وبلاگ تحقیقاتی متالورژی

آنالیز فلزات و بخصوص استنلس استیل

وبلاگ تحقیقاتی متالورژی

آنالیز فلزات و بخصوص استنلس استیل

وبلاگ تحقیقاتی متالورژی

در این بلاگ مطالب ارزشمند زیادی در رابطه با انواع ورق استیل در سری 300 که به ورق استیل نگیر و ورق استیل سری 400 که به ورق استیل بگیر معروف هستند را به علاقه مندان این صعنت ارایه میدهد.

۲ مطلب در تیر ۱۴۰۰ ثبت شده است

 

 

ورق استیل یکی از متداول ترین فلزات آلیاژی مورد مصرف می باشد. شما می توانید آن را به خاطر خواص و ویژگی های انطباق‌پذیری عالی یا همه کاره بودن آن در صنایع مختلف  از صنعت خودرو گرفته تا صنایع هوایی و غذایی بیابید. آن اما همه انواع ورق استیل یکسان و مساوی ساخته نشده‌اند. گریدهای مختلفی از استیل وجود دارد که بعضی از آنها در برابر مواد غذایی ایمن و سلامت اند و برخی دیگر خیر. ما اغلب به وسیله رستوران داران و کارکنان آنها مورد سوال قرار می‌گیریم بدین صورت که: "کدام گرید استیل برای کار آنها مناسب ترین است؟"
ما در این مقاله قصد داریم با تجزیه و تقسیم بندی ویژگی های مختلف دو نوع از رایج ترین گریدهای استنلس استیل مورد مصرف در صنایع غذایی یعنی 8-18 (ورق استیل 304) و 0-18، با این سوال به چالش برخیزیم.

ورق استیل 8-18

این گرید که برای مواد غذایی ایمن است، محبوب ترین نوع استیل مورد مصرف در رستوران ها و آشپزخانه های تجاری و صنعتی می باشد. انطباق پذیری آن نقاط قوتی را برایش ایجاد کرده است هم در خرده ریزهای منزل مثل لوازم روی میز و ظروف توخالی (نظیر پارچ، کوزه یا گلدان، ظروف سس خوری، آبگوشت خوری و غیره) و لوازم و وسایل پخت و پز. چنین کاربردهای گسترده ای حقیقتاً حاکی از تطبیق پذیری و سازگاری این نوع استیل می باشد.
استیل گرید 8-18 دارای ۱۸ درصد کروم و 8 درصد نیکل می باشد که به آن حدود 0.8 درصد کربن و تقریباً ۵۰ درصد آهن افزوده شده است. اصطلاح یا عبارت 8-18 بدین معنی است که عدد اول (۱۸) بیانگر میزان کروم و عدد دوم نشانگر میزان نیکل می باشند. این فرمول به طور کلی برای این است که شما بتوانید مقدار کروم و مقدار نیکل موجود در انواع مختلف استیل را بیان کنید.
کروم نقش مهمی در ترکیب این آلیاژ ایفا می‌کند. این عنصر به طور طبیعی با اکسیژن پیوند می یابد، یعنی یک تحول شیمیایی صورت می گیرد تا لایه ای ایجاد نماید که دیگر اکسیژن به سختی بتوانند به خودی خود در این لایه نفوذ کند. زنگ زدگی هنگامی تشکیل می‌شود که اکسیژن و آب با کربن ترکیب شوند. لایه‌ای که با افزودن کروم ایجاد شده، اکسیژن را دور نگه می‌دارد و این یعنی حذف یکی از سه عنصر ضروری برای تشکیل زنگ. این کیفیت، باعث می شود استیل 8-18 مقاوم به خوردگی شود.
نیکل به طور کلی به دوام و پایداری سرتاسری این گرید کمک می‌کند. هر قدر نیکل موجود در استیل بیشتر باشد، استیل یا فولادم محکمتر خواهد بود. مثلا گرید 8-18 از گرید 0-18 که در بخش بعدی به آن می‌پردازیم- محکم تر است. همچنین نیکل در آلیاژ درخشش و تلالو ایجاد می‌کند.

