اگر تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ را نمی‌دانید، شما تنها نیستید! در حقیقت، فرق بین این دو نوع فولاد یکی از رایج‌ترین سؤالات در بین افرادی است که با این مواد سروکار دارند. بدین دلیل که انتخاب نوع مناسب استیل برای یک پروژه خاص از مهمترین تصمیماتی است که باید اتخاذ شود. پس برای کمک به شما در تصمیم گیری بهتر، ما در مقاله دیگری از کلید آهن دربارۀ تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ صحبت خواهیم کرد.

برای مشاهده آخرین قیمت های محصولات لوله استنلس استیل صنعتی اینجا را کلیک کنید.

استیل ضد زنگ (Stainless Steel) چیست؟

استیل ضد زنگ همچنین به عنوان فولاد اینوکس (Inox Steel) نیز شناخته می‌شود. اینوکس به معنای غیر قابل اکسید شدن است از کلمه فرانسوی inoxydable گرفته شده است. درصد کروم اضافه شده به آهن بین 10 تا 35 درصد تغییر می‌کند. اکسید کروم یک لایه محافظ برای فولاد ضد زنگ ایجاد کرده و از زنگ زدگی و خوردگی آن جلوگیری می‌کند.

نیکل، تیتانیوم و سایر عناصر را می‌توان به استیل ضد زنگ اضافه کرد تا کیفیت خاصی از فولاد را بهبود بخشید. در حقیقت، صدها آلیاژ مختلف از جنس استنلس استیل موجود هستند. این آلیاژها را می‌توان به طور کلی به سه دسته عمده زیر تقسیم کرد:

• فولاد ضد زنگ آستنیتی
• فولاد ضد زنگ فریتیک
• فولاد ضد زنگ مارتنزیتی

نوع آستنیتی عمدتاً از آلیاژهای پر فروش فولاد زنگ نزن محسوب می‌شود و معمولاً کروم بیشتری دارند. این آلیاژها شامل فولادهای گرید 304 و گرید 316 هستند که مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت کششی بالاتری دارند.

نوع فریتیک اغلب به دلیل کاهش نیکل، قیمت کمتری دارد. این آلیاژ شامل فولادهای گرید 430 و گرید 434 هستند که از مقاومت کمتری نسبت به نوع آستنیتی برخوردار هستند اما مقاومت خوبی در حفره‌دار شدن (نوعی خوردگی موضعی) دارند.

نوع مارتنزیتی محبوب کمتری بین انواع استیل ضد زنگ دارد و از مقاومت پایینی در برابر خوردگی برخوردار است. این آلیاژ شامل گرید 410 و 420 است که سختی زیادی دارند و برای کاربردهایی که به مقاومت کششی و مقاومت در برابر ضربه نیاز دارند، ایده آل هستند.

قبل از آنکه سراغ بیان تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ برویم، بگذارید در مورد کربن استیل نیز توضیح کوتاهی بدهیم.

کربن استیل (Carbon Steel) چیست؟

کربن استیل یکی از پرمصرف‌ترین فلزات در جهان است. به عنوان یک آلیاژ ترکیبی از آهن و کربن، این نوع فولاد غلظت کربن بیشتری نسبت به انواع دیگر دارد. به همین دلیل برای کاربردهایی که به مقاومت بالا نیاز است، بسیار کارآمد خواهد بود.

کربن استیل از نظر محتوای کربن به انواع زیر طبقه بندی می‌شود:

• فولاد کم کربن: کمتر از 0.25 درصد کربن
• فولاد کربن متوسط: 0.25 تا 0.60 درصد کربن
• فولاد کربن بالا: 0.60 تا 25 درصد کربن

فولادهای کم کربن با هزینه کم، انعطاف پذیری بالا، چقرمگی بالا، قابلیت ماشین کاری و قابلیت جوشکاری هستند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که استیل کم کربن برای قطعات خودرو و اعضای باربر ساختمانی مانند تیرها و ستون‌ها مناسب باشند.

