در زمینه متالورژی و علم مواد ، غالباً سردرگمی در مورد اینکه آیا فولاد ضد زنگ (SS) متعلق به فولاد کم آلیاژ است ، وجود دارد. برای پاسخ به این سؤال ، ما باید از تعاریف ، ویژگی های ترکیب و تفاوت عملکرد این دو شروع کنیم و یک تحلیل حرفه ای انجام دهیم.
تعاریف و ویژگی های اصلی
فولاد آلیاژ کم: همانطور که در صنعت تعریف شده است ، به فولادی اشاره دارد که مقدار کمی از عناصر آلیاژ (مانند کروم ، نیکل ، مولیبدن و غیره) را بر اساس فولاد کربن اضافه می کند ، با کل محتوای عناصر آلیاژی که عموماً بیش از 5 ٪ نیست. هدف اصلی آن بهبود خواص خاص فولاد (مانند استحکام ، مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی) در عین حال که هزینه های تولید نسبتاً کم را حفظ می کند.
فولاد ضد زنگ (SS): این نوع فولادی با مقاومت در برابر خوردگی خوب است ، که عمدتاً به افزودن کروم (محتوای آن معمولاً کمتر از 10.5 ٪ نیست) برای تشکیل یک فیلم اکسید کروم متراکم روی سطح ، از این طریق مانع از آن می شود که فولاد بیشتر شود. علاوه بر کروم ، بسیاری از فولادهای ضد زنگ حاوی نیکل ، منگنز ، مولیبدن و سایر عناصر آلیاژ هستند و کل محتوای عناصر آلیاژ اغلب بیش از 5 ٪ است.
تفاوت های کلیدی در ترکیب
مهمترین معیار برای تمایز این دو در کل محتوای عناصر آلیاژ و عناصر اصلی عملکردی است. فولاد آلیاژ کم میزان کل آلیاژ را در 5 ٪ کنترل می کند و بر بهبود خصوصیات مکانیکی مانند استحکام از طریق مقدار کمی از عناصر آلیاژ متمرکز است. از طرف دیگر ، فولاد ضد زنگ کروم را به عنوان عنصر اصلی کاربردی می گیرد و محتوای آن به تنهایی اغلب از کل مقدار آلیاژ فولاد آلیاژ کم فراتر می رود. به عنوان مثال ، 304 فولاد ضد زنگ ، یک نوع مشترک ، حاوی حدود 18 ٪ کروم و 8 ٪ نیکل ، با کل آلیاژ تقریباً 26 ٪ است که به مراتب بیشتر از 5 ٪ است.
علاوه بر این ، مفهوم طراحی عناصر آلیاژ نیز متفاوت است. عناصر آلیاژ در فولاد آلیاژ کم عمدتاً برای تنظیم ریزساختار (مانند پالایش دانه ها) برای بهبود استحکام و سختی است ، در حالی که عناصر آلیاژ موجود در فولاد ضد زنگ بیشتر در شکل گیری یک فیلم منفعل برای دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی متمرکز هستند. این تفاوت اساسی در جهت گیری عملکردی این دو را بیشتر متمایز می کند.
عملکرد و تفاوت برنامه
خواص مکانیکی: از فولاد آلیاژ کم عمدتاً در قسمتهای ساختاری استفاده می شود که به استحکام بالا و قابلیت جوشکاری مناسب نیاز دارند ، مانند پل ها ، عروق فشار و غیره. بهبود عملکرد آن در استحکام کششی و چقرمگی ضربه تر منعکس می شود.
مقاومت در برابر خوردگی: از فولاد ضد زنگ به طور گسترده در محیط هایی با نیاز به خوردگی زیاد ، مانند تجهیزات شیمیایی ، دستگاه های پزشکی و ماشین آلات پردازش مواد غذایی استفاده می شود. مزیت اصلی آن مقاومت در برابر خوردگی است که برای فولاد کم آلیاژ حتی با مقدار کمی از آلیاژ هماهنگ است.
از سناریوهای برنامه ، فولاد آلیاژ کم تمایل بیشتری به "هزینه- مواد ساختاری مؤثر" دارد ، در حالی که فولاد ضد زنگ "خوردگی- مواد عملکردی مقاوم" است ، و زمینه های کاربردی آنها به ندرت با هم همپوشانی دارد ، که به طور غیر مستقیم تفاوت اساسی بین دو را نشان می دهد.
نتیجه گیری: SS یک فولاد آلیاژ کم نیست
بر اساس تجزیه و تحلیل فوق ، فولاد ضد زنگ (SS) متعلق به فولاد آلیاژ کم نیست. دلایل اصلی این است: اول ، کل محتوای عناصر آلیاژ در فولاد ضد زنگ بسیار بالاتر از حد 5 ٪ فولاد آلیاژ کم است. دوم ، عناصر اصلی کاربردی و اهداف طراحی این دو کاملاً متفاوت هستند - Steel برای دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی به محتوای کروم بالا متکی است ، در حالی که فولاد آلیاژ کم از طریق مقدار کمی از عناصر آلیاژ ، خصوصیات مکانیکی را بهبود می بخشد.
این نتیجه گیری نه تنها یک تعریف واضح در زمینه علوم مواد است بلکه دارای اهمیت راهنمایی مهمی برای کاربردهای عملی مانند انتخاب مواد و جوشکاری است. به عنوان مثال ، هنگام جوشکاری از جنس استنلس استیل و فولاد آلیاژ کم ، لازم است که الکترودهای ویژه (مانند سری E309) را با توجه به خصوصیات مختلف آنها انتخاب کنید تا از کیفیت جوش اطمینان حاصل شود ، نه اینکه به سادگی آنها را به عنوان مواد همان دسته درمان کنید.
