولادهای ضد زنگ است که دارای مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی تنظیمی و خوردگی شکنندگی است که به دلیل داشتن مقدار بالای کروم در ترکیبات شیمیایی آن اتفاق می‌افتد. ترکیبات شیمیایی فولاد ضد زنگ فریتی نوع 441 شامل حدود 17 تا 20 درصد کروم، حدود 0.02 تا 0.3 درصد کربن، حدود 0.5 تا 1درصد مولیبدن، حدود 0.5 تا 1 درصد مس و مقداری از سیلیسیوم و منگانز است. این ترکیبات شیمیایی باعث می‌شوند که فولاد دارای مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و شکنندگی باشد و همچنین مناسب برای استفاده در محیط‌های با pH اسیدی و با اسیدهای قوی است.

این نوع فولاد برای کاربردهای مختلف صنعتی کارآمد است، از جمله در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، پالایشگاهی، تولید کوره‌های صنعتی، ساخت قطعات خودرو و لوازم خانگی، ساخت کولرهای گازی و صنایع دیگر کاربرد دارد.

نوع 442

فولاد ضدزنگ فریتی نوع 442 یکی دیگر از انواع فولاد ضد زنگ است که از ترکیبات شیمیایی خاصی تشکیل شده است. این نوع فولاد ضد زنگ حاوی حدود 18-20 درصد کروم، حدود 0.50-1.00 درصد مولیبدن و حدود 0.10-0.30 درصد نیوبیوم (کبالت) است و مقاومت کششی آن حداقل 415 مگاپاسکال، مقاومت تسلیم حداقل 275 مگاپاسکال و کاهش قطعی حداقل 25 درصد می باشد. فولاد نوع 442 دارای خواص خاصی است که آن را برای استفاده در بسیاری از صنایع مناسب می‌کند.

نوع 444

فولاد ضدزنگ فریتی نوع 444 یکی دیگر از انواع فولاد فریتی با ترکیب شیمیایی حدود 17.5-19.5 درصد کروم و حدود 1.00-2.50 درصد مولیبدن است. از جمله ویژگی های مکانیکی آن می توان به مقاومت کششی حداقل 410 مگاپاسکال، مقاومت تسلیم حداقل 275 مگاپاسکال و کاهش قطعی حداقل 25 درصد اشاره کرد. این نوع فولاد ضد زنگ فریتی نیز دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و شکنندگی است و به همین دلیل در بسیاری از صنایع و کاربردها نظیر تولید قطعات خودرو، لوله های صنعتی، تجهیزات صنعتی، و تجهیزات ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نوع 446

فولاد نوع 446 ، نوع دیگری از فولاد ضد زنگ است که با ترکیبات شیمیایی خاصی تشکیل می‌شود. این نوع فولاد ضد زنگ حاوی حدود 23-27 درصد کروم و حدود 1.5 درصد منگنز است و دارای خواص خاصی است که آن را برای استفاده در بسیاری از صنایع مناسب می‌کند.

ویژگی‌های مکانیکی آن شامل مقاومت کششی حداقل 415 مگاپاسکال، مقاومت تسلیم حداقل 275 مگاپاسکال و کاهش قطعی حداقل 20 درصد است. فولاد ضد زنگ فریتی 446 به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی تنظیمی و خوردگی شکنندگی، در صنایع پالایشگاهی، صنایع شیمیایی، صنایع خودروسازی، و صنایع لوازم خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4- کاربردهای فولاد ضد زنگ فریتی

1. صنعت خودروسازی: فولاد ضد زنگ فریتی به دلیل خواص مکانیکی و استحکام بالایی که دارد، در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد به دلیل قابلیت خوبی که برای فرآیندهای حرارتی و جوشکاری دارد، در ساخت قطعات خودرو مانند بدنه، درب‌ها و قطعات دیگر مورد استفاده قرارمی‌گیرد.
2. صنعت ساختمانی: فولاد ضد زنگ فریتی به دلیل خواص مکانیکی و استحکام بالایی که دارد، در ساخت سازه‌های بلند مانند برج‌ها و پل‌ها به کار می‌رود. همچنین، این فولاد به دلیل قابلیت خوبی که برای فرآیندهای حرارتی و جوشکاری دارد، در ساخت قطعات سازه‌ای مانند درب‌ها، پنجره‌ها و درب‌های آتش‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

