فولاد ضد زنگ

stainless steel

فولادهای ضد زنگ به دلیل ویژگی غیرفعال شدن خود میتوانند مقاومت بسیار خوبی دربرابر خوردگی از خود نشان دهند. این فولادها به دلیل شکل گرفتن یک لایه غیرفعال بر روی سطحشان که به شدت به ماده زیرین پیوند خوردهاست و از تماس بیشتر ماده به محیط اطراف جلوگیری میکند، چنین ویژگیای دارند. برای اینکه این پدیده غیرفعالسازی به طور پایدار در فولاد اتفاق بیفتد نیاز است که حداقل ۱۰٫۵ درصد از ماده را کروم تشکیل دهد. با داشتن چنین سطحی از کروم حتی اگر خراشی بر روی سطح فولاد ایجاد شود و این لایه از میان برود فولاد میتواند خودش را ترمیم کند و اگر گرید به درستی برای محیط کاری انتخاب شده باشد این لایه غیرفعال دوباره شکل میگیرد. در غیراینصورت شکست غیرفعالی رخ میدهد و فولاد زنگنزن، زنگزده و خورده میشود.

فولادهای زنگنزن دارای ویژگی های فوق العادهی در مقاومت از خوردگی و تحمل بارش هستند. این فولادها با تشکیل یک لایه غیرفعال بر روی سطح خود، ماده زیرین پیوند خورده از محیط را جلوگیری می کنند و از تماس بیشتر با آن جلوگیری می کنند. این لایه به شکل گرفته شده از کروم است که حداقل ۱۰٫۵ درصد از ماده فولاد را تشکیل می دهد. افزودن عنصر مولیبدن باعث افزایش مقاومت به خوردگی فولادهای زنگنزن در مقابل اسیدهای کاهنده و دربرابر خوردگی در محلول های کلراید است. به همین دلیل، فولاد زنگ نشان دهنده چالش های بسیار زیاد در استفاده در بسیاری از کاربردها است که نظرات منفی را نشان میدهد.

فولاد زنگ نزن یک نوع فولاد با خواص عالی است که در بسیاری از زمینه‌های صنعتی و خانگی کاربرد دارد.

فولاد ضد زنگ دسته‌ای از فولادهای آلیاژی است که حداقل ۱۰٪ کروم در آن دارد. این عامل باعث مقاومت به خوردگی و زخم‌سازی فولاد شده است. همچنین، فولاد زنگ نزن دارای سطح رسوب سخت (pH) مناسب برای جلوگیری از تشکُّشات و تحريكات است.

فرآیند تولید فولاد ضدزنگ شامل مراحل زیر است :

• ذوب مواد اولیه : مواد خام فولاد ضدزنگ در کنار هم درون یک کوره قوس الکتریکی ذوب می‌شوند. این کوره با استفاده از جریان الکتریکی، حرارت شدیدی را ایجاد می‌کند که فلز را ذوب می‌کند.
• حذف کربن : مرحله بعدی حذف مواد کربنی اضافه است. این کار به وسیله یک مبدل AOD (کربن‌گیری آرگون اکسیژن) یا VOD (کربن‌گیری خلاء اکسیژن) انجام می‌شود. این مبدل‌ها میزان کربن را با تزریق آرگون و اکسیژن کاهش می‌دهند. در این مرحله دیگر عناصر آلیاژی مثل نیکل و مولیبدن می‌توانند به مبدل اضافه شوند.
• تبدیل : مرحله بعدی تبدیل فلز ذوب شده به شکل‌های مختلف است. این شکل‌ها می‌توانند به صورت شمش، تکه، شمشال، میله، سیم، صفحه، نوار یا ورق باشند. این مرحله با استفاده از قالب‌ها، غلتک‌ها و ماشین‌های نورد انجام می‌شود.
• بازپخت : مرحله بعدی بازپخت فلز است. این مرحله برای نرم کردن فلز و بهبود خواص مکانیکی و ضد خوردگی آن انجام می‌شود. این مرحله با گرم کردن و سرد کردن فلز تحت شرایط کنترل شده انجام می‌شود.
• رسوب‌زدایی : مرحله آخر رسوب‌زدایی فلز است. این مرحله برای حذف پولک‌ها و فلس‌هایی که در مراحل قبلی ایجاد شده‌اند انجام می‌شود. این مرحله با استفاده از اسیدشویی یا تمیزکاری الکتریکی انجام می‌شود.

برخی از کاربردهای فولاد ضد زنگ عبارتند از :

• ظروف و لوازم آشپزخانه مانند چاقو، قابلمه، سینک و اجاق گاز
• تجهیزات پزشکی و جراحی مانند سرنگ، قیچی، پیچ و مهره
• ساختمان‌سازی و معماری مانند نمای ساختمان، پل، مخازن و سازه‌های فلزی
• صنایع خودروسازی، کشتی‌سازی، هواپیماسازی، نفت و گاز و کاغذساز

برای استفاده بهتر از فولاد ضدزنگ، باید به چند نکته توجه کنید :

• انتخاب نوع مناسب فولاد ضدزنگ برای کاربرد مورد نظر :  فولاد ضدزنگ به چند دسته تقسیم می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. برای مثال، فولاد ضدزنگ نوع ۳۰۴ برای کاربردهای آشپزی و پزشکی مناسب است، اما فولاد ضدزنگ نوع ۴۱۶ برای کاربردهای مکانیکی و ماشین‌کاری بهتر است.
• رعایت اصول جوشکاری فولاد ضدزنگ : جوشکاری فولاد ضدزنگ نیاز به دقت و مهارت دارد. برای جوشکاری فولاد ضدزنگ، باید از میله جوشکاری مخصوص فولاد ضدزنگ، جریان جوش کمتر از فولاد معمولی و خنک شدن تدریجی جوش استفاده کنید.
• تمیز نگه داشتن سطح فولاد ضدزنگ : فولاد ضدزنگ با وجود مقاومت در برابر خوردگی، ممکن است با مواد آلوده مانند گرد و غبار، اسیدها، نمک‌ها و زنگ‌های دیگر فولادها، لکه دار شود. برای تمیز کردن فولاد ضدزنگ، باید از مواد شوینده ملایم و ابزارهای نرم مانند پارچه یا اسفنج استفاده کنید و از مواد ساینده و ابزارهای تیز مانند فولاد سیمی یا اسکرابر خودداری کنید.

