تفاوت فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ

4/5 - (1 امتیاز)

فولاد یک نوع فلز معمولی است که کاربردهای وسیعی دارد. برای تولید انواع محصولات، از هوافضا گرفته تا ظروف آشپزخانه استفاده می شود. چنین کاربردهای متنوعی به یک ماده انعطاف پذیر نیاز دارد و فولاد متناسب با شرایط است. خواص مطلوب فولاد دلیل محبوبیت گسترده آن است. “فولاد” اصطلاحی است که در واقع یک خانواده کامل از آلیاژهای فلزی را با درجه بندی های خاص و کاربرد زیاد توصیف می کند. با این حال، اکثر مردم فولاد را در دو دسته کلی می دانند: فولاد و فولاد کروم. فولاد، مشتقات زیادی از جمله انواع لوله سیلندری ، میل کروم ، لوله کروم دارد و در واقع هنگام خرید فولاد باید از آنها انتخاب کنید. فولاد کربن در مقابل فولاد ضد زنگ دارای همان مواد اولیه آهن و کربن است. تفاوت اصلی آنها محتوای آلیاژی است . فولاد کربن کمتر از 10.5 درصد آلیاژ دارد، در حالی که فولاد کروم باید حاوی 10.5 درصد کروم یا بیشتر باشد. این تفاوت اساسی همان چیزی است که به فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی متمایز آنها را می دهد.

ترکیبات فولاد

دو عنصر ضروری فولاد ، آهن و کربن هستند. به طور کلی، فولادهایی با محتوای کربن بیشتر، سخت و شکننده هستند، در حالی که فولادهایی با محتوای کربن کمتر، انعطاف پذیر و سخت هستند و برای تولید لوله سیلندری از آنها استفاده می شود. عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن، نیکل، منگنز یا سیلیکون اغلب برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی یا دستیابی به تعادل بسیار بهتر بین استحکام و چقرمگی اضافه می شوند.

فولاد کربنی در مقابل فولاد ضد زنگ

پنج زمینه اصلی تفاوت بین فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی وجود دارد، که عبارتند از :

  • مقاومت در برابر خوردگی
  • ویژگی های مکانیکی
  • ظاهر
  • هزینه

هر مورد را به طور مختر بررسی می کنیم.

  • مقاومت در برابر خوردگی

بارزترین تفاوت بین فولادهای کربنی و فولادهای ضد زنگ، توانایی مقاومت در برابر خوردگی است. فولادهای زنگ نزن، از آنجایی که از نامشان پیداست، عموماً از دو نوع فولاد مقاوم‌تر در برابر خوردگی هستند. هم فولاد کربنی و هم فولادهای ضد زنگ حاوی مقدار قابل توجهی آهن هستند که در مواجهه با محیط اکسید می شود و زنگ زدگی ایجاد می کند.

کروم اضافه شده در فولاد ضد زنگ آن را نسبت به فولادهای کربنی در برابر خوردگی مقاوم تر می کند. کروم اکسیژن را راحت تر از آهن ترکیب می کند. وقتی کروم به اکسیژن می‌چسبد، یک لایه اکسید کروم ایجاد می‌کند که از باقی‌مانده مواد در برابر تخریب و خوردگی محافظت می‌کند. فولاد کربنی معمولاً کروم کافی برای ساخت این لایه اکسید کروم ندارد و به اکسیژن اجازه می دهد تا با آهن که به اکسید آهن یا زنگ زدگی ختم می شود، پیوند بخورد. بنابراین اگر مقاومت در برابر خوردگی ممکن است یک عامل کلیدی باشد، فولاد ضد زنگ گزینه بهتری نسبت به فولاد کربنی است.

