در قسمت اول مقاله تاریخچه ورق استیل پس از مقدمه ای کوتاه و توضیح اینکه فولاد ضد زنگ (ورق استیل) چیست، در خصوص شرکت ها و کشور های و همچنین اشخاص تاثیر گذار در اختراع، توسعه و پیشرفت آن در سراسر جهان صحبت کردیم.
اگر قسمت اول مقاله تاریخچه ورق استیل را نخوانده اید روی کلمه لینک کلیک کنید و بعد از مطالعه آن به این صفحه باز گردید.
کاربردهای فولاد ضد زنگ در گذر زمان
بلافاصله پس از کشف فولاد ضدزنگ، ین ماده در طیف وسیعی از کاربردها و صنایع مورد استفاده قرار گرفت. در شفیلد، انگلستان، جایی که اولین فولاد ضدزنگ ساخته شد، کارخانه ها شروع به ساخت ابزار جراحی و کارد و چنگال با استفاده از این مواد کردند. تا سال 1925، مخازن فولاد ضدزنگ مقاومت خود را در برابر خوردگی در شرایط ذخیره و نگهداری اسید نیتریک برای کاربردهای صنعتی ثابت کردند. در سال 1926، اولین ایمپلنت های فولادی در جراحی مورد استفاده قرار گرفت. اولین آبجو که در مخازن فولاد ضد زنگ تخمیر شد و در سال 1928 دم کرد. این ماده اکنون برای صنعت آبجوسازی استاندارد است.
۴ گروه اصلی فولاد ضد زنگ
در طول دهه 1920، طیف وسیعی از فرمولاسیون نیکل و کروم مورد آزمایش قرار گرفت. مخلوط های مختلف مزایای متفاوتی در مقاومت در برابر خوردگی، چکش خواری و سایر موارد ارائه کردند. در حال حاضر تقریباً 100 گرید فولاد ضدزنگ به صورت تجاری در دسترس است. گریدهای فولاد ضدزنگ به چهار گروه کلی تقسیم می شوند: مارتنزیتی، آستنیتی، دوبلکس(duplex)، فریتی که از این بین فریتی و مارتنزیتی مغناطیسی هستند در حالی که آستنیتی و دوبلکس مغناطیسی نیستند.
فولاد ضد زنگ در سازه های ماندگار جهان
بسیاری از مکان های دیدنی معروف، مانند مجسمه بالای ورودی راکفلر پلازا و شیکاگو Cloud Gate، درخشش خود را از فولاد ضدزنگ می گیرند. فولاد ضدزنگ در کاربردهایی مانند: نیروگاه های جزر و مدی در دهه 1960 و موانع سیل در دهه 1980، مورد استفاده قرار گرفت.
تحولی در دنیای فلزات
همانطور که گفته شد برخلاف آهن که بیش از هزار سال است مورد استفاده قرار گرفته است، فولاد ضدزنگ یک تازه وارد به دنیای علم مواد است و اولین بار تنها 100 سال پیش تولید شده است. با توجه به فراگیر بودن آن، تقریباً در تمام جنبه های زندگی مدرن حضور چشمگیر دارد. ممکن است در ابتدا باور این موضوع سخت به نظر برسد، اما این موضوع گواهی است بر پیشرفت مهم فولاد ضدزنگ. این فلز دنیای مدرن را متحول کرده است و تقریباً در هر بخش تولیدی، از تجهیزات بهداشتی و پذیرایی گرفته تا صنایع خودروسازی و ساختمانی کاربرد پیدا کرده است. علاوه بر این، از مواد رقیب سنتی مانند مس، آلومینیوم و فولاد کربنی بهتر عمل کرده است.
دلایل محبوبیت زیاد فولاد ضد زنگ
راز موفقیت فولاد ضد زنگ در خواص فیزیکی و شیمیایی باورنکردنی آن نهفته است. فولاد ضد زنگ دارای مقاومت در برابر خوردگی بالا، مقاومت در برابر حرارت (تا 1200 درجه سانتیگراد (2192 درجه فارنهایت) و همچنین شکل پذیری و جوش پذیری، دوام و عدم زنگ زدگی می باشد. علاوه بر این، این فلز به راحتی به بسیاری از مواد واکنش نشان نمی دهد و در مقایسه با آلیاژهای تخصصی و غیر خورنده ارزان است. در طول قرن گذشته، متالوژیست ها روش هایی را برای ساخت فولادهای ضد زنگ، کنترل خواص آنها و تولید انبوه آنها با کیفیت ثابت ابداع و بهبود بخشیده اند. سال 2013 مصادف با صدمین سالگرد اختراع این فلز قابل توجه بوده است.
اختراع استنلس استیل(فولاد ضد زنگ)
در سال 1913، هری برلی از شفیلد، انگلستان، فولاد «ضد زنگ» را کشف کرد. اگرچه قبلاً تلاشهای زیادی انجام شده بود، اما Brearley اولین فولاد ضد زنگ واقعی را اختراع کرد که حاوی 12.8٪ کروم بود. او کروم را به آهن مذاب اضافه کرده بود تا فلزی تولید کند که زنگ نزند. کروم یک عنصر کلیدی است، زیرا در برابر خوردگی مقاومت می کند. پس از این کشف، شفیلد خود مترادف با فولاد و متالورژی شد.