انواع فولاد ضد زنگ عبارتند از : 

• فولادهای ضد زنگ آستنیتی (سری ۲۰۰ و ۳۰۰) : این فولادها دارای ساختار کریستالی آستنیتی هستند که با افزودن نیکل به آهن و کروم ایجاد می‌شود. این فولادها دارای خواص مکانیکی و شیمیایی بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت جوشکاری خوب هستند. این فولادها در بیشتر کاربردهای فولاد ضد زنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• فولادهای ضد زنگ فریتی (سری ۴۰۰) : این فولادها دارای ساختار کریستالی فریتی هستند که با افزایش مقدار کروم و کاهش مقدار نیکل در آهن ایجاد می‌شود. این فولادها دارای مقاومت به خوردگی متوسط، سختی و استحکام بالا، اما انعطاف‌پذیری و قابلیت جوشکاری پایین هستند. این فولادها در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت و سایش دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (سری ۴۰۰ و ۵۰۰) : این فولادها دارای ساختار کریستالی مارتنزیتی هستند که با افزایش مقدار کربن و کاهش مقدار نیکل در آهن و کروم ایجاد می‌شود. این فولادها دارای مقاومت به خوردگی پایین، اما سختی و استحکام بسیار بالا هستند. این فولادها قابلیت رسوب سختی دارند و در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه و برش دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• آلیاژهای دوبلکس : این آلیاژها دارای ساختار کریستالی ترکیبی از آستنیت و فریت هستند که با افزایش مقدار کروم و کاهش مقدار نیکل در آهن و افزودن عناصر دیگری مانند منگنز، مولیبدن و نیتروژن ایجاد می‌شود. این آلیاژها دارای خواص مکانیکی و شیمیایی بالا، مقاومت به خوردگی بسیار بالا، اما قابلیت جوشکاری متوسط هستند. این آلیاژها در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و حرارت بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• فولاد ضد زنگ رسوب سختی (Precipitation-Hardening or PH) : این فولادها دارای ساختار کریستالی آستنیتی یا مارتنزیتی هستند که با افزودن عناصر دیگری مانند آلومینیوم، تیتانیوم، نیوبیوم و مس به آهن، کروم و نیکل ایجاد می‌شود. این فولادها قابلیت رسوب سختی دارند و با انجام عملیات حرارتی، سختی و استحکام آن‌ها افزایش می‌یابد.

با استفاده از مقالات زیر میتوانید درباره چندین نوع از فولاد های ضد زنگ اطلاعات کسب کنید :

استنلس استيل 347 (UNS S34700)

فولاد ضد زنگ AL-6XN 

فولاد ضد زنگ 15-5 PH

فولاد ضد زنگ UNS S31803 / 2205

فولاد ضد زنگ داپلکس 2205

فولاد ضد زنگ داپلکس 2205

2205 duplex stainless steel

یکی از آلیاژ های فولاد ضد زنگ داپلکس 2205 (4462) است که حاوی 22 درصد کروم، 5 تا 6 درصد نیکل و 3 درصد مولیبدن است. این آلیاژ دارای ساختار ترکیبی از آستنیت و فریت است که باعث می شود مقاومت و استحکام بالایی نسبت به خوردگی و فشار داشته باشد. این آلیاژ در صنایع مختلفی مانند دریایی، شیمیایی، نفت و گاز، پتروشیمی و غذایی به عنوان مواد سازنده لوله، فلنج، میلگرد، ورق و اتصالات کاربرد دارد.

آلیاژ داپلکس یک دسته از آلیاژ های خاص و سوپر آلیاژ هاست که در استاندارد آلمانی با نام فولاد 1.4462 و در استاندارد آمریکایی با نام فولاد 2205 شناخته می شود. این آلیاژ دارای ترکیب شیمیایی %23-12 کروم، %6.5-4.5 نیکل، %3.5-2.5 مولیبدن، %2 منگنز، %1 سیلیکون، %0.03 فسفر، 0.01% گوگرد، %0.2-0.1 نیتروژن و %0.03 کربن می باشد. این آلیاژ تا دمای 316 درجه سانتیگراد قابل استفاده است و دارای جوش پذیری مناسب، مقاومت خوب در برابر خستگی و خوردگی موضعی و تنشی کلرایدی و سولفیدی است.

مزایا و معایب آلیاژ داپلکس

مزایای آلیاژ داپلکس عبارتند از :

• مقاومت بالا در برابر خوردگی و فشار که باعث کاهش ضخامت و وزن مواد می شود.
• استحکام بالا که باعث کاهش هزینه های ساخت و نصب می شود.
• عمر مفید بالا در محیط های خورنده کلرایدی و گاز ترش که باعث افزایش بهره وری مواد می شود.
• قابلیت کارسختی و آنیل کردن که باعث افزایش خواص مکانیکی مواد می شود.

معایب آلیاژ داپلکس عبارتند از :

• شکنندگیدر دماهای بالاتر از 300 درجه سلسیوس و کمتر از -50 درجه سلسیوس که باعث محدود شدن کاربرد مواد می شود.
• نیاز به رعایت دقیق شرایط جوشکاری و عملیات حرارتیکه باعث افزایش هزینه های تولید می شود.
• نیاز به استفاده از الکترود و گاز محافظ خاص برای جوشکاریکه باعث افزایش هزینه های جوشکاری می شود.

مقاومت

مقاومت در برابر خوردگی :

• به دلیل داشتن درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن، داپلکس 2205 خواص مقاومت در برابر خوردگی برتری نسبت به 316 و 316L در اکثر محیط ها از خود نشان می دهد.
• درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی پیتینگ و کریویس، حتی در محلول های اکسیدان و اسیدی فراهم می کند.
• در برابر خوردگی تنشی کلرایدی و دماهای تا حدود 150 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) مقاوم است.
• وجود فریت باعث می شود که داپلکس 2205 عملکرد خوبی در محیط های قلیایی داشته باشد.

مقاومت در برابر حرارت :

• مشابه سایر فولادهای ضد زنگ داپلکس، داپلکس 2205 مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا دارد.
• در معرض دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد (572 درجه فارنهایت) حتی برای مدت کوتاهی شکننده می شود؛ بنابراین داپلکس 2205 برای استفاده در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود.

