در جامعه مدرن، فولاد ضد زنگ تقریبا ً در همه جای زندگی روزمره ما است. عبارت «فولاد ضد زنگ» به نوع خاصی از فولاد ضد زنگ اشاره ندارد، بلکه گروهی از آلومینیوم مبتنی بر آهن هستند که حاوی حداقل تقریباً ۱۱٪ کروم هستند، ماده ای که مانع زنگ زدن آهن می شود و همچنین خواص مقاوم در برابر گرما را فراهم می کند.
نقاط عطف تاریخ فولاد ضد زنگ
· حدود سال ۴۰ .C.
مصریان باستان و سومریان اولین کسانی بودند که ابزارهایی از جمله چاقو، مته و همچنین سلاح های مختلف مانند شمشیر، خنجر، نیزه و مک از فلز آهنی ساختند. با این حال بیشتر مواد اولیه ای که استفاده می کردند از شهاب سنگ ها به دست می آید تا ورگ آهن.
· در اواسط هزاره اول قبل .C.
فولاد ووتز که منشأ آن هند جنوبی است و سپس در سطح جهانی صادر می شود، یک فولاد چلیپا است که با محتوای کربن بالا (حدود ۱٫۵ تا ۲٪) مشخص می شود. اعتقاد بر این است که این فولاد برای ساخت شمشیرهای شرقی دمشق که برای بریدن حتی کرچی های گاز معتبر هستند، مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر، فولاد Wootz افسانه ای هند نامیده می شود، برای آن به عنوان یک بنای یادبود به سنت با شکوه هند ایستاده است.
· در حدود ۳۰۰ .C (دودمان کین)
ارتش تراکوتا برای اولین بار در سال ۱۹۷۴ توسط کشاورزان محلی در شهرستان لینتونگ، در خارج از شیان، شانشی، چین کشف شد. اکنون بیش از ۲۰۰۰ رقم با سلاح های به خوبی حفظ شده کشف شده است. برخی مطالعات نشان می دهد که دلیل اینکه این سلاح ها به خوبی حفظ می شوند این است که کروم اضافی در طول جریان پردازش اضافه شد تا محصولات مقاوم در برابر خوردگی ایجاد شود.
· در دهه اول قرن بیستم
از سال ۱۹۰۴ مهندس فرانسوی لئون الکساندر گیلت گزارش هایی در مورد آلیاژهای فلزی ساخته شده با نیکل، منگنز، کروم، و تنگستن و همچنین برنز و برنج منتشر کرد که همگی متعلق به رده فولاد ضد زنگ امروزی هستند.
در سال ۱۹۰۷ اولین اجاق برقی تجاری در ایالات متحده ساخته شد. و هم اکنون بخش های بزرگی از فولاد ضد زنگ در اجاق های الکتریکی تولید می شود.
در سال ۱۹۰۹ متالورژیست فرانسوی آلبرت مارسل پورتوین ارقام دقیقی در مورد مقاومت شیمیایی فولادهای کروم معتدل به واکنشگرهای اکسید کننده ای مانند نیتریک اسید و اسید پیریک داد.
· هری بریرلی - پدر فولاد ضد زنگ
اختراع و کاربرد فولاد ضد زنگ را می توان به جنگ جهانی اول ردیابی کرد. در آن زمان سطوح داخلی بشکه های اسلحه به راحتی می پوشیدند و به این ترتیب منجر به بسیاری از مشکلات عملی دیگر می شد. از هری بررلی، متالورژیست انگلیسی خواسته شد تا در مورد فولاد جدیدی تحقیق کند که بهتر می تواند در برابر فرسایش ناشی از دماهای بالا مقاومت کند. بررلی پس از مطالعه انواع مختلف فولاد، یک آلوی فولاد ضد زنگ مارتنسیتیک را کشف کرد و او همچنین دریافت که با اضافه کردن کروم به آهن مذاب، فلزی به دست می آوریم که زنگ نداره.
اعضای خانواده فولاد ضد زنگ
استیل آستنیتیک
فولاد ضد زنگ آستنیتیک پر استفاده ترین نوع است که حدود دو سوم تمام تولید فولاد ضد زنگ را می توان ساخت. از آهن، کربن (۰٫۱٪)، کروم (۱۸٪)، نیکل (۸ تا ۲۵٪)، و دیگر آلومینیوم های مینور، با آستنیت (مکعب چهره محور) به عنوان ساختار کریستالی اولیه آن تشکیل شده است. فولاد ضد زنگ آستنیتیک برای محصولات صنعتی، حمل و نقل، و معماری در درجه اول بر اساس مقاومت به خوردگی خود بلکه برای شکل پذیری، قدرت، و خواص خود را در دماهای شدید استفاده می شود. شما ممکن است شنیده اند 316 و 304 فولاد ضد زنگ, که هر دو آستنیتیک.
فولاد ضد زنگ فریتیک
فولاد ضد زنگ فریتیک دارای یک ریزسازه فریت مانند فولاد کربن است که یک ساختار کریستال مکعبی بدنه محور است و حاوی ۱۰٫۵ تا ۲۷٪ کروم با نیکل بسیار کم یا بدون نیکل است. تفاوت اصلی بین فولاد ضد زنگ آستنیتیک و فریتی این است که ویژگی های سابق یک ساختار کریستالی است، در حالی که دومی حاوی غلظت بالاتری از کروم است. با توجه به اضافه شدن کروم، این فولاد توسط عملیات حرارتی غیرقابل سخت شدن است، و تنها به حاشیه توسط نورد سرد سخت شدنی است.
فولاد ضد زنگ مارتنسیتیک
حاوی ۱۱٫۵ تا ۱۸٪ کروم همراه با ۱٫۲٪ کربن و نیکل، فولاد ضد زنگ مارتنسیتیک با استحکام، مقاومت به خوردگی، و دوام آن در شرایط تحت درمان با حرارت مشخص می شود. ساختار کریستالی فولاد ضد زنگ مارتنسیت مارتنسیت است که در فولادهای کربنی با سرد شدن سریع فرم آستنیت آهن با چنین سرعت بالایی تشکیل می شود که اتم های کربن وقت انتشار خارج از ساختار کریستال را به مقدار کافی بزرگ برای تشکیل سیمانیت ندارد. فولاد ضد زنگ مارتنسیتیک اغلب زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که سختی بحرانی باشد، مانند کارد و چنگال، ابزارهای جراحی، و یاتاقان.
فولاد ضد زنگ دوبل
کلمه "دوبلکسی" به معنی داشتن دو عنصر اصلی یا بخش با هم است، بنابراین دلیل اینکه ما آن را فولاد ضد زنگ دوبلوکس نام می بریم این است که این فولاد دارای میکروسازه مختلط آستنیت و فریت است که مقاومت بهبود یافته ای را در برابر خوردگی استرس به خصوص کلرید و خوردگی گود کلراید و استحکام بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ آستنیتی استاندارد فراهم می کند. امروزه این فولاد معمولاً در صنعت نفت و گاز، تبادل کننده های حرارتی، تجهیزات فرآوری شیمیایی، دیگ های بخار، و شناورهای تحت فشار اعمال می شود.
