تفاوت استیل و استنلس استیل

استیل و استنلس استیل دو نوع مهم از فلزات هستند که در صنایع مختلف به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. هرچند که این دو ماده ظاهراً مشابه به نظر می‌رسند اما تفاوت‌های مهمی در ترکیب، خواص و کاربردهای آن‌ها وجود دارد. در ادامه در مورد هر کدام از این فلزات و کاربرد استنلس استیل می پردازیم. همچنین تفاوت استیل و استنلس استیل و انواع استنلس استیل و انواع کربن استیل را بر میشماریم.

استیل (فولاد) چیست؟

استیل به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد فلزی، از ترکیب آهن و کربن تشکیل شده است. میزان کربن موجود در استیل معمولاً بین ۰.۲ تا ۲.۱ درصد است. فولادها بر اساس میزان کربن و عناصر آلیاژی دیگر به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی استیل به ترکیب دقیق آن بستگی دارد. فولادها می‌توانند مقاوم، انعطاف‌پذیر و قابلیت شکل‌پذیری بالایی داشته باشند و به همین دلیل در ساخت و ساز، ماشین‌آلات و ابزارهای مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند.

انواع استنلس استیل (فولاد ضدزنگ) چیست؟

استنلس استیل نوعی از استیل است که دارای حداقل ۱۰.۵ درصد کروم است. این میزان کروم باعث می‌شود که یک لایه نازک اکسید کروم بر سطح استنلس استیل تشکیل شود که از زنگ زدن و خوردگی جلوگیری می‌کند. علاوه بر کروم، ممکن است عناصر دیگری مانند نیکل، مولیبدن و تیتانیوم نیز به ترکیب اضافه شوند تا ویژگی‌های خاصی مانند مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های خاص یا دماهای بالا بهبود یابد. کاربرد استنلس استیل در صنایع غذایی، پزشکی، شیمیایی و همچنین در ساخت وسایل خانگی مانند سینک ظرفشویی، قابلمه و چاقو می باشد.

در مجموع، تفاوت استیل و استنلس استیل در ترکیب شیمیایی و خواص ضد زنگ بودن استنلس استیل است. این تفاوت‌ها باعث می‌شود هر کدام از این مواد در کاربردهای خاصی مزیت‌های ویژه‌ای داشته باشند.

انواع استنلس استیل

انواع مختلف استنلس استیل با توجه به ترکیبات شیمیایی و خواص مکانیکی به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در اینجا به معرفی و توضیح انواع اصلی استنلس استیل می‌پردازیم:

 استنلس استیل آستنیتی (Austenitic Stainless Steel)

این نوع استنلس استیل دارای حداقل 16 درصد کروم و 6 درصد نیکل است. معمولاً مقداری منگنز و نیتروژن نیز به ترکیب اضافه می‌شود. مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون. قابلیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری عالی و غیر مغناطیسی از ویژگی های این نوع استنلس می باشد. در صنایع غذایی و نوشیدنی، تجهیزات پزشکی، ساخت لوازم آشپزخانه، قطعات خودرو و ساختمان‌سازی کاربرد دارد. گریدهای 304، 316 که در لوله استنلس استیل درزدار 304 و لوله استنلس استیل درزدار 316 استفاده میشوند، از این نوع گرید هستند.

استنلس استیل فریتی (Ferritic Stainless Steel)

استنلس استیل فریتی یکی از انواع استنلس استیل است که حدود 10.5 تا 27 درصد کروم و مقدار کمی یا بدون نیکل هستند. برخی گریدها دارای مولیبدن برای بهبود مقاومت به خوردگی هستند. مقاومت به خوردگی آن متوسط تا خوب است. خاصیت مغناطیسی دارد و قابلیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری نسبتاً خوبی دارد. در سیستم‌های اگزوز خودرو، تجهیزات خانگی، معماری و ساختمانی و تجهیزات صنعتی استفاده می شود.گریدهای 430، 409 نمونه ای از این استنلس هستند.

استنلس استیل مارتنزیتی (Martensitic Stainless Steel)

ترکیب شیمیایی این نوع حاوی حدود 11 تا 17 درصد کروم و کربن بالا (تا 1.2 درصد) است. سختی و استحکام بالایی پس از عملیات حرارتی دارند و مقاومت به خوردگی آن متوسط است و خاصیت مغناطیسی دارد. ساخت تیغه‌های چاقو، ابزارهای جراحی، توربین‌های بخار و قطعات هوافضا با نوع مارتنزیتی صورت می گیرد. گریدهای 405 و 420 از این نوع می باشند.

استنلس استیل دوپلکس (Duplex Stainless Steel)

ترکیبی از ساختارهای آستنیتی و فریتی با حدود 22 تا 27 درصد کروم، 5 تا 7 درصد نیکل و مقداری مولیبدن می باشد. مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، به‌ویژه در محیط‌های کلریدی دارد. استحکام بالا و قابلیت جوش‌پذیری خوبی برخوردار می باشد. کاربرد استنلس استیل دوپلکس در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، پالایشگاه‌ها و تجهیزات دریایی می باشد.

استنلس استیل پرسیپیتیشن هاردنینگ (Precipitation Hardening Stainless Steel)

این نوع استنلس استیل حاوی کروم، نیکل و آلومینیوم یا مس می باشد که با استفاده از فرآیندهای حرارتی به خواص مکانیکی عالی می‌رسد. در صنایع هوافضا، تجهیزات نظامی و اجزای مکانیکی پیشرفته کاربرد دارد.

در ادامه بیشتر در مورد تفاوت استیل و استنلس استیل می پردازیم.