کاربردها :

• پردازش، حمل و نگهداری شیمیایی – مخازن فشار، مخازن، لوله ها و مبدل های حرارتی
• تجهیزات اکتشاف و پردازش نفت و گاز – لوله ها، لوله های نازک و مبدل های حرارتی
• محیط های دریایی و سایر محیط های دارای کلر بالا
• سیستم های شستشوی پساب
• صنعت کاغذ و کاغذ – دیجستورها، تجهیزات سفید کننده و سیستم های دستگاه کاغذ
• مخازن بار برای کشتی ها و کامیون ها
• تجهیزات پردازش غذا
• کارخانه های سوخت های زیستی

استانداردها :

• ASTM/ASME : A240 UNS S32205/S31803
• EURONORM : 1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
• AFNOR : Z3 CrNi 22.05 AZ
• DIN : W.Nr 1.4462

خواص شیمیایی :

ویژگی های مکانیکی :

مشخصات فیزیکی :

لوله بدون درز 32760 دوبلکس فولاد ضد زنگ برای تبادل حرارت

Seamless 32760 duplex stainless steel

تبادل حرارتی یک فرایندی است که در آن حرارت از یک جریان سیال به جریان دیگر منتقل می‌شود. این فرایند در صنایع مختلفی مانند پتروشیمی، نیروگاهی، تصفیه آب و غیره کاربرد دارد. برای انجام تبادل حرارتی، معمولاً از مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود که دارای لوله‌هایی هستند که سیالات را درون خود جریان می‌دهند. لوله‌های مبدل حرارتی باید دارای خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت مکانیکی، هدایت حرارتی و ضریب انبساط حرارتی مناسب باشند. در این مقاله، به بررسی یک نوع لوله مبدل حرارتی که از فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز ساخته شده است، می‌پردازیم.

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز

فولاد ضد زنگ دوبلکس یک نوع فولاد آلیاژی است که دارای ریزساختاری از دو فاز فریتی و آستنیتی است. این نوع فولاد از ترکیب خواص هر دو فاز بهره می‌برد و می‌تواند مقاومت، سختی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر تنش را بهبود بخشد. فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 یکی از انواع فولاد ضد زنگ دوبلکس فوق العاده است که دارای درصد بالایی از کروم، نیکل، مولیبدن و نیتروژن است.

این فولاد ضد زنگ دارای ترکیب شیمیایی زیر است :

• کربن : 0.03% max
• سیلیسیوم : 0.8% max
• منگنز : 1.2% max
• فسفر : 0.035% max
• گوگرد : 0.02% max
• کروم : 24-26%
• نیکل : 6-8%
•  مولیبدن : 3-5%
• نیتروژن : 0.24-0.32%

فولاد ضد زنگ یکی از مواد مقاوم در برابر خوردگی برای پروژه‌های ساختمانی است. این ماده به سه دسته اصلی تقسیم می‌شود: فولاد ضد زنگ آستنیتی، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی و فولاد ضد زنگ فریتی. هر دو دسته اول نیز می‌توانند به عنوان فولاد ضد زنگ دوبلکس شناخته شوند. لوله‌های فولادی ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای خواص مکانیکی و مقاومتی بالایی هستند و برای کاربردهای تبادل حرارت مناسب‌اند.

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز به روش آهنگری سرد یا گرم تولید می‌شود. در این روش، فولاد ضد زنگ دوبلکس به شکل میله‌های گرم یا سرد قطع می‌شود و سپس با استفاده از قالب‌های مختلف به شکل لوله‌های بدون درز تبدیل می‌شود.

لوله‌های بدون درز دارای مزایایی مانند :

• عدم وجود درز
• همگنی ریزساختار
• کیفیت بالا
• دقت بالا و
• استحکام بالا هستند.

خواص فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای خواص متعددی است که آن را برای کاربرد در مبدل‌های حرارتی مناسب می‌کند. برخی از این خواص عبارتند از :

• مقاومت در برابر خوردگی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی کلریدی، خوردگی ناشی از تنش، خوردگی ترکیبی، خوردگی پیتینگ و خوردگی تخلخلی است. این فولاد ضد زنگ می‌تواند در محیط‌هایی با pH پایین، دمای بالا، فشار بالا و حضور اکسیژن، کلر، سولفات و کربنات کار کند.
• مقاومت مکانیکی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای مقاومت کششی بالایی است که می‌تواند بیش از 800 مگاپاسکال باشد. همچنین، این فولاد ضد زنگ دارای سختی، کشیدگی، مقاومت در برابر خستگی و مقاومت در برابر شکست بالایی است.
• هدایت حرارتی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای هدایت حرارتی بالایی است که می‌تواند بین 15 تا 25 وات بر متر کلوین باشد. این خاصیت باعث می‌شود که انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی به صورت کارآمد و یکنواخت انجام شود.
• ضریب انبساط حرارتی : فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز دارای ضریب انبساط حرارتی پایین‌تری نسبت به فولادهای ضد زنگ آستنیتی است. این خاصیت باعث می‌شود که این فولاد ضد زنگ کمتر تحت تاثیر تغییرات دمایی قرار گیرد و کمتر از نظر ابعادی تغییر کند.

ما اخیراً صفحات فولادی ضد زنگ دوبلکس 32760 را سفارش داده‌ایم که برای کاربردهای پتروشیمی، زیرساخت‌های آبیاری و غیره مناسب‌اند. این فولاد ضد زنگ دوبلکس نسبت به فولادهای ضد زنگ 304 و 316 مقاومت بهتری در برابر تنش و استحکام بالاتری دارد.

استاندارد ها

• ASTM A213
• ASTM A312
• ASTM A249
• ASTM A269
• ASTM A789
• JIS G3456
• JIS G3463
• JIS G3448
• JIS G3459

روش ساخت

• نورد گرم
•  نورد سرد
•  سرد کشیده شده
•  اکسترود شده

کاربرد ها

لوله فولادی ضد زنگ به طور گسترده ای در

•  ساختار مکانیکی
•  دکوراسیون
•  لوله های صنعتی
•  تبادل حرارت دیگ بخار
•  کندانسور خنک
•  صنایع غذایی
• کارخانه های شیمیایی و آب
• و غیره استفاده می شود.