ورق استیل 0-18

ورق استیل 0-18 که حاوی ۱۸ درصد کروم و صفر درصد نیکل می‌باشد، عموماً برای ساخت ظروف مسطح گرید متوسط و وسایل توخالی با گنجایش کم تر مانند قوری و کتری به کار می‌رود. این آلیاژ اساساً ارزان‌تر از گرید 8-18 است و همین موضوع یکی از دلایلی است که آن را برای ساخت ظروف نقره‌ای گزینه ای مطلوب می‌سازد. ظروفی با گردش مالی زیاد که اغلب در طول فرآیند به طور تصادفی بیرون انداخته می‌شوند.
از آنجا که این گرید فاقد نیکل است، مانند ورق استیل 8-18 دارای درخشندگی و جلا نیست. همچنین عدم وجود نیکل بدان معناست که استنلس استیل 0-18 همانند گرید 8-18 دارای خواص ضد خوردگی مشابه نمی باشد.

وجوه مشترک و شباهت های ورق استیل 8-18 و 0-18

اکنون که به تفاوت های این دو گرید پی بردید، بیاید درباره اینکه این دو آلیاژ چه کارهایی در رستوران و آشپزخانه تجاری شما می توانند انجام دهند، تفحص کنیم.

 

 

 

ماندگاری و دوام ورق استیل 8-18 و 0-18

مقوله ماندگاری و دوام احتمالاً یکی از مورد توجه ترین خواص استیل بی خطر غذایی (ایمن از نظر غذایی) است و یکی از عللی می باشد که این آلیاژ تا این حد گسترده در صنایع و خدمات غذایی کاربرد دارد. این فلز چه در محل غذاخوری به کار رفته باشد چه در آشپزخانه، گریدهای استیل 8-18 و 0-18 می‌توانند کارها و خدمات سخت زیادی انجام دهند. گرید 8-18 مثل گرید 0-18 به راحتی ترک بر نمی دارد، پوسته پوسته نمی‌شود، دچار خوردگی حفره ای نمی شود، تاب برنمی‌دارد و یا زنگ نمی زند. اما می تواند از عهده شلوغی و تکافوی امور آشپزخانه‌ها برآمده در ساخت وسایل روی میز (کارد و چنگال و غیره) به کار رود، در حالی که هنوز ظاهر و رویت عالی خود را حفظ نموده است.
واکنش ورق استیل 8-18 و 0-18 در برابر اسیدها و بازهای طبیعی موجود در مواد غذایی
تقریباً تمامی غذاها به طور طبیعی اسیدی یا قلیایی اند. برخی فلزات مانند چدن وجود دارد که این کیفیت‌ها را تحمل نمی‌کنند و در طول زمان اگر به درستی از آنها مراقبت نشود، دچار خوردگی خواهند شد. هر دو گرید استیل فوق الذکر عاری از این مشکل هستند.
استیل بی خطر غذایی هیچ گونه واکنشی نسبت به هر یک از این دو ترکیب شیمیایی (اسید و قلیا) ندارد و این موضوعی برد-برد محسوب می‌شود. متصدیان امر و کاربران برنده اند، زیرا اسیدها و بازها لوازم و ظروف آشپزی را آنها را نمی خورند و همین موضوع سبب طولانی شدن زمان کار یا اصطلاحا طول عمر این گونه وسایل می‌شود. مهمانان و همچنین میزبانان و دست اندرکاران، در خصوص طعم و مزه، ظاهر و رنگ، یا بوی غذاها که احیاناً به وسیله فلزاتی که غذاها در آن ها پخته می شوند ایجاد شده باشد، نگرانی ندارند.

