پیدایش فولاد ضد زنگ

دانلود فایل

آلیاژ‌های آهن - کروم در برابر برخی اسیدها مقاوم هستند. توسعه و کاربرد فولاد ضدزنگ بیش از یک دوره ۱۰۰ساله زمان گرفت تا بر اساس دستاوردهای امروز جمع شود.

توسعه و کاربرد فولاد ضد زنگ بیش از یک دوره زمانی ۱۰۰ ساله رخ داد و بر اساس دستاوردهای افراد متعدد بود.در سال ۱۸۲۱، متالورژیست فرانسوی، « Pierre Berthier » کشف کرد که آلیاژهای آهن-کروم دربرابر برخی اسید ها مقاوم هستند. نمونه‌های Berthier ترکیب مناسبی از کربن و کروم مورد نیاز برای ایجاد خواص مطلوب آلیاژهای انواع فولاد زنگ نزن امروزی را شامل نشد. سپس، در سال ۱۸۷۵، یک فرانسوی به نام Brustlein اهمیت سطوح بسیار کم کربن را به رسمیت شناخت. نکته قابل توجه در تاریخچه استنلس استیل این بود که تخصص کافی برای دستیابی به این ترکیب شیمیایی در آن زمان وجود نداشت. این محدودیت در اواخر دهه ۱۸۹۰ توسط هانس گلدشمیت آلمانی، که فرآیند تولید کروم بدون کربن را توسعه داده بود، برداشته شد.

بعد از گذشت دو دهه، چندین محقق مستقل، توسعه فولاد ضد زنگ در شرایط آزمایشگاهی را رقم زدند. لوئیس گیللت فرانسوی پژوهشهای اولیه درباره ترکیبات آلیاژی را که امروزه به عنوان گریدهای ۴۱۰، ۴۲۰، ۴۴۶ و ۴۴۰ شناخته می شود را منتشر کرد. همچنین او یک مطالعه دقیق از ساختار متالورژی اولیه برای فولادهای ضدزنگ آستنیتی را منتشر کرد.

 

در انگلستان و فرانسه، Portevin مطالعاتی را که روی آلیاژ انجام داده بود را منتشر کرد. این آلیاژ امروزه به عنوان  فولاد ضد زنگ ۴۳۰ در نظر گرفته شده است. همزمان، در ایالات متحده، کریستین دانتیزن و فردریک بکت نیز در جهت توسعه فولاد ضد زنگ فریتی مشغول به کار بودند. در سال ۱۹۱۱، فیلیپ مونارتز از آلمان، رابطه بین محتوای کروم و مقاومت دربرابر خوردگی را ثبت کرد. علاوه بر این، بسیاری از دانشمندان دیگرنیز وجود داشتند که در این زمینه نتایجی را منتشر کردند.

اختراع فولاد ضد زنگ:

هری بریرلی Harry Brearly مخترع فولاد ضد زنگ در سال ۱۹۱۲، Harry Brearly برای آزمایشگاههای Brown-Firth در انگلیس کار می کرد. او برای پیدا کردن راهی برای  محافظت از قطر داخلی لوله تفنگ دربرابر فرسایش، فولاد حاوی کروم را آزمایش کرد. در طول آزمایشاتش، متوجه شد که نمونه هایش در حضور اسید نیتریک در برابر خوردگی  بسیار مقاوم بودند. سپس نمونه‌ها را با آبلیمو، سرکه و سایر اسیدهای خوراکی امتحان کرد و نتایج مشابهی را به دست آورد. او به سرعت اهمیت تجاری مواد حاصل را به رسمیت شناخت. در  طبق تاریخچه استنلس استیل، سال ۱۹۱۳، براساس ابتکار خود، اولین چاقو ضد زنگ را تولید کرد. در واقع اولین کاربرد استنلس استیل، این مورد است.

تاریخچه استنلس استیل
در سال ۱۹۱۴، کارگران کارخانه کروپ در آلمان مزایای اضافه کردن نیکل به فولاد ضد زنگ را کشف کردند. این مساله منجر به این شد که شکل پذیرتر در برابر اسید مقاوم تر شود.

 

فولاد زنگ نزن در تولید:
انواع فولاد زنگ نزن به سرعت در ساخت محصولات بی شماری در سراسر صنایع مختلف استفاده شد. بین سال های ۱۹۱۳ و ۱۹۲۰، فولاد ضد زنگ برای اولین بار در کارد و چنگال، لوازم جراحی و موتورهای هواپیماهای مختلف استفاده شد. در سال های ۱۹۲۰، این مقطع در اتومبیل ها، مخازن شیمیایی، تانکرهای شیر، ساختمان کرایسلر در نیویورک، کلیسای سنت پل در لندن و بیشتر استفاده شد. با توجه به این موارد میتوان متوجه شد که کاربرد استنلس استیل بسیار گسترده است.

اکثر استانداردهای آستنیتی، مارنزیتی و فریتیک، درسالهای ۱۹۱۳ تا ۱۹۳۵ معرفی شد. بعد از جنگ جهانی دوم، گریدهای جدید با نسبت وزن به استحکام بهترمورد نیاز بود، که منجر به توسعه گریدها شد. در سال ۱۹۷۰، فولاد ضد زنگ داپلکس به بازار عرضه شد. بسیاری از گریدهای ضد زنگ داپلکس در طی سه دهه گذشته اختراع شده اند.

شکلهای مصرف استنلس استیل در سالهای اخیر
امروزه بیش از ۱۵۰ نوع از فولاد ضد زنگ وجود دارد، که معمولا پانزده مورد استفاده می شود. در سال ۲۰۱۰، تولید ناخالص داخلی فولاد ضد زنگ در جهان به میزان ۳۰.۷ میلیون تن رسید. فولاد فریتی و آستنیتی بیش از ۹۵٪ از اینها را تشکیل می دهد. حدود ۴٪ از فولاد ضدزنگ مربوط به فولاد سخت شونده  و مارنزیتی است. در حال حاضر فولاد ضد زنگ داپلکس کمتر از ۱٪ از تولید فولاد ضد زنگ را تشکیل می دهد. در حالت کلی انتظار می رود که استنلس استیل داپلکس مقدار قابل ملاحظه ای از تولید در آینده را به خود اختصاص دهد. در طول دهه گذشته، تولید داپلکس ۱۰۰٪ افزایش یافته است.

طبق تاریخچه استنلس استیل، این ماده تنها حدود ۱۰۰ سال وجود داشته است. جالب است بدانید رشد آن بالاترین مقدار در بین مواد دیگر در جهان بوده است. در طول ۳دهه گذشته، این مقطع حدود ۶٪ نرخ رشد سالیانه  را به طور متوسط داشته است.

تهیه شده توسط تیم تولید محتوای استیل ایرانیان