نتیجه‌گیری

فولاد ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز یک نوع فولاد ضد زنگ دوبلکس فوق العاده است که دارای خواص برجسته‌ای مانند مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت مکانیکی، هدایت حرارتی و ضریب انبساط حرارتی مناسب است. این فولاد ضد زنگ با روش آهنگری سرد یا گرم به شکل لوله‌های بدون درز تولید می‌شود که برای کاربرد در مبدل‌های حرارتی مناسب‌اند. لوله‌های فولادی ضد زنگ دوبلکس 32760 بدون درز می‌توانند در محیط‌هایی با شرایط سخت و خورنده کار کنند و باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات مبدل‌های حرارتی شوند. بنابراین، این نوع لوله‌ها یکی از بهترین گزینه‌ها برای صنایعی که نیاز به تبادل حرارتی دارند، است.

فولاد ضد زنگ UNS S31803 / 2205 چیست؟

UNS S31803 / 2205 stainless steel

UNS S31803 / 2205 یک آلیاژ دوفازی (فولاد دوفازی یا دوپلکس: این فولادها مخلوطی از آستنیت‌ها و فریت‌ها هستند. استحکام خوب دارند و نسبت به گروه فولادهای آستنیتی، هم نسبت به خوردگی (در بیشتر محیط‌ها) و هم ترک خوردگی-تنشی، مقاومت بیشتری دارند.^[۱])  است که دارای میکروساختاری از فازهای آستنیتی و فریتیک به نسبت تقریباً 50 به 50 است. این آلیاژ در دمای آنیلینگ میزان فریت مورد نیاز را ایجاد می کند. این میکروساختار مضاعف باعث می شود که این آلیاژ هم از مقاومت مکانیکی بالای فولادهای فریتیک و هم از مقاومت به خوردگی بالای فولادهای آستنیتی برخوردار باشد. این آلیاژ یکی از بهترین گزینه ها برای جلوگیری از ترک استرس کلریدی است که مشکل اصلی فولادهای ضد زنگ معمولی است.

•  این آلیاژ با استانداردهای ASTM A240 / A240M و ASTM A480 / 480M سازگار است.
• این آلیاژ با تراکم 7.98 10 10 3 کیلوگرم بر متر مکعب در اندازه های مختلف تولید می شود.
• عرض آن می تواند از 1000 میلی متر تا 2200 میلی متر .
• طول آن می تواند از 2438 میلی متر تا 12000 میلی متر باشد.
• ضخامت آن نیز می تواند از 0.3 میلی متر تا 50 میلی متر تغییر کند.
• این آلیاژ با روش های نورد گرم و نورد سرد شکل داده می شود.
• سطح آن می تواند No.1 یا 2B باشد.
• این آلیاژ نسبت به فولاد ضد زنگ 317L دارای مقاومت بیشتری در برابر خوردگی شکاف و چاله های کلریدی است.
• این آلیاژ همچنین دارای مقاومت فوق العاده در برابر آب دریا و اسید سولفوریک با غلظت بالا است.
• این آلیاژ حتی در محیط های گاز ترش که حاوی سولفید هستند نیز مقاوم است.
• کیفیت و عملکرد بالای این آلیاژ به دلیل میزان زیادی کروم ، نیتروژن و مولیبدن در ترکیب آن است.

UNS S31803 / 2205 یک آلیاژ دوفازی ضد زنگ است که دارای خواص مکانیکی و شیمیایی بالایی است. این آلیاژ می تواند در بسیاری از برنامه های صنعتی و غیر صنعتی کاربرد داشته باشد.

برخی از کاربردهای رایج آلیاژ UNS S31803 / 2205 عبارتند از :

• سیستم های آب دریا : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در محیط های آب دریا رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت پمپ ها، دریچه ها، لوله ها و مبدلهای حرارتی که با آب دریا در تماس هستند استفاده شود.
• فرآیندهای شیمیایی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی محیطی و خوردگی شکاف است که در فرآیندهای شیمیایی رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت عروق، لوله کشی و مبدلهای حرارتی که با مواد شیمیایی خورنده در تماس هستند استفاده شود.
• سیستم های اسکرابر FGD : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی اسیدی و خوردگی سولفات است که در سیستم های اسکرابر FGD رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت اسکرابرها، پمپ ها، لوله ها و مبدلهای حرارتی که با گازهای دودکش و محلول های اسکرابر در تماس هستند استفاده شود.
• دستگاه های هضم کننده آسیاب پالپ و واشرهای سفید کننده :  این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در دستگاه های هضم کننده آسیاب پالپ و واشرهای سفید کننده رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت دستگاه های هضم کننده، لوله ها، مبدلهای حرارتی و واشرهای سفید کننده که با محلول های کلریدی در تماس هستند استفاده شود.
• تجهیزات فرآوری مواد غذایی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در تجهیزات فرآوری مواد غذایی رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزات فرآوری مواد غذایی مانند دیگ های بخار، لوله ها، مبدلهای حرارتی و تانک های ذخیره سازی که با مواد غذایی و محلول های شستشو در تماس هستند استفاده شود.

لوله کشی میدان نفتی یکی از کاربردهای مهم آلیاژ دوفازی ضد زنگ UNS S31803 / 2205 است. این آلیاژ دارای خواص برجسته ای است که آن را برای استفاده در محیط های سخت و خورنده مناسب می کند.

برخی از این خواص عبارتند از :

مقاومت به خوردگی و ترک استرس کلریدی و سولفیدی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی شکاف و چاله های کلریدی و سولفیدی است که در محیط های میدان نفتی رایج است. این خواص باعث می شود که این آلیاژ عمر طولانی تری نسبت به فولادهای ضد زنگ سری 300(گروه‌های ۲۰۰ و ۳۰۰ : این فولادها اغلب از کروم، نیکل و منگنز در آهن تشکیل می‌شوند. غیر مغناطیسی اند و مقاومت به خوردگی دارند، ولی برای ترک خوردگی تنشی مستعدند. فولادهای زنگ‌نزن آستینی با سردکاری سخت می‌شوند. انعطاف پذیرترین فولادهای زنگ‌نزن هستند و بنابراین به راحتی می‌توان آن‌ها را شکل داد؛ هرچند با افزایش کارسرد، شکل‌پذیری آن‌ها کاهش می‌یابد. این فولادها در کاربردهای گسترده‌ای از قبیل لوازم آشپرخانه، اتصالات، سازه‌های جوشی، تجهیزات سبک‌وزن حمل و نقل، تجهیزات پزشکی و داروسازی، قطعات کوره و مبدل‌های حرارتی و قطعاتی برای محیط‌های شیمیایی قوی استفاده می‌شوند..^[۱]) داشته باشد.