  • ظاهر

اگر کار نیاز به جذابیت زیبایی دارد، ظاهر فلز باید در نظر گرفته شود. زمانی که ظاهر آرایشی ممکن است عاملی باشد، معمولاً فولادهای ضد زنگ با پرداخت های خاص ترجیح داده می شوند. اگرچه هر دو اغلب برای داشتن ظاهری درخشان و براق سمباده و صیقلی می شوند، اما فولاد پس از فرآیند پرداخت به سرعت به پوشش یا رنگ شفاف نیاز دارد. اگر اعمال نشود، فولاد شروع به کدر شدن و در نهایت زنگ زدگی می کند.

همچنین، اگر فولاد ضد زنگ خراشیده شود، درخشش خود را در ناحیه خراشیده حفظ می کند، در حالی که یک قطعه فولاد کربنی رنگ شده می خواهد دوباره رنگ شود یا در معرض خوردگی قرار می گیرد.

  • هزینه

نکته مهم دیگر تفاوت هزینه بین فولادهای کربنی و فولادهای ضد زنگ است. اگرچه گریدهای مختلف هزینه‌های متفاوتی دارند، فولادهای ضد زنگ معمولاً گران‌تر از فولادهای کربنی هستند. این اغلب به دلیل افزودن عناصر آلیاژی در فولاد کروم از جمله کروم، نیکل، منگنز و غیره است. این عوامل اضافی منجر به هزینه بالاتر نسبت به فولادهای کربنی می شوند. از طرف دیگر فولاد کربنی معمولاً از عناصر آهن و کربن نسبتاً مقرون به صرفه تشکیل شده است. اگر با بودجه مناسبی روی پروژه بعدی خود کار می کنید، فولاد می تواند ساده ترین گزینه باشد.

  • خواص مکانیکی

به دلیل انواع مختلف و درجه های مختلف در هر نوع فلز، ایجاد اظهارات گسترده در مورد تفاوت در خواص مکانیکی بین فولادهای کربنی و فولادهای ضد زنگ دشوار است.

فولاد کربن چیست؟

به عبارت ساده، فولاد کربن، طبق تعریف، بسیار ساده است. این به سادگی آهن با مقداری کربن و عناصر آلیاژی محدود است. فولاد کربنی از آهن و 0.12 تا 2.00 درصد کربن تشکیل شده است. تعریف گسترده تر شامل فولادهای آلیاژی است که ممکن است تا 10.5 درصد محتوای آلیاژی نیز داشته باشد. حتی در محدوده کمتر از دو درصد کربن، تفاوت زیادی در خصوصیات فیزیکی آن وجود دارد.

وقتی مردم از فولاد کربنی نام می برند، معمولاً مربوط به فولادی است که در ساخت چاقو و ابزار استفاده می شود. در تعریف فولاد کربنی، مواد اغلب به عنوان فولاد کم کربن یا فولاد با کربن بالا تعریف می شوند. فولادهای کم کربن بسیار رایج هستند، در حالی که فولادهای با کربن بالا فقط در محیط های با مقاومت بالا و غیر خورنده استفاده می شوند. فولادهای پرکربن بسیار سخت هستند که باعث می شود در برابر سایش مقاومت کنند و شکل و طرح اصلی خود را حفظ کنند. آنها قبل از تغییر شکل، نیروی قابل توجهی را تحمل می کنند. متأسفانه، فلزات سخت نیز شکننده هستند: هنگامی که تحت تنش کششی شدید قرار می گیرند، فولادهای پر کربن بیشتر احتمال دارد که ترک بخورند تا خم شوند.

فولادهای کم کربن به دلایل مختلفی از جمله فولادهای کم کربن رایج تر از کربن بالا هستند. هزینه های تولید کمتر، شکل پذیری بیشتر و استفاده ساده در تولید. فولادهای کم کربن به جای شکستن، تحت تنش تغییر شکل می دهند، که انعطاف پذیری فولادهای کم کربن را به راحتی ماشین کاری و جوشکاری می کند. آنها اغلب در پانل های بدنه خودرو، پیچ و مهره، وسایل، لوله های بدون درز و صفحه استفاده می شوند.