بهسازی یا مراعات اصول بهداشتی ورق استیل 8-18 و 0-18

یکی از مهم ترین ویژگی های هر یک از عملیات خدمات غذایی، ایجاد و حفظ شرایط و محیط بهداشتی است. هر دو گری استیل 8-18 و 0-18 بنا به چند دلیل، در این زمینه به طور استثنایی مطلوب عمل می کنند.
آیا لایه محافظ ایجاد شده به وسیله پیوند اکسیژن و کروم را که قبلاً ذکر کردیم به خاطر دارید؟ این لایه نه تنها اکسیژن را بیرون از فلز نگه می دارد، بلکه سطحی غیر متخلخل و بدون خلل و فرج ایجاد می کند. این بدان معناست که ذرات غذا نمی توانند به درون فلز رسوخ پیدا کنند و شرایط غیربهداشتی فراهم سازند. ذرات غذا در تماس با این گرید های استنلس استیل، روی سطح باقی می‌ماند و خیلی آسان تمیز می شوند.
مضافاً اینکه قابلیت استیل برای ساخت سطوح بسیار نرم و لطیف، مزیت بهداشتی دیگری برای این آلیاژ است. سطوح زبر و ناهموار می توانند ذرات غذا را پنهان سازند، از این رو پاکسازی آنها دشوارتر است. اما در خصوص استیل های گرید غذایی هیچ جا و محلی برای پنهان شدن ذرات مواد غذایی وجود ندارد.

استحکام ورق استیل 8-18 و 0-18

ورق استیل بی‌خطر گرید غذایی، به سنگینی چدن نیست و به سبکی آلومینیوم هم نمی باشد. از نظر وزنی درست مابین این دو فلز قرار دارد که این خود مزیتی است. این فلز آنقدر سنگین نیست که مانند ظروف چدنی نتوان آنها را بر روی یک سینی در داخل یا حوالی آشپزخانه حمل کرد و به حرکت درآورد. همچنین مانند آلومینیومِ سبک وزن هم به راحتی نمی‌شود آن را بالا گرفت.
گریدهای 8-18 و 0-18 برای وسایل و خرده ریزهای روی میز، قابل اطمینان و محکم و زیبا هستند. به طوری که مهمانان شما آنها را دوست خواهند داشت و کارکنانتان به راحتی می‌توانند در رستوران و آشپزخانه رستوران تان با آنها حرکت و کار کنند.
 
 

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۳ تیر ۰۰ ، ۱۵:۲۸
مهدی باقرآبادی

 

 

مولیبدن موجب افزایش مقاومت خوردگی و استحکام در دمای زیاد می‌شود. مولیبدن در درجه اول مقاومت خوردگی ورق استیل را بالا می‌برد. به طور کلی ورق استیل های مولیبدن دار نسبت به گریدهای بدون مولیبدن در خصوص خوردگی مقاوم ترند. این نوع آلیاژها در محیط های خورنده تر به کار می‌روند، نظیر کارخانه‌های فرآوری شیمیایی یا در زمینه امور دریایی. گرید‌های بسیاری از ورق استیل وجود دارند که محتوای مولیبدن و همچنین کروم، نیکل، نیتروژن و غیره در آنها متفاوت است. انتخاب بهترین گزینه جهت کاربردی خاص و مورد نظر، بر اساس میزان و شدت خورندگی محیط کاری آن گرید، انجام می پذیرد.

مولیبدن به عنوان یک عنصر، سبب افزایش استحکام ورق استیل در دماهای بالا از طریق سخت کردن محلول جامد می‌شود. از این اثر در مبدل های حرارتی و تجهیزات دیگرِ مختص دماهای بالا، نظیر سیستم های اگزوز خودروها استفاده می شود.

مولیبدن عنصری فریت ساز است

جهت بحث و بررسی تاثیر متالورژیکی مولیبدن بر روی ورق استیل خوب است نگاهی کلی داشته باشیم بر متالورژی ورق استیل. انواع ورق استیل به لحاظ ریزساختارشان به خانواده هایی به شرح ذیل تقسیم می شوند:

  • آستنیتی
  • فریتی
  • مارتنزیتی
  • دوپلکس
  • رسوب سختی

تقسیم بندی بر اساس ریز ساختار امر سودمندی است، زیرا اعضای یک خانواده از نظر خواص و ویژگی های مکانیکی و فیزیکی میل دارند یکسان باشند، اگرچه خواص اعضای یک خانواده می‌تواند با خواص اعضای خانواده دیگر خیلی متفاوت باشد. مثلاً ورق استیل آستنیتی غیرمغناطیسی می باشد، حال آنکه ورق استیل فریتی و دوپلکس، مغناطیسی یا اصطلاحاً بگیر هستند.