تنش پذیری و ضربه پذیری بسیار عالی : این آلیاژ دارای تنش پذیری و ضربه پذیری بسیار بالایی است که آن را برای استفاده در دماهای پایین و بالا مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از شکست و ترک خوردن جلوگیری کند.

مقاومت بسیار عالی در برابر اکسیداسیون : این آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا است که آن را برای استفاده در فرآیندهای حرارتی مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از خوردگی و تغییر رنگ جلوگیری کند.

جوش پذیری بسیار عالی : این آلیاژ دارای جوش پذیری بسیار بالایی است که آن را برای اتصال لوله ها و مبدل های حرارتی مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از ترک خوردگی جوش و تغییر خواص مکانیکی جلوگیری کند.

به دلیل این خواص برجسته، این آلیاژ می تواند در بسیاری از برنامه های صنعتی و غیر صنعتی کاربرد داشته باشد.

برخی ديگر از این برنامه ها عبارتند از :

تجهیزات حمل و فرآیند تولید مواد شیمیایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با مواد شیمیایی خورنده و داغ در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی، پمپ ها و دریچه ها.

لوله و مبدل های حرارتی میدان های نفتی : این آلیاژ می تواند برای ساخت لوله و مبدل های حرارتی که با گازها و مایعات میدان نفتی در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این لوله و مبدل های حرارتی عبارتند از لوله های حمل نفت و گاز، لوله های انتقال حرارت، لوله های انژکتور، لوله های خنک کننده و لوله های تهویه.

تجهیزات فرآیند تولید مواد غذایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با مواد غذایی و محلول های شستشو در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از دیگ های بخار، لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی و تجهیزات پاستوریزاسیون.

تجهیزات آب شیرین کن : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با آب دریا و آب شیرین در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی، پمپ ها و دریچه ها.

صنایع دریایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با آب دریا و هوا در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از بدنه کشتی، موتور کشتی، پروانه، لوله ها و مبدل های حرارتی.

تجهیزات خطوط تولید کاغذ و سلولز : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با محلول های کلریدی و سولفاتی در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از دستگاه های هضم کننده، لوله ها، مبدل های حرارتی و واشرهای سفید کننده.

فولاد ضد زنگ 15-5 PH چیست؟

PH 15-5 stainless steel

فولاد زنگ‌نزن یا فولاد ضدزنگ یا استنلس استیل، (به انگلیسی: Stainless Steel) که Inox نیز خوانده می‌شود، آلیاژی از فولاد می‌باشد، که اصلی‌ترین عناصر تشکیل‌دهنده آن آهن، کروم و نیکل است که حداقل درصد جرمی کروم در آن ۱۰٫۵ درصد و حداکثر درصد جرمی کربن آن ۱٫۲ درصد می‌باشد. فولاد ۳۰۴ با ۱۸٪ کروم و فولاد ۳۱۶ با ۱۶٪ کروم و ۱۰٪ نیکل از پرکاربردترین فولادهای زنگ‌نزن هستند.^[۱]

فولاد ضد زنگ 15-5 یک آلیاژ سخت سازنده با درصد بالایی از کروم ، نیکل و مس است که مقاومت بالایی در برابر خوردگی و سایش دارد. این آلیاژ بیشتر در صنعت هوافضا برای ساخت اتصالات و قطعات سازه ای استفاده می شود.

این آلیاژ نسبت به فولاد ضد زنگ 17-4 که یکی از نزدیک ترین رقبای آن است،‌ مزایایی دارد : 

• فولاد ضد زنگ 15-5 دارای کنترل بیشتری بر روی مقدار دلتا فریت است که یک فاز ضعیف در آلیاژهای ضد زنگ است.
• فولاد ضد زنگ 15-5 با یک عملیات حرارتی با دمای پایین تقویت می شود که باعث رسوب یک فاز مس دار در آلیاژ می شود. این فاز مس دار باعث افزایش مقاومت و سختی آلیاژ می شود.
• فولاد ضد زنگ 15-5 قابلیت تنظیم خصوصیات مکانیکی خود را بر اساس نیازهای صنایع هوافضا و هسته ای دارد.

این فولاد ضد زنگ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و سایش است و خصوصیات مکانیکی مطلوبی را ارائه می دهد.
این فولاد ضد زنگ بیشتر در صنایع هوافضا، پزشکی و دیگر زمینه هایی که نیازمند استحکام و دوام هستند، کاربرد دارد.

برخی از خواص فیزیکی این فولاد ضد زنگ عبارتند از :

• چگالی : 19 گرم بر سانتی متر مکعب
• اندازه منفذ : کمتر از 100 میکرو متر
• ضریب انبساط حرارتی : 8 × 10^-6 K^-1
• گرمای ویژه : 460 جول بر کیلوگرم کلوین
• هدایت حرارتی : 9 وات بر متر کلوین

خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ 15-5 PH عبارتند از :

• استحکام کششی : حدود 1450 مگاپاسکال که نشان دهنده ی قدرت آلیاژ در مقابل نیروی کششی است.
• استحکام تسلیم : حدود 1300 مگاپاسکال که نشان دهنده ی حدی است که آلیاژ شروع به تغییر شکل دائمی می کند.
• مدول الاستیسیته : حدود 180 گیگاپاسکال که نشان دهنده ی سختی و کشسانی آلیاژ است.
• افزایش طول نسبی : حداقل 12 درصد که نشان دهنده ی قابلیت انعطاف پذیری آلیاژ است.

آلیاژ 15-5 PH دارای امکانات و قابلیت های متنوعی است که برخی از آنها عبارتند از :

قابلیت جوشکاری : این آلیاژ قابلیت جوشکاری خوبی دارد و می تواند با روش های مختلفی مانند جوشکاری الکتریکی، جوشکاری گازی و جوشکاری لیزری جوش داده شود.

قابلیت فرزکاری : این آلیاژ قابلیت فرزکاری مناسبی دارد و می تواند با ابزارهای مختلفی مانند تراشکاری، سوراخکاری، برشکاری و سنگ زنی شکل داده شود.