فولاد ضد زنگ چیست؟

فولاد ضد زنگ حاوی آهن، کربن و حداقل 10.5 درصد کروم است. کروم کلیدی است ، با اکسیژن واکنش می دهد تا یک لایه غیرفعال ایجاد کند که از فولاد در برابر خوردگی محافظت می کند. این محافظت احتمال زنگ‌زدگی فولاد کرومی را کاهش می‌دهد ، برای اثاثیه فضای باز، مانند بولاردهای نصب شده در محیط‌های مرطوب، مهم است. هر چه محتوای کروم بیشتر باشد، مقاومت در برابر خوردگی بالاتر است.

فولادهای زنگ نزن حول یک ویژگی اصلی مواد متحد می شوند: مقاومت در برابر خوردگی عالی به دلیل محتوای کروم بالا و محتوای کربن کم. فراتر از مقاومت در برابر خوردگی، خواص مکانیکی آن فولادها می تواند بسیار متفاوت باشد. فولاد کروم آستنیتی رایج ترین نوع فولاد ضد زنگ است. آنها در برابر خوردگی مقاوم هستند و می توان آنها را به راحتی ماشین کاری و جوش داد، اگرچه نمی توان آنها را عملیات حرارتی کرد. 303 و 304 رایج ترین انواع فولادهای زنگ نزن آستنیتی هستند و 316 ممکن است گونه ای باشد که مقاومت در برابر خوردگی را به حداکثر می رساند. این فولادها در طیف گسترده‌ای از عملیات مورد استفاده قرار می‌گیرند، چون ضد آب هستند، تقریباً در همه جا کار می‌کنند.

مهم است که هنگام خرید لوازم خانگی و سایر اقلام بزرگ، مراقب درجه فولاد ضد زنگ باشید. همه فولادها یکسان ایجاد نمی شوند. فولاد ضد زنگ با حداقل محتوای کروم 10.5 درصد به مراتب ارزان تر و با دوام کمتر از فولاد با 16 درصد است و بنابراین تفاوت در هزینه های نگهداری و عمر تعمیر نشان داده می شود.

در نتیجه

بحث فولاد کربن در مقابل فولاد ضد زنگ ممکن است کمی پیچیده‌تر از آن چیزی باشد که در ابتدا تصور می‌شد، زیرا فولاد می‌تواند دو نوع متفاوت از فولاد را مطرح کند: فولاد کربن سنتی و فولاد کم آلیاژ. در مقایسه با فولاد کم کربن، فولاد کروم ارتقاء عظیمی در استحکام، سختی و مهم‌تر از همه، مقاومت در برابر خوردگی ارائه می‌کند. از سوی دیگر، فولاد با کربن بالا، مقاومتی را ارائه می دهد و گاهی اوقات بیش از فولاد ضد زنگ است، اما اساساً یک ماده متمایز در دنیای تولید است.

برخلاف هر فولاد کربنی، فولاد کروم می تواند بدون اکسیداسیون در محیط های خورنده یا مرطوب زنده بماند و رشد کند. همانطور که گفته شد، فولاد کربنی به مراتب ارزان‌تر از فولاد ضد زنگ است و برای اجزای ساختاری بزرگ مانند لوله‌ها، تیرها و ورق‌های فولادی مناسب‌تر است.

لوله فولادی می تواند از فولاد یا کروم باشد که هر دو بسیار مقاوم  هستند. در نتیجه از آنها در ساخت لوله سیلندری استفاده می شود،که از استحکام و قدرت بسیار بالایی در برابر انواع فشارها برخوردار بوده و در برابر شکستن، جوش دادن و فشار مقاومت بالایی دارند. شرکت آیرون صنعت ، پیشرو در فروش و تولید انواع لوله های فولادی و لوله سیلندری ، لوله کروم و میل کروم در تهران می باشد. جهت مشاهده و خرید محصولات به سایت https://ironsanat.com مراجعه کرده و در صورت نیاز به مشاوره برای خرید با شماره 66396870-021 تماس بگیرید.

 

No comment

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *