چه برای بازار مصرف و چه برای مصارف صنعتی، یکی از محبوب ترین دلایل انتخاب فولاد ضد زنگ، ویژگی های مقاوم در برابر خوردگی و ساییده شدن آن است. با این حال، مقدار دقیق مقاومت و نقاط ضعف یک محصول به ترکیب متالورژیکی و نحوه ساخت آن بستگی دارد. در این مقاله مواد مقاوم به خوردگی و سایش نظیر ورق استیل ضد سایش و ورق استیل ضد اسید مورد مقایسه و بررسی قرار گرفته است. در استفاده از انواع ورق استیل نگیر، مواردی وجود دارد که لازم است فارغ از ظاهر بصری یا عملکرد آنها در حین استفاده، مورد توجه قرار داد تا به عنوان یک فولاد ضد زنگ محبوب از آنها استفاده گردد. در ذیل ابتدا بررسی شده است که چه عاملی باعث افزایش مقاومت فولاد ضد زنگ در برابر اسید گردیده و سپس به بررسی فولادهای مقاوم به سایش پرداخته شده است.
در حالی که گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ نظیر ورق استیل نگیر شامل انواع ورق استیل ضد اسید، ورق استیل ضد سایش و غیره ممکن است در ترکیب متالورژیکی و فرآیندهای آلیاژی یا ساخت متفاوت باشند، یک ویژگی مشترک همه آنها لایه غیرفعال سازی است. این لایه از اکسید کروم زمانی تشکیل می شود که سطح فلز در معرض اکسیژن قرار گیرد. لایه برای مشاهده مستقیم بسیار نازک است و در اکثر شرایط شفاف باقی می ماند. این به بافت نهایی یک محصول فولاد ضد زنگ اجازه می دهد تا از بین برود و گزینه های ظاهری مختلفی از براقیت بالا تا مات را ارائه دهد. این لایه غیر قابل نفوذ در برابر آب است و غیرفعال بوده و برای محافظت از فلز بسیار موثر است. در حالی که ممکن است در دمای شدید تغییر رنگ دهد، ولی کارآیی خود را حفظ می کند. با این حال، فولاد ضد زنگ شکست ناپذیر نیست و در شرایط مناسب همچنان مستعد خوردگی خواهد بود. زیرا چنانچه این لایه استحکام سایشی و مکانیکی مناسبی نداشته باشد، ممکن است به دلیل نیروهای وارده آسیب ببیند و یا حتی از روی سطح خراشیده شود.
یکی از رایج ترین سناریوهایی که در آن فولاد ضد زنگ دچار خوردگی می شود، تماس مداوم با مایعات یا مواد شیمیایی است. این نوع که به عنوان خوردگی عمومی شناخته می شود، معمولاً در سراسر سطح فولاد یکنواخت است. خوشبختانه، اکثر فولادهای ضد زنگ به روشی قابل پیش بینی به طیف وسیعی از مواد شیمیایی پاسخ می دهند. اگر می‌خواهید از فولاد ضد زنگ استفاده کنید، برای اندازه‌گیری خطرات خوردگی عمومی، موارد زیر را در نظر بگیرید.
فولاد ضد زنگ به طور کلی در برابر خوردگی اسیدی مقاوم است. با این حال، میزان مقاومت به نوع فولاد مورد استفاده، غلظت و انواع اسید و دمای محیط بستگی دارد. مثلاً گریدهای 316 و 317 در برابر اسید فسفریک در اکثر غلظت ها و اسید سولفوریک در غلظت های زیر 10 درصد مقاومت می کنند. گرید 904 در برابر غلظت های بالای اسید سولفوریک مقاومت می کند. انواع 304L و 430 مقاومت در برابر اسید نیتریک دارند. اسید هیدروکلریک یک استثنا برای مقاومت اسیدی عمومی فولاد ضد زنگ است و باید از آن اجتناب شود.
ورق فولادی مقاوم در برابر سایش، که به آن صفحه مقاوم در برابر سایش یا AR نیز می گویند، از شمش های فولادی ساخته می شود و در انواع مختلفی وجود دارد. آلیاژهایی مانند کربن، منگنز، نیکل، کروم و بور به نسبت های مختلف اضافه می شوند. بنابراین گریدها دارای خواص مکانیکی و شیمیایی متفاوتی هستند که نتایج متفاوتی را در محصول نهایی ایجاد می کند. کربن نقش کلیدی در مقاوم‌سازی و سایش ورق فولادی دارد، زیرا سختی و چقرمگی فولاد را افزایش می‌دهد. اما آلیاژ کربن بیش از حد استحکام کششی فولاد را کاهش می دهد و آن را شکننده و مستعد ترک خوردن می کند. به همین دلیل است که فرآیندهای خوب فولادسازی حیاتی هستند. برای دستیابی به خواص مناسب جهت استفاده در کاربردهای موردنظر، فقط به "دستور العمل" مناسب با تعادلی از آلیاژ، عملیات حرارتی و شیمی نیاز می باشد. مهندسین تلاش می کنند که دستور العمل خود را برای تولید فولادهایی با حداکثر چقرمگی و در عین حال با محتوای کربن کافی برای به حداکثر رساندن جوشکاری صفحه و حفظ سختی با افزایش ضخامت صفحه تولید کنند.
فولادهای مقاوم در برابر سایش در کاربردهایی استفاده می شوند که سایش، فرسودگی مکانیکی و ضربه علت اصلی شکست هستند نه فشار یا کشش ثابت. بنابراین، چنین فولادهایی انتخاب ایده آلی برای استفاده در تجهیزات سنگین و اتصالات در محیط های چالش برانگیز یا شدید هستند. کاربردهای معمولی برای فولادهای مقاوم در برابر سایش عبارتند از:
- تجهیزات و ملحقات خاک برداری ساخت و ساز
- تخریب و بازیافت جابجایی مواد
- خرد کردن و انتقال معدن و استخراج معادن سیمان
- سایر کارخانه های صنعتی ماشین آلات کشاورزی کامیون، تریلر و سایر وسایل نقلیه