قابلیت سطح پوششی : این آلیاژ قابلیت سطح پوششی خوبی دارد و می تواند با روش های مختلفی مانند نیتراسیون، کروماته کردن، اکسیداسیون و رنگ آمیزی پوشش داده شود.

آلیاژ 15-5 PH دارای مکانات و قابلیت های برجسته ای است که آن را از سایر فولادهای ضد زنگ متمایز می کند.

برخی از این مکانات و قابلیت ها عبارتند از :

مقاومت بالا در برابر خوردگی : این آلیاژ به خاطر داشتن درصد بالایی از کروم و نیکل ، مقاومت خوبی در برابر خوردگی محیطی و خوردگی تحت تنش دارد. این خاصیت باعث می شود که این آلیاژ در شرایط سخت و نامساعد قابل اعتماد باشد.

استحکام بالا : این آلیاژ با رسوب یک فاز مس دار در آلیاژ تقویت می شود که باعث افزایش مقاومت و سختی آلیاژ می شود. این خاصیت باعث می شود که این آلیاژ بتواند به نیروهای بالایی مقاومت کند و شکل خود را حفظ کند.

به دلیل داشتن این مکانات و قابلیت ها ، آلیاژ 15-5 PH در زمینه های مختلفی کاربرد دارد.

برخی از کاربردهای متداول این آلیاژ عبارتند از :

برنامه های هوا فضا : این آلیاژ بیشتر در صنعت هوافضا برای ساخت اتصالات و قطعات سازه ای استفاده می شود. این آلیاژ قابلیت تنظیم خصوصیات مکانیکی خود را بر اساس نیازهای صنعت هوافضا دارد و می تواند در دماهای بالا و پایین عملکرد خوبی داشته باشد.

اتصال دهنده ها : این آلیاژ برای ساخت اتصال دهنده هایی که نیازمند مقاومت بالا در برابر خوردگی و استحکام هستند ، مناسب است. این آلیاژ می تواند در اتصال دهنده هایی که در معرض شرایط سخت محیطی هستند ، مانند دریا، نفت و گاز استفاده شود.

برنامه های کاربردی نفت و گاز : این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که در صنعت نفت و گاز کاربرد دارند، مانند دریچه ها، چرخ دنده ها و پمپ ها ، مناسب است. این آلیاژ می تواند در شرایطی که دما، فشار و خوردگی بالا هستند، عملکرد خوبی داشته باشد.

فرآوری مواد غذایی : این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که در صنعت فرآوری مواد غذایی کاربرد دارند ، مانند مخازن، لوله ها و تجهیزات ، مناسب است. این آلیاژ می تواند در شرایطی که نیازمند بهداشت و تمیزی هستند ، مقاومت در برابر خوردگی و سایش داشته باشد.

خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ 15-5

استانداردها

UNS S15500

AMS 5659

ASTM A564

کاربرد های 15-5 PH

شیرآلات

قطعات هواپیما چرخ دنده

قطعات پمپ

ترکیب بندی(٪)

کربن : حداکثر 0.070

کروم : 14.0-15.50

Columbian + تانتالیم : 0.15-0.45

مس : 2.50-4.50

منگنز : حداکثر 1.00

نیکل : 3.50-5.50

فسفر : حداکثر 0.040

سیلیکون : حداکثر 1.00

گوگرد : حداکثر 0.30

فولادهای زنگ‌نزن داپلکس

Duplex Stainless Steels

فولاد سوپر داپلکس (UNS S32760، Zeron 100) با اضافه کردن عناصر خاص مانند تنگستن و نیتروژن به ترکیب آلیاژی خود، مقاومت آن در برابر خوردگی تنشی در محیط‌های اسیدی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. به خصوص برای صنایع نفت و گاز طراحی شده‌اند.

“فولادهای زنگ‌نزن داپلکس (Duplex Stainless Steels) یک گروه از فولادهای زنگ‌نزن هستند که مقاومت بسیار بالایی در برابر ترک‌های ناشی از خوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking یا SCC) دارند.”

“فولادهای زنگ‌نزن داپلکس به نیامده‌اند، به عنوان فولادهای ضد‌زنگ آستنیتی-فریتی (دوفازی) نیز شناخته می‌شوند. این اسم به دلیل ساختار آن‌هاست که از مخلوطی از دو فاز آستنیت (ساختار فصلی مرکزی تمام شده) و فریت (ساختار بدون مرکزی تمام شده) تشکیل شده است. در ساختار ایده‌آل، نسبت این مخلوط 50/50 است، اگرچه برخی از آلیاژهای تجاری ممکن است نسبت‌های مختلفی داشته باشند؛ به عنوان مثال، نسبت 60/40.”

انواع فولادهای زنگ‌نزن داپلکس

معمولاً بر اساس مقاومت آنها در برابر خوردگی حفره‌ای، به سه گروه :

• داپلکس کم‌آلیاژ (Lean Duplex)
• داپلکس استاندارد (Standard Duplex)
• سوپر داپلکس (Super Duplex) تقسیم می‌شوند.

مقاومت به خوردگی در این فولادها با استفاده از پارامتر PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) اندازه‌گیری می‌شود.

PREN = %Cr + 3.3%Mo + 16%N

فولادهای زنگ‌نزن داپلکس کم‌آلیاژ (محدوده PREN: ۲۲ تا ۲۷)، گرید EN 1.4362 اخیراً برای استفاده در صنایع ساختمانی و ساخت و ساز توسعه یافته است. مقاومت به خوردگی این نوع از فولادهای زنگ‌نزن، آستنیتی-فریتی، به گرید آستنیتی EN 1.4401 بسیار نزدیک است؛ اما خواص مکانیکی آن بهتر هست.

فولادهای زنگ‌نزن داپلکس استاندارد (محدوده PREN: ۲۸ تا ۳۸)، به گرید EN 1.4462 و یا ۲۲۰۵ (داپلکس ۲۲۰۵) هم نامیده می‌شوند. این گرید دارای خواص متوسط است و امروزه بیشترین کاربرد را دارد.