Brearley هنگام تلاش برای حل مشکل فرسایش سطوح داخلی لوله اسلحه برای ارتش بریتانیا در زمان شروع جنگ جهانی اول به این کشف دست یافت. پس از کشف اولیه، پیشرفت های بیشتر در فولاد ضد زنگ با سرعت نسبتاً سریعی اتفاق افتاد. همانطور که پیشتر اشاره کردیم در سال 1919، الوود هاینز حق اختراع فولاد ضدزنگ مارتنزیتی را به دست آورد، در سال 1929 ویلیام جی کرول از لوکزامبورگ اولین کسی بود که فولاد زنگ نزن سخت کننده بارش را کشف کرد و در سال 1930 فولاد ضد زنگ دوبلکس برای اولین بار در سوئد در کارخانه آهن اوستا تولید شد.
نقاط عطف در تاریخ فولاد ضد زنگ
خواص برجسته فولاد ضد زنگ به تدریج در طول سال ها اشکار شد که در ادامه به صورت مختصر به برخی از تاریخهای کلیدی در تاریخ فولاد ضدزنگ خواهیم پرداخت.
- بین سال های 1919 و 1923، استفاده از فولاد ضد زنگ برای ساخت چاقوی جراحی، ابزار و کارد و چنگال در شفیلد استقبال شد.
- در اوایل دهه 1920، انواع ترکیبات کروم و نیکل مورد آزمایش قرار گرفتند. فولاد ضدزنگ برای نشان دادن درصد کروم و نیکل در فولاد به عنوان ۸/۱۸ (۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل) نشان داده می شود.
- درسال 1925، یک مخزن فولاد ضدزنگ برای ذخیره اسید نیتریک مورد استفاده قرار گرفت، و بدین ترتیب این حقیقت مقاومت این فلز منحصر به فرد در برابر خوردگی ثابت شد.
- در سال 1926، اولین ایمپلنت های جراحی ساخته شده از فولاد ضد زنگ انجام شد.
- جنبه بهداشتی فولاد ضد زنگ در سال 1928 هنگامی که اولین مخزن تخمیر فولاد ضدزنگ برای دم کردن آبجو استفاده شد نشان داده شد. از آن زمان صنایع غذایی و آشامیدنی به طور گسترده ای از این فلز استفاده می کنند.
- در دهه 1930، اولین قطار فولاد ضدزنگ در ایالات متحده آمریکا ساخته شد.
- سال 1931 شاهد ساخت اولین هواپیمای فولاد ضد زنگ بود.
- تا سال 1935، سینک های آشپزخانه از جنس استنلس استیل به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفت.
- فولاد ضد زنگ نوع 430 (آلیاژ کروم فریتی) برای ساخت سیمی به قطر 0.1 میلی متر برای دستگاه ضبط صدا استفاده شد.
- سال 1954، اولین دوربین برای استفاده در زیر آب از جنس استنلس استیل ساخته شد.
- در سال 1966، اولین نیروگاه جزر و مدی با پره های توربین فولادی ضد زنگ در فرانسه تکمیل شد.
- دردهه 1980، از فولاد ضدزنگ برای ساخت طولانیترین سد متحرک سیل در جهان بر روی رودخانه تیمز استفاده شد.
- تولید جهانی فولاد ضد زنگ در سال 2010 به 31 میلیون تن رسید.
- در سال 2010 حدود 11 میلیون ماشین لباسشویی از جنس فولاد ضدزنگ در چین تولید شد.
- در طول 100 سال گذشته، حدود 100 درجه فولاد ضد زنگ کشف و به صورت تجاری در دسترس قرار گرفته است.
جایگاه ورق استنلس استیل امروز
در حال حاضر عنوان بزرگترین تولید کننده فولاد ضدزنگ در جهان به کشور چین تعلق دارد. یکی از تولیدکنندگان و توزیع کنندگان پیشرو فولاد ضدزنگ، Outokumpu)) گروهی از شرکت ها است که دفتر مرکزی آن در اسپو، فنلاند قرار دارد.
کاربرد های فولاد ضد زنگ :
فولاد ضدزنگ کاربردهای بی شماری از ریزترین بخش های ساختاری در دریچه های قلب مصنوعی تا بزرگترین سازه های معماری پیدا کرده است. چندین بنای تاریخی مشهور جهان، مانند مجسمه دروازه ابری در شیکاگو، با استفاده از فولاد ضدزنگ ساخته شده است.
در طول زمان و با با افزایش آگاهی در مورد اهمیت کاهش انتشار کربن، بسیاری از کشورها مشتاق به ترویج فولاد ضدزنگ هستند که در برابر خوردگی مقاوم است و عمر مفید طولانیتری دارد، بنابراین نیازی به تعویض و تعمیرات مکرر ندارد. علاوه بر این، فولاد ضدزنگ نیز 100٪ قابل بازیافت است و در هنگام پردازش مجدد تجزیه نمی شود، بنابراین چرخه های عمر متعدد را امکان پذیر می کند. پایداری فولاد ضدزنگ در مقایسه با سایر فلزات بی نظیر است.
