فولاد نسوز چیست؟
محافظت از سازه و ساختمان یکی از اصول حرفه ای و نقاط قوت در ساخت و ساز است که در مقابل خطرات و حوادث مقاوم باشد. حریق یکی از ویران کننده ترین حوادث و خطرات ممکنه است. به همین جهت مقاوم سازی سازه ها در مقابل آتش بدون شک از اصول اولیه جوامع مهندسی است. هنگامی که مهندسان و معماران در مرحله طراحی یک سازه قرار دارند، باید توجه زیادی داشته باشند و موادی را انتخاب کنند که بتوانند از خطرات احتمالی از جمله آتش سوزی را مهار و حتی از آن جلوگیری کنند. در صورتی که فلزات و مواد به طور صحیح انتخاب نشوند، پس از پایان پروژه، عواقب سختی گریبان گیر افراد خواهد شد.
وقتی صحبت از مصالح ساختمانی با مقاومت بالا می شود، تعداد کمی از مصالح به آنچه فولاد می تواند ارائه دهد نزدیک می شوند. فولاد از دیرباز به عنوان یکی از قوی ترین مصالح ساختمانی شناخته شده و با توانایی تحمل ضربه زیاد و وزن زیاد، در کنار انعطاف پذیری بسیار بالا، قابل استفاده و دسته بندی است. یکی دیگر از ویژگی های مهم فولاد، مقاومت در برابر حرارت بالا است که امکان استفاده از آن را در صنایع صنعتی و ساختمانی و استفاده در تولید محصولات فراهم می کند.
شاخص ‌ترین مشخصه فولادهای مقاوم به حرارت، مقاومت بالایی است که در برابر دماهای خیلی زیاد دارند، فولادهایی که بتوانند دمای حدود ۶۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه را تاب بیاورند، ساختارشان بهم نریزد، در برابر سایش و خوردگی نیز مقاوم باشند؛ فولاد نسوز است که در واقع یک زیر دسته از انواع آلیاژ استیل یا فولاد زنگ نزن است. این آلیاژ با دارا بودن عناصر آلیاژی مثل نیکل و کروم خواص مورد نیاز را برآورده می کند.
فولادهای نسوز همانطور که از نام آنها مشخص است بسیار در برابر گرما و حرارت مقاوم اند، طبق تجربه های به دست آمده گاهی در صنعت به فولادها و قطعاتی مقاوم در برابر دمای بالا نیاز بوده و ضروری است فولادهایی مقاوم به حرارت تولید گردد. فولادهای نسوز علاوه بر مقاومت در برابر دما در برابر اکسید شدن، بخارآب، سایش، پوسته ای شدن نیز مقاوم می باشند.
کاربرد فولاد نسوز
مقاومت به حرارت به این معنا است که فولاد بتواند در دمای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد از خود مقاومت نشان دهد، به همین دلیل فولادهای مقاوم به حرارت برای استفاده در دماهای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد طراحی شده‌اند. این فولادها که غنی از عناصر آلیاژی کروم و نیکل هستند توسط مکانیزم عملیات حرارتی ( انحلال حالت جامد و رسوب سختی) مستحکم شده و عموما در جاهایی استفاده می شوند که مقاومت به خوردگی در درجه حرارت بالا، مقاومت به ترک و مقاومت به خزش نیاز باشد. این خصوصیات اغلب به دلیل وجودهرچند، خواص استحکامی و مقاومتی فولادها در حالت عادی، با افزایش درجه حرارت کاسته می ‌شود؛ اما لازم است فولادی ساخته شود که بتواند در درجه حرارت بالا مقاوم باشد. به همین جهت فولادهای نسوز، با هدف رفع این مشکل طراحی و ساخته شده ‌اند.
این محصول یکی از انواع استنلس استیل است. این خانواده به علت داشتن عنصر کروم و نیکل در آلیاژ خود به خاصیت مقاومت به خوردگی و حرارت معروف هستند. مقاومت در برابر گرما، به محتوای عناصر آلیاژی آهن، کربن، کروم و نیکل وابسته است. فولاد نسوز در اشکال مختلف؛ میلگرد، ورق، لوله و توری نسوز وجود دارند.
عنصر کروم در فولادهای نسوز پدید آمده و با افزایش دما، باید مقادیر کروم بیشتری با آن ها آلیاژ شود.
کاربرد فولاد نسوز
فولاد نسوز، بر اساس میزان مقاومت در برابر حرارت و خواص مکانیکی مورد نیاز فولاد؛ برای بخش های مختلفی کاربرد و کارایی های دارد. فولاد نسوز را می توان در دسته آلیاژهای استنلس استیل که مصرف زیادی در صنایع پتروشیمی و گاز و سایر صنایع مادر کشور دارد قرار داد. برای تولید انواع لوله های مختلف در انواع مقاومت ها استفاده بیشتری کرد ترکیبات وآلیاژ هایی که در تولید انواع فولاد نسوز استفاده شده است میتوان به کربن، آهن اشاره نمود که مقدار هریک در سخت و نرم شدن فولاد نسوز موثر می باشد.
استفاده از فولاد مقاوم تر در برابر حرارت، ممکن است به دلیل ترد بودن،گران مضر نیز باشد. این فولاد نباید در معرض شعله قرار گیرد و از تماس مستقیم آن با کربن باید جلوگیری شود. فولاد مقاوم در برابر حرارت که در قالب ورق نسوز، توری، لوله، میلگرد و… تولید می شود در زمینه های بسیار متنوع و گوناگونی به کار می رود. مثال هایی از کاربرد این نوع فولاد در صنعت عبارتند از:
تولید دیگ بخار
دیواره داخلی کوره ذوب فلزات .
لوله های هدایت گر بخار .
مخازن تحت فشار.
مشعل روغن.
الکترود جوشکاری .
برخی انواع پیچ و مهره ها.
موتور هواپیما و موشک.
و…
مشخصات فولاد نسوز
کاربردهای فراوان این فلز به علت وجود ویژگی‌های مثبت گوناگونی است که در ادامه به معرفی آنها پرداخته‌ایم:
مقاومت در برابر گازهای گوناگون.
مقاومت در برابر سایش و پوسیدگی .
تنش پذیر در دماهای بسیار بالا.
مقاومت در برابر شرایطی که با بخار آب در تماس هستند.
مقاومت دمایی بالا و نسوز بودن.