فولادهای زنگ‌نزن سوپر داپلکس (محدوده PREN: ۳۸ تا ۴۵)، به گرید EN 1.4410، که هایپر داپلکس هم نامیده می‌شود، اخیراً به دلیل توانایی در پاسخگویی به نیازهای صنعت نفت و گاز و صنایع شیمیایی توسعه یافته است. فولادهای ضد زنگ داپلکس دارای مقاومت بسیار بالا به خوردگی و استحکام عالی هستند؛ اما به دلیل محتوی بیشتر کروم، نیکل، مولیبدن، نیتروژن و حتی تنگستن (که می‌تواند فازهای بین‌فلزی ایجاد کند و مقاومت به ضربه فولاد را به شدت کاهش دهد)، فرآیند تولید آن‌ها دشوارتر است. فرآیند تولید ناقص می‌تواند به عملکرد ضعیف این فولادها منجر شود. این نوع فولادها در صنعت نفت دریایی در آب‌های عمیق کاربرد دارند.

فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس معمولاً محتوای آلیاژ کمتری دارند اما عملکرد مشابهی در مقایسه با گریدهای فوق آستنیتی دارند. این ویژگی باعث شده که از این فولادها در بسیاری از کاربردهای مختلف به طور مقرون به صرفه استفاده شود. یکی از کاربردهای گسترده‌ی فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس در صنعت کاغذ و خمیر کاغذ است. همچنین، استفاده از گریدهای سوپر داپلکس و هایپر داپلکس در صنعت نفت و گاز (که به گریدهایی با مقاومت بالاتر به خوردگی نیاز دارد) افزایش یافته است. همچنین، فولاد دوپلکس کم‌آلیاژ اخیراً به دلیل قیمت کمتر (و مقاومت کمتری به خوردگی) توسعه یافته است و اصولاً در کاربردهای ساختمانی و ساخت و ساز (مانند میله‌های تقویت‌کننده بتن، صفحات پل، فعالیت‌های ساحلی) و در صنعت آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس معمولاً به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و خواص خوردگی عالی (مخصوصاً در مقابل ترک‌های ناشی از خوردگی تنشی) بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند.

کاربردهای اصلی این فولادها عبارتند از :

– معماری : ساختمان‌های ساحلی استکهلم، لوور ابوظبی، کلیسای ساگرادا فامیلیا
– زیرساخت : پل هلیکس – سنگاپور، پل کالا گالدانا، سدهای دریایی، اسکله‌ها، تونل‌ها
– صنعت نفت و گاز : خطوط جریان، منیفولد، بالابرها، پمپ‌ها، شیرها و غیره
– صنعت کاغذ و خمیر کاغذ : هضم‌کننده‌ها، مخازن تحت فشار، مخازن مایعات و غیره
– مهندسی شیمی : مخازن تحت فشار، مبدل‌های حرارتی، کندانسورها، ستون‌های تقطیر، آتش‌زاها، تانکرهای شیمیایی مورد استفاده در دریا
– کاربرد در آب : کارخانه‌های شیرین‌سازی، مخازن بزرگ برای ذخیره آب و تصفیه فاضلاب
– انرژی‌های تجدیدپذیر : مخازن بیوگاز
– حمل و نقل : چارچوب‌های واگن شهری و اتومبیل، کامیون‌های مخزن‌دار و بارکش‌های سنگ معدن آهن.
– مهندسی : پمپ‌ها، شیرها، اتصالات، فنرها و غیره”

فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و مقاومت به خوردگی (بخصوص خوردگی SCC) مورد توجه زیادی در صنایع مختلف نظیر نفت و گاز، معماری، کاغذ و خمیر کاغذ و غیره قرار می‌گیرند.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ، که به عنوان Stainless Steel نیز شناخته می‌شود، نوعی آلیاژ آهن است که حداقل دارای 10.5 درصد کروم است. استفاده از کروم در ترکیب این فولاد به منظور جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی آن می‌باشد. نکته مهم اینجا این است که با افزایش درصد کروم در ترکیب فولاد، مقاومت آن در برابر خوردگی نیز افزایش می‌یابد.

به طور کلی، درصد کروم موجود در فولاد ضد زنگ حدود 12 تا 20 درصد است. علاوه بر کروم، این نوع فولاد حاوی مقادیری از عناصر دیگر نیز می‌باشد، از جمله کربن، سیلیسیم و منگنز که ویژگی‌های برجسته‌ای به فولاد ضد زنگ می‌بخشند. عناصر دیگری مانند نیکل و مولیبدن نیز به منظور بهبود خصوصیات مثل شکل‌پذیری و افزایش مقاومت در برابر خوردگی به ترکیب فولاد ضد زنگ اضافه می‌شوند.

انواع فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ، در انواع مختلفی تولید می‌شود، که به شرح زیر می‌باشند :

1.فولادهای ضد زنگ آستنیتی (سری 200 و 300) :

– این نوع فولادها از حداقل 16 تا 26 درصد کروم و حداقل 8 تا 24 درصد نیکل تشکیل شده‌اند.

– آنها دارای مقاومت بسیار بالا در برابر زنگ زدگی و خوردگی هستند و به عنوان فولادهای ضد زنگ استاندارد شناخته می‌شوند.

2.فولادهای ضد زنگ Ferritic (سری 400) :

– این نوع فولادها دارای حداقل 10.5 درصد کروم هستند و نیکل بسیار کمتری نسبت به فولادهای آستنیتی دارند.

– آنها بیشتر در محیط‌هایی با اکسیژن محدود مورد استفاده قرار می‌گیرند و به عنوان فولادهای ضد زنگ فریتیک شناخته می‌شوند.

3.فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (سری 400 و 500) :

– این فولادها حاوی حداقل 11.5 درصد کروم هستند و نیکل محدودی دارند.

– آنها بیشتر برای مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی در محیط‌هایی با ارتفاع دما مورد استفاده قرار می‌گیرند.

4.آلیاژهای دوبلکس :

– این نوع فولادها از ترکیب آستنیتی و مارتنزیتی تشکیل شده‌اند.

– آنها مقاومت بالایی در برابر خوردگی و شکست دارند و به عنوان آلیاژهای دوبلکس شناخته می‌شوند.

5.فولاد ضد زنگ رسوب سختی (Precipitation-Hardening یا PH) :

– این نوع فولادها دارای ترکیبات آلیاژی خاصی هستند که از جمله‌ی آنها می‌توان به نیکل، کروم، مس و منگنز اشاره کرد.

– آنها از رسوب سختی بهره می‌برند که مقاومت آنها را در برابر خوردگی افزایش می‌دهد.