تفاوت میان خانواده‌ها اساساً ناشی و مرتبط با سطح اتمی آنها است. چیدمان و آرایش اتمی کریستال فریت با آرایش اتمی کریستال آستنیت به کلی فرق دارد. در استیل فریتی اتم های آهن و کروم در گوشه‌ها و در مرکز یک مکعب در کریستال مربوطه قرار دارند. اتم ها در ورق استیل آستنیتی، آهن، کروم و نیکل در گوشه های مکعب و در مرکز هر یک از وجوه همان مکعب قرار گرفته اند.

این اختلاف به ظاهر جزئی و کوچک تاثیرات عمیقی بر خواص ورق استیل می‌گذارند.

 

شکل 1- استیل فریتی سمت چپ یک ساختار کریستالی مرکز مکعب پر یابی c دارد با افزودن نیکل به این استیل ساختار کریستالی آن از بی سی به اف سی سی یعنی مرکز وجود پر تغییر می‌یابد که گرید جدید را آستنیتی می نامند

 

جدول- خواص ورق استیل آستنیتی و فریتی به تفکیک

خواص و ویژگی ها

ورق استیل آستنیتی

ورق استیل فریتی

چقرمگی

خیلی بالا

متوسط

شکل پذیری

خیلی بالا

متوسط

جوش پذیری

خوب

محدود

انبساط حرارتی

بالا

متوسط

مقاومت در برابر ترک تنشی

پایین

خیلی بالا

خواص مغناطیسی

غیرمغناطیسی (نگیر)

مغناطیسی (بگیر)

 

 

ورق استیل استنیتی به خاطر ویژگی های مکانیکی خوب و سهولت در ساخت شان (قطعات مختلف از آنها) نسبت به ورق استیل های فریتی خیلی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. حدود ۷۵ درصد همه انواع ورق استیل در سراسر جهان آستنیتی و حدود ۲۵ درصد آنها فریتی اند. خانواده‌های دیگر ورق استیل یعنی مارتنزیتی، دوبلکس و رسوب سختی هر یک سهمشان از کل بازار دنیا کمتر از یک درصد است.

به غیر از نیکل عناصر دیگری نیز هستند که به سمت تشکیل ساختار آستنیتی گرایش دارند. این عناصر به نام عناصر آستنیت ساز موسوم اند. عناصر آلیاژی که در ساخت و تشکیل ساختار فریتی دخیل اند عناصر فرید ساز نامیده می شوند.

جدول- عناصر فریت ساز و آستنیت ساز

فریت زا

آستنیت زا

آهن

نیکل

کروم

نیتروژن

مولیبدن

کربن

سیلیسیوم

منگنز

 

مس

 

مولیبدن یک فریت ساز است. بدین معنا که وقتی مولیبدن جهت ارتقاء مقاومت خوردگی یک ورق استیل آستنیتی به آن افزوده می شود، می بایست یک آستنیت ساز همچون نیکل یا نیتروژن با هدف حفظ ساختار آستنیتی هم افزوده گردد.

استیل دوبلکس ترکیبی است از دانه های فریتی و آستنیتی در ریزساختارشان. از این رو ساختار دوپلکس یا دوتایی دارند. این پدیده با افزودن مقدار نیکل کمتر از حد لزوم برای تولید یک ورق استیل کاملا آستنیتی حاصل می‌شود.

مولیبدن اساساً جهت افزایش مقاومت خوردگی در ورق استیل های آستنیتی و دوپلکس مورد استفاده قرار می گیرد. در ورق استیل آستنیتی بین ۲ تا ۷ درصد افزوده می‌شود و در ورق استیل دوپلکس بین ۳ تا ۵ درصد به آلیاژهای مربوطه اضافه می گردد. افزودن یک تا 2 درصد مولیبدن به ورق استیل فریتی نیز به طور قابل ملاحظه‌ای مقاومت خوردگی و استحکام در دماهای بالا را در این نوع ورق استیل ها افزایش می دهد.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۱۰ تیر ۰۰ ، ۱۰:۴۹
مهدی باقرآبادی