چرا بعضی از استیلها آهنربا میگیرند؟ بررسی علمی استیل بگیر و نگیر
یکی از رایجترین روشهایی که در بازار برای تشخیص انواع استیل استفاده میشود، نزدیک کردن آهنربا به سطح آن است. احتمالاً شما هم اصطلاحات استیل بگیر و استیل نگیر را بارها شنیدهاید. در بازار آهن و استیل، معمولاً اگر آهنربا به قطعه استیل جذب شود به آن «استیل بگیر» و اگر جذب نشود یا نیروی جذب بسیار کمی داشته باشد به آن «استیل نگیر» گفته میشود.
اما آیا واقعاً میتوان تنها با استفاده از یک آهنربا نوع، کیفیت و گرید استیل را مشخص کرد؟ چرا بعضی از استیلهای ضدزنگ جذب آهنربا میشوند و بعضی دیگر نه؟ آیا استیل نگیر نسبت به استیل بگیر کیفیت بالاتری دارد؟
پاسخ این پرسشها به ساختار کریستالی فولاد زنگنزن، ترکیب شیمیایی، عملیات حرارتی و فرآیند تولید مربوط میشود. در این مقاله از مهتاب استیل پرداز به زبان ساده اما علمی بررسی میکنیم که علت خاصیت مغناطیسی بعضی از انواع استیل چیست و اصطلاحات استیل بگیر و نگیر دقیقاً به چه معنا هستند.
استیل ضدزنگ چیست؟
استیل یا فولاد زنگنزن گروهی از آلیاژهای آهن است که مقدار قابل توجهی کروم در ترکیب خود دارند. وجود کروم باعث ایجاد یک لایه بسیار نازک و محافظ از اکسید کروم روی سطح فلز میشود. این لایه از تماس مستقیم آهن با عوامل خورنده جلوگیری کرده و مقاومت فلز در برابر زنگزدگی و خوردگی را افزایش میدهد.
البته تمام استیلها ترکیب یکسانی ندارند. عناصری مانند نیکل، مولیبدن، منگنز، کربن و نیتروژن نیز ممکن است به ترکیب آلیاژ اضافه شوند و خواص مکانیکی، مقاومت به خوردگی، قابلیت جوشکاری و حتی رفتار مغناطیسی استیل را تغییر دهند.
به همین دلیل محصولاتی مانند ورق استیل ، لوله استیل و سایر مقاطع استیل میتوانند بسته به گرید مورد استفاده، رفتار متفاوتی در برابر آهنربا داشته باشند.
منظور از استیل بگیر و نگیر چیست؟
اصطلاح «بگیر» و «نگیر» یک اصطلاح رایج در بازار است و نام علمی یا استاندارد یک خانواده از فولادهای زنگنزن محسوب نمیشود.
به زبان ساده:
استیل بگیر به استیلی گفته میشود که آهنربا به آن جذب میشود.
استیل نگیر نیز معمولاً به استیلی گفته میشود که آهنربا به آن جذب نمیشود یا میزان جذب آن بسیار ضعیف است.
برای مثال، استیل 430 از معروفترین گریدهایی است که خاصیت مغناطیسی قابل توجهی دارد و در بازار معمولاً در گروه استیلهای بگیر قرار میگیرد. در مقابل، گریدهایی مانند استیل 304 و 316 در شرایط معمول عمدتاً خاصیت مغناطیسی بسیار کمی دارند و به همین دلیل به آنها استیل نگیر گفته میشود.
اما این دستهبندی همیشه مطلق نیست.
ممکن است یک قطعه استیل 304 که در حالت اولیه تقریباً جذب آهنربا نمیشود، پس از فرآیندهایی مانند خمکاری، کشش عمیق، نورد سرد یا تغییر شکل شدید، مقداری خاصیت مغناطیسی پیدا کند.
بنابراین آهنربا تنها یک ابزار اولیه برای بررسی استیل است و نباید آن را جایگزین روشهای دقیق شناسایی گرید دانست.
چرا بعضی از استیلها آهنربا میگیرند؟
پاسخ اصلی این سؤال در ساختار داخلی و کریستالی فولاد قرار دارد.
اتمهای آهن و عناصر آلیاژی در انواع مختلف استیل با آرایشهای متفاوتی در کنار یکدیگر قرار میگیرند. همین تفاوت ساختاری باعث ایجاد خواص متفاوتی از جمله خاصیت مغناطیسی میشود.
فولادهای زنگنزن بر اساس ساختار متالورژیکی خود به چند گروه اصلی تقسیم میشوند:
- استیل آستنیتی
- استیل فریتی
- استیل مارتنزیتی
- استیل داپلکس
- استیل رسوب سختشونده
هرکدام از این خانوادهها رفتار متفاوتی در برابر میدان مغناطیسی دارند.