تنوع این انواع فولاد ضد زنگ به افراد و صنایع مختلف امکان می‌دهد تا فولاد مناسب برای نیازهای خود را انتخاب کنند.

فولادهای ضد زنگ آستنیتی

فولادهای ضد زنگ آستنیتی از محبوب‌ترین انواع فولاد ضد زنگ هستند که حداقل دارای 16٪ کروم هستند. این میزان کروم موجود در این فولاد‌ها، آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای ویژگی‌هایی مانند مقاومت در برابر خوردگی تبدیل کرده است. فولادهای ضد زنگ آستنیتی دارای یک ساختار اصلی هستند که با افزودن نیکل، منگنز و نیتروژن به آن شکل می‌گیرد.

نکته قابل توجه در مورد این نوع فولادها این است که با انجام عملیات حرارتی، نمی‌توان آن‌ها را سخت کرد؛ زیرا ساختار آن‌ها در هر دما یکسان است. همچنین، ساختار آستنیتی آن‌ها شکل‌پذیری و قابلیت جوشکاری بسیار خوبی به آن‌ها می‌دهد.

فولادهای ضد زنگ آستنیتی را می‌توان به دو گرید 200 و 300 تقسیم کرد :

گرید 200 : این گرید‌ها از آلیاژهایی تشکیل شده‌اند که حاوی کروم، منگنز و نیکل هستند و البته بیشتر از همه منگنز و نیتروژن دارند. به علت وجود نیتروژن در این گرید، مقاومت تسلیمی آنها نسبت به گرید 300 بیشتر است. به عنوان مثال، نوع 201 از این گرید‌ها، توسط فرآیند نورد سرد، قابلیت سخت‌شدن دارد. اهمیت این نکته اینجاست که با کاهش میزان نیکل و افزایش منگنز، مقاومت آنها در برابر خوردگی نیز کاهش می‌یابد.

گرید 300 : این گرید‌ها از آلیاژهای کروم و نیکل تشکیل شده و به عنوان پرکاربردترین گرید از این نوع فولاد شناخته می‌شوند. گرید 304 از این گرید‌ها، عملکرد عالی دارد و با ترکیب 18/8 و 18/10 شناخته می‌شود. این نامگذاری به این دلیل است که دارای 18٪ کروم و 8٪ یا 10٪ نیکل است.

علاوه بر گرید 304، نوع دیگری از فولاد ضد زنگ با نام 316 وجود دارد که نسبت به 304، کاربردهای خاص و متفاوتی دارد. فولاد ضد زنگ گرید 316، به عنوان متداول‌ترین نوع فولاد ضد زنگ آستنیتی شناخته می‌شود و حاوی مقادیر نیکل (بین 8 تا 10.5 درصد وزن فولاد) و کروم (بین 18 تا 20 درصد وزن فولاد) می‌باشد. همچنین فولادهای ضد زنگ 316 نیز مقادیر بالایی از سیلیکون، منگنز و کربن دارند و ترکیب اصلی آنها آهن است.

فولادهای ضد زنگ Ferritic (سری 400)

فولادهای ضد زنگ Ferritic از سری 400 دارای 10.5 تا 27٪ کروم و مقادیر قابل توجهی نیکل هستند که مقاومت آن‌ها را در برابر خوردگی کاهش می‌دهد. فولادهای ضد زنگ Ferritic به عنوان نوعی فولاد ضد زنگ معمولاً مغناطیسی هستند و گریدهای این نوع فولاد شامل 430 و 434 می‌شوند.

بسیاری از افراد پرسش می‌کنند که آیا فولاد ضد زنگ می‌تواند مغناطیسی باشد یا نه. در پاسخ به این سوال باید گفت که برخی از آلیاژهای فولاد ضد زنگ می‌توانند مغناطیسی باشند و این به این معناست که در این نوع فولاد، آهن به شکلی یا دیگر در ترکیب آن موجود است و ساختار آن به فریتی یا مارتنزیتی نزدیک است.

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (سری 400 و 500)

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی از سری 400 و 500 دارای بیشترین سطح سختی هستند. این نوع فولادها مغناطیسی هستند و با ترکیبی از فرآیند نورد سرد و عملیات حرارتی (نورد گرم) قابلیت سخت شدن دارند. آلیاژهای مارتنزیتی حاوی 12 تا 14 درصد کروم، 0.2 تا 1 درصد مولیبدن و مقادیر قابل توجهی نیکل هستند. مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی کمتر از آلیاژهای آستنیتی یا فریتی است، اما با انجام عملیات حرارتی، سختی این فولاد افزایش می‌یابد.

این تفاوت‌ها باعث شده که جوشکاری فولاد ضد زنگ مارتنزیتی به روش‌های مختلفی انجام شود. به عنوان مثال، جوشکاری فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی به دلیل محتوای بالای کربن نسبت به فولادهای فریتی و آستنیتی، دشوارتر باشد. مقادیر بالای کربن به همراه سایر عناصر آلیاژی موجود در فولادهای ضد زنگ، احتمال تشکیل ریزساختاری شکننده را افزایش می‌دهند. این امر می‌تواند منجر به ایجاد ترک‌های جوش شود.

فولاد ضد زنگ رسوب سختی (Precipitation-Hardening یا PH)

فولادهای ضد زنگ PH حاوی حدود 17٪ کروم و 4٪ نیکل هستند. عملیات حرارتی باعث تقویت فولادهای PH در سطوح بالا می‌شود. این نوع فولادها با افزودن عناصری مانند مس، نیوبیوم و آلومینیوم به فولاد، می‌توانند مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی داشته باشند. مقادیر آلومینیوم ممکن است در این فولادها متغیر باشد و برای کاربردهای خاصی انتخاب می‌شود.

آلیاژهای دوبلکس

فولادهای ضد زنگ دوبلکس از جمله فولادهایی هستند که در برابر ترک‌خوردگی و تنش مقاومی دارند. همان‌طور که از نام آنها مشخص است، فولادهای ضد زنگ دوبلکس ترکیبی از چند نوع آلیاژ به‌منظور دستیابی به خواص مطلوب هستند. این آلیاژها معمولاً حاوی مقادیر متغیری از کروم (19 تا 28٪)، مولیبدن (0 تا 5٪) و نیکل (5 تا 7٪) هستند. آنها به عنوان یک انتخاب مناسب برای مواردی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و تنش دارند، معروف هستند.