انواع کربن استیل

فولاد کربن متوسط (Medium Carbon Steel)

این نوع فولاد دارای 0.3 تا 0.6 درصد کربن است. تعادل مناسبی بین استحکام و شکل‌پذیری دارد و می‌توان آن را با عملیات حرارتی بهبود داد. در ساخت قطعات ماشین‌آلات، قطعات مکانیکی، چرخ‌دنده‌ها، محورها و قطعات خودرو کاربرد دارد.

فولاد پر کربن (High Carbon Steel)

فولاد پر کربن از انواع کربن استیل است که دارای بیش از 0.6 درصد کربن است. استحکام و سختی بسیار بالا، اما دارای شکل‌پذیری و جوش‌پذیری کمتر می باشد. ساخت ابزارهای برش، تیغه‌ها، فنرها، قالب‌ها و ابزارهای دستی استفاده می شود.

فولاد فوق پر کربن (Ultra-High Carbon Steel)

این نوع فولاد دارای 1.25 تا 2.0 درصد کربن است. سختی و استحکام بسیار بالا و خاصیت شکنندگی بیشتر نسبت به انواع دیگر دارد.

تفاوت استیل و انواع استنلس استیل

حال که در مورد انواع کربن استیل دانستیم باید تفاوت‌ استیل و استنلس استیل را که به ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربردهای آن‌ها برمی‌گردد را نیز بدانیم. در اینجا به بررسی این تفاوت‌ها می‌پردازیم

ترکیب اصلی استیل آهن (Fe) و کربن (C) با مقداری عناصر آلیاژی دیگر است. در صورتی که استنلس استیل در کنار آهن و کربن در ترکیب خود عنصر کروم را دارند.

استحکام و سختی استیل بستگی به میزان کربن و نوع آلیاژهای اضافه شده دارد. انواع فولاد کم‌کربن شکل‌پذیری و جوش‌پذیری خوبی دارند، در حالی که فولادهای پرکربن سخت‌تر و شکننده‌تر هستند. به طور کلی مقاومت کمتری در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی نسبت به استنلس استیل دارد.

استنلس استیل به دلیل حضور کروم بالا، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی دارد. استحکام و سختی آن بستگی به نوع و مقدار عناصر آلیاژی دارد، اما معمولاً کمتر از فولادهای پرکربن است. دارای سطح براق و جذاب است که به دلیل لایه اکسید کروم تشکیل شده است. انواع مختلفی دارند که برخی مغناطیسی (مانند فریتی) و برخی غیرمغناطیسی (مانند آستنیتی) هستند.

استیل برای ساخت تیرآهن، میلگرد، ورق‌های فولادی برای ساخت سازه‌ها و پل‌ها،  قطعات ماشین‌آلات، ابزارهای صنعتی و تجهیزات کشاورزی، بدنه خودرو، قطعات موتور، و سیستم‌های تعلیق کاربرد دارد.

استنلس استیل در تجهیزات پردازش مواد غذایی، لوازم آشپزخانه، مخازن ذخیره‌سازی مواد شیمیایی و دارویی، ابزارهای جراحی، ایمپلنت‌ها و تجهیزات پزشکی، نمای ساختمان‌ها، نرده‌ها، و تزئینات داخلی، صنایع شیمیایی و نفت و گاز لوله‌ها، مخازن و تجهیزات پالایشگاهی، تجهیزات کشتی‌ها، سکوهای نفتی، و تجهیزات زیردریایی کاربرد دارد.

استیل (فولاد) معمولاً ارزان‌تر از استنلس استیل است، به‌ویژه فولادهای کم‌کربن قیمت کمتری دارند.

استنلس استیل به دلیل وجود کروم و سایر عناصر آلیاژی گران‌تر است. با این حال، هزینه‌های نگهداری کمتر و طول عمر بیشتر می‌تواند این هزینه اولیه بالاتر را جبران کند.

جمع بندی انواع استنلس استیل

استیل نوعی فلز است که از آهن و کربن ساخته شده است و ممکن است عناصر آلیاژی دیگری نیز داشته باشد. معمولاً مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد. کاربرد کربن استیل در صنایع مختلفی از جمله ساخت و ساز، خودروسازی، ماشین‌آلات و صنایع غذایی می باشد و از انواع کربن استیل استفاده می شود. ترکیب اصلی استنلس استیل آهن، کربن و کروم است.

با تشکیل لایهٔ اکسید کرومی، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد. کاربرد استنلس استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، بهداشتی بودن و ظاهر جذاب، در صنایع مانند غذا، پزشکی، ساختمانی و دریایی می باشد. همچنین انواع استنلس استیل شامل مارتنزیتی، دوپلکس، فریتی و … می شود.

تفاوت استیل و استنلس استیل در هزینه، ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و کاربرد آنها می باشد.

توجه به نیازهای خاص پروژه و شرایط محیطی می‌تواند به انتخاب مناسبی بین استیل و استنلس استیل کمک کند، که این انتخاب می‌تواند به بهبود کیفیت، دوام و عمر مفید محصول یا سازه کمک کند.

سوالات متداول

آیا استنلس استیل همیشه غیرمغناطیسی است؟

نه، استنلس استیل می‌تواند مغناطیسی یا غیرمغناطیسی باشد، بستگی به ترکیب شیمیایی و ساختار آن دارد.

با توجه به تفاوت استیل و استنلس استیل آیا استنلس استیل همیشه بهتر از استیل است؟

نه، استنلس استیل برای برخی کاربردها مثل کاربردهایی که نیاز به استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی ندارند مناسب‌ نیست.

چگونه می توان انواع استنلس استیل را با استیل تشخیص داد؟

استیل غیرمغناطیسی استنلس استیل با استفاده از آزمون‌های شیمیایی (مانند آزمون آب قیچی) یا با استفاده از آزمون مغناطیسی تشخیص داده می‌شود.