3. صنایع لوازم خانگی: فولاد ضد زنگ فریتی به دلیل خواص مکانیکی و استحکام بالایی که دارد، در ساخت لوازم خانگی مانند ماشین لباسشویی، یخچال و سایر لوازم خانگی دیگر به کار می‌رود.
4. صنایع غذایی: فولاد ضد زنگ فریتی به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی، در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد به عنوان ماده‌ای جهت ساخت تجهیزات نظیر مخازن، پمپ‌ها و سیستم‌های تولید، حمل و نگهداری مواد غذایی به کار می‌رود.
5. صنایع نفت و گاز: فولاد ضد زنگ فریتی به دلیل خواص مکانیکی و مقاومت بالایی که دارد، در صنایع نفت و گاز به عنوان ماده‌ای جهت ساخت لوله‌ها، کات‌آف‌ها و سایر تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین، فولاد ضد زنگ فریتی به دلیل خواص ضد خوردگی و استحکام بالایی که دارد، در بسیاری از صنایع دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند صنایع داروسازی، صنایع حفاظتی و امنیتی، صنایع تولید تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی، صنایع تولید ابزارآلات و ماشین‌آلات، صنایع تولید محصولات لوکس و زیورآلات و غیره.

5- سوالات پیرامون فولاد ضد زنگ فریتی

آیا فولاد ضدزنگ فریتی مقاومت بیشتری نسبت به فولاد معمولی دارد؟

بله، فولاد ضدزنگ فریتی به دلیل داشتن آلیاژهایی مانند کروم، نیکل و مولیبدن، مقاومت بیشتری نسبت به فولاد معمولی دارد. این آلیاژها باعث افزایش خواص مکانیکی و بهبود خواص ضد خوردگی فولاد می‌شوند. به عنوان مثال، فولاد ضدزنگ فریتی در برابر خوردگی تناوبی (Corrosion Fatigue) و خوردگی ترکیبی (Galvanic Corrosion) مقاومت بیشتری نسبت به فولاد معمولی دارد.

همچنین، فولاد ضدزنگ فریتی در برابر خوردگی Intergranular نیز مقاومت بیشتری نسبت به فولاد معمولی دارد. این نوع خوردگی به دلیل اکسیداسیون بر روی مرز دانه‌های فولاد ایجاد می‌شود و می‌تواند باعث کاهش استحکام فولاد شود. با اضافه کردن آلیاژهایی مانند کروم، نیکل و مولیبدن به فولاد، می‌توان از ایجاد این خوردگی جلوگیری کرد و مقاومت فولاد را در برابر آن افزایش داد. با در نظر گرفتن این مزایا، فولاد ضدزنگ فریتی در بسیاری از صنایع مانند خودروسازی، صنایع ساختمانی، صنایع نفت و گاز و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آیا فولاد ضدزنگ فریتی در برابر خوردگی ناشی از اسیدها مقاومت بیشتری دارد؟

فولاد ضدزنگ فریتی در برابر خوردگی ناشی از اسیدها، مانند خوردگی ناشی از اسیدهای کلریدریک (HCl)، خوردگی ناشی از اسیدهای سولفوریک (H2SO4) و خوردگی ناشی از اسیدهای نیتریک (HNO3)، مقاومت خوبی دارد. البته، مقاومت فولاد ضد زنگ فریتی در برابر خوردگی اسیدی به عواملی مانند غلظت و دمای اسید و همچنین زمان تماس با اسید بستگی دارد. در بسیاری از موارد، فولاد ضد زنگ فریتی با استفاده از آلیاژهایی مانند کروم و مولیبدن، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی ناشی از اسیدها نسبت به فولاد معمولی دارد. به عنوان مثال، افزودن کروم به فولاد باعث ایجاد لایه اکسیدی بر روی سطح فولاد می‌شود که می‌تواند از خوردگی ناشی از اسیدها جلوگیری کند.

همچنین، در برخی موارد، افزودن آلیاژهایی مانند مولیبدن به فولاد ضدزنگ فریتی، می‌تواند مقاومت آن را در برابر خوردگی ناشی از اسیدهایی مانند اسید هیدروکلریک تقویت کند. با این حال، باید توجه داشت که هرچه غلظت و دمای اسید بیشتر باشد، مقاومت فولاد ضد زنگ فریتی در برابر خوردگی ناشی از اسیدها کمتر می‌شود. لذا برای استفاده از فولاد ضدزنگ فریتی در برابر خوردگی ناشی از اسیدها، باید شرایط محیطی و شرایط کاری را به دقت بررسی کرد و از مواد شیمیایی و روش‌های مناسب برای جلوگیری از خوردگی استفاده کرد.

برای مطالعه مطالب مرتبط، به لینک‌های زیر مراجعه نمایید.