فولادهای کربن متوسط از مقاومت، شکل پذیری و چقرمگی متوسطی برخوردار هستند که باعث شده است تا مقاومت بهتری در برابر سایش داشته باشد. این نوع کربن استیل معمولاً برای شافت، چرخ دنده، کوپلینگ و اجزای راه آهن مانند ریل و چرخ قطار استفاده می‌شوند.

فولادهای کربن بالا از سختی و مقاومت بالایی برخوردار هستند اما شکل پذیری کم آنها را برای اهداف جوشکاری نامطلوب کرده است. در نتیجه این نوع استیل کربن اغلب در ابزارهای برش (مانند اسکنه‌ها) و سیم‌ها با مقاومت بالا استفاده می‌شوند.

تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ

تفاوت بین کربن استیل و استنلس استیل به شرح زیر هستند:

مقاومت در برابر خوردگی

بارزترین تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ توانایی مقاومت در برابر خوردگی است. همانطور که از نامش پیداست، استنلس استیل به طور کلی مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد. هر دو متریال‌ها حاوی آهن هستند که هنگام قرار گرفتن در معرض محیط اکسید می‌شوند و زنگ زدگی ایجاد می‌کنند.

کروم اضافه شده در فولاد زنگ نزن باعث مقاومت در برابر خوردگی بیشتر از فولادهای کربنی می شود. کروم راحت‌تر از آهن به اکسیژن متصل می‌شود. هنگامی که کروم به اکسیژن متصل شد، یک لایه اکسید کروم ایجاد می‌کند که از بقیه مواد در برابر تخریب و خوردگی محافظت می‌کند.

کربن استیل معمولاً کروم کافی برای تشکیل این لایه اکسید کروم را ندارد و به این ترتیب اکسیژن با آهن پیوند می‌خورد که منجر به اکسید آهن یا زنگ زدگی می‌شود. بنابراین اگر مقاومت در برابر خوردگی یک عامل کلیدی است، استیل ضد زنگ ایده آل است.

مقاومت در برابر دما

استیل ضد زنگ در دما بالای مقاومت بیشتری دارد. به همین دلیل فولاد ضد زنگ در ساخت دیگ‌ بخار، آبگرمکن، شیرآلات، هواپیما و کاربردهای هوا فضا و هر کاربردی که در آن گرمای زیاد انتظار می‌رود، انتخاب بهتر است. از طرف دیگر، کربن استیل در برابر حرارت بالا مقاومت کمتری دارد.

یک نکته مشترک در همۀ استیل‌های کربن این است که در دمای زیر 32 درجه فارنهایت عملکرد خوبی ندارند و بیشتر در معرض زنگ زدگی و خوردگی هستند. در دمای انجماد، استیل کربن انعطاف پذیری خود را از دست می‌دهد و حتی اگر در معرض انجماد طولانی قرار بگیرد ممکن است ترک بخورد.

ویژگی‌های مکانیکی

تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ در بخش خواص مکانیکی دشوار است زیرا هر دوی آنها دارای گریدهای مختلف هستند. استنلس استیل می‌توانند شکل‌پذیرتر از کربن استیل باشد زیرا معمولاً مقادیر بیشتری نیکل دارد. با این حال، گریدهایی بسیار شکننده‌تری مانند مارتنزیتی نیز جزء استیل ضد زنگ هستند.

کربن استیل با مقادیر بسیار کم کربن به دلیل عناصر آلیاژی که دارد، با مقاومت کششی برخی از انواع استلنس استیل مطابقت ندارند. با این حال، اگر کربن کافی (به طور معمول حداقل 0.30 درصد از نظر وزنی) در کربن استیل وجود داشته باشد، این ماده مقاومت کششی، سختی و جوش پذیری بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ آستنیتی خواهد داشت.

ویژگی‌های ظاهری

اگر نوع کار طوری است که جذابیت ظاهری مهم است، باید ظاهر استیل را در نظر گرفت. استیل ضد زنگ به دلیل