استیل آستنیتی؛ معروفترین استیل نگیر
استیلهای آستنیتی از پرکاربردترین انواع فولاد زنگنزن در صنایع مختلف هستند. گریدهای معروف 304 و 316 در این خانواده قرار دارند.
ساختار آستنیتی معمولاً دارای آرایش کریستالی FCC یا مکعبی با وجوه مرکزپر است. این ساختار باعث میشود استیلهای آستنیتی در حالت استاندارد خاصیت فرومغناطیسی قابل توجهی نداشته باشند.
به همین دلیل استیل 304 و 316 معمولاً در بازار با عنوان استیل نگیر شناخته میشوند.
استیل 304 در تجهیزات صنایع غذایی، لوازم آشپزخانه، صنایع ساختمانی، دکوراسیون، تجهیزات صنعتی و بسیاری از کاربردهای عمومی استفاده میشود.
استیل 316 نیز به دلیل وجود مولیبدن، مقاومت بالاتری در برابر برخی محیطهای خورنده و کلریدی دارد و در صنایع دریایی، شیمیایی، غذایی و تجهیزات حساس کاربرد فراوانی پیدا کرده است.
برای انتخاب این گریدها در پروژههای صنعتی باید علاوه بر خاصیت مغناطیسی، عواملی مانند محیط کاری، میزان خوردگی، دما و شرایط مکانیکی نیز بررسی شوند. همچنین هنگام خرید محصولاتی مانند میلگرد، بررسی مشخصات فنی در کنار قیمت میلگرد استیل اهمیت زیادی دارد.
آیا استیل 304 همیشه نگیر است؟
یکی از نکات مهمی که بسیاری از خریداران از آن اطلاع ندارند این است که استیل 304 همیشه بهطور کامل غیرمغناطیسی باقی نمیماند.
زمانی که استیل 304 تحت فرآیندهای مکانیکی مانند نورد سرد، کشش، خمکاری یا پرسکاری شدید قرار میگیرد، بخشی از ساختار آستنیتی آن ممکن است به مارتنزیت ناشی از تغییر شکل تبدیل شود.
مارتنزیت خاصیت مغناطیسی بیشتری دارد.
به همین دلیل ممکن است آهنربا به بعضی قسمتهای یک قطعه ساختهشده از استیل 304، بهخصوص مناطق خمخورده، کشیدهشده یا کارسردشده، کمی جذب شود.
این موضوع الزاماً به این معنی نیست که قطعه تقلبی است یا از استیل 304 ساخته نشده است.
در استیل 316 احتمال بروز این پدیده معمولاً کمتر از 304 است، هرچند شرایط تولید و میزان تغییر شکل همچنان میتوانند روی رفتار نهایی تأثیر بگذارند.
استیل فریتی؛ چرا استیل 430 آهنربا میگیرد؟
استیلهای فریتی یکی دیگر از خانوادههای مهم فولاد زنگنزن هستند.
یکی از شناختهشدهترین گریدهای این گروه استیل 430 است.
ساختار کریستالی فریتی با ساختار آستنیتی متفاوت بوده و شرایط لازم برای ایجاد رفتار فرومغناطیسی را فراهم میکند. به همین دلیل آهنربا معمولاً به استیل 430 بهوضوح جذب میشود.
استیل 430 در تولید بسیاری از تجهیزات خانگی، قطعات تزئینی، تجهیزات آشپزخانه، برخی قطعات خودرو و کاربردهایی که مقاومت خوردگی متوسط کافی است استفاده میشود.
یکی از تصورات اشتباه بازار این است که هر استیلی که آهنربا بگیرد، کیفیت پایینتری دارد.
درحالیکه این موضوع درست نیست.
استیل 430 صرفاً ترکیب شیمیایی و ساختار متفاوتی نسبت به استیل 304 یا 316 دارد و برای کاربردهای مشخصی طراحی شده است. بنابراین انتخاب استیل باید بر اساس کاربرد پروژه انجام شود، نه فقط بر اساس بگیر یا نگیر بودن آن.
استیلهای مارتنزیتی؛ استیل ضدزنگ و مغناطیسی
گروه دیگری از فولادهای زنگنزن، استیلهای مارتنزیتی هستند.
گریدهایی مانند 410 و 420 در این گروه قرار میگیرند.
این آلیاژها قابلیت سختکاری دارند و معمولاً از استحکام و سختی بالایی برخوردار هستند. استیل مارتنزیتی اغلب خاصیت مغناطیسی قابل توجهی دارد و آهنربا به آن جذب میشود.
به همین دلیل از این خانواده در ساخت قطعاتی استفاده میشود که علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی به سختی و مقاومت سایشی بالایی نیاز دارند.
تیغهها، برخی ابزارهای صنعتی، شفتها و قطعات مکانیکی از نمونه کاربردهای استیل مارتنزیتی هستند.
بنابراین مغناطیسی بودن یک استیل بههیچوجه به معنای ضدزنگ نبودن آن نیست.
استیل داپلکس؛ ترکیبی از دو ساختار
فولادهای زنگنزن داپلکس ساختاری ترکیبی از آستنیت و فریت دارند.
وجود فاز فریتی باعث میشود این گروه از فولادهای زنگنزن معمولاً نسبت به گریدهای کاملاً آستنیتی خاصیت مغناطیسی بیشتری داشته باشند.
استیلهای داپلکس علاوه بر مقاومت مناسب در برابر خوردگی، استحکام مکانیکی بالایی نیز دارند و در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، دریایی و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
این مثال بهخوبی نشان میدهد که تقسیمبندی ساده استیلها به «بگیر» و «نگیر» نمیتواند تمام ویژگیهای متالورژیکی یک آلیاژ را نشان دهد.
تست آهنربا چه کاربردی دارد؟
با وجود تمام محدودیتهایی که گفته شد، تست آهنربا همچنان میتواند بهعنوان یک روش اولیه و سریع مورد استفاده قرار گیرد.
برای مثال اگر محصولی بهعنوان ورق استیل 430 عرضه شده باشد، جذب قابل توجه آهنربا طبیعی است. در مقابل، اگر ورقی بهعنوان استیل 304 آنیلشده عرضه شود و آهنربا با قدرت بسیار زیادی در تمام سطح آن جذب شود، ممکن است نیاز به بررسی بیشتر وجود داشته باشد.
با این حال تست آهنربا نباید به تنهایی مبنای خرید مقاطع استیل، بهخصوص در پروژههای حساس باشد.
هنگام خرید استیل بگیر و نگیر به چه نکاتی توجه کنیم؟
اگر قصد خرید مقاطع استیل دارید، اولین مرحله تعیین دقیق کاربرد محصول است.
محیط مرطوب، تماس با مواد شیمیایی، آب شور، دمای بالا یا شرایط بهداشتی صنایع غذایی میتواند انتخاب گرید را تغییر دهد.
پس از مشخص شدن گرید، باید ضخامت، ابعاد، استاندارد تولید، سطح ظاهری و مقدار مورد نیاز تعیین شود.
برای مثال در خرید ورق استیل علاوه بر گرید، ضخامت و نوع سطح اهمیت زیادی دارد. در خرید نبشی و ناودانی استیل نیز ابعاد، ضخامت و وزن محصول از عوامل اصلی انتخاب هستند.
برای محصولاتی مانند میلگرد نیز قطر، گرید و وزن مورد نیاز پروژه باید پیش از استعلام قیمت لوله استیل مشخص شود.
خرید از مجموعه تخصصی نیز کمک میکند تا محصول بر اساس کاربرد واقعی پروژه انتخاب شود و صرفاً اصطلاحات رایج بازار مانند بگیر و نگیر ملاک تصمیمگیری قرار نگیرد.
جمعبندی؛ تفاوت واقعی استیل بگیر و نگیر چیست؟
خاصیت مغناطیسی فولاد زنگنزن بیش از هر چیز به ساختار متالورژیکی آن وابسته است.
استیلهای آستنیتی مانند 304 و 316 معمولاً خاصیت مغناطیسی بسیار کمی دارند و در بازار با عنوان استیل نگیر شناخته میشوند. در مقابل، استیلهای فریتی مانند 430 و بسیاری از استیلهای مارتنزیتی مانند 410 و 420 خاصیت مغناطیسی دارند و معمولاً در گروه استیل بگیر قرار میگیرند.
با این حال این قانون کاملاً مطلق نیست. برای مثال استیل 304 ممکن است پس از کار سرد و تغییر شکل، مقداری خاصیت مغناطیسی پیدا کند.
بنابراین تست آهنربا روش قطعی برای تشخیص گرید استیل نیست و نمیتوان تنها بر اساس جذب یا عدم جذب آهنربا درباره کیفیت یک محصول قضاوت کرد.
برای انتخاب مناسبمقاطع استنلس استیل بهتر است مشخصات فنی، گرید، محیط کاری و الزامات پروژه در کنار قیمت بررسی شوند.
مهتاب استیل پرداز با عرضه انواع مقاطع استیل، امکان بررسی و انتخاب محصول متناسب با نیاز پروژههای صنعتی و ساختمانی را فراهم میکند. پیش از خرید، مشخص کردن گرید و شرایط مصرف میتواند از انتخاب اشتباه جلوگیری کرده و هزینههای پروژه را در بلندمدت کاهش دهد.
افزودن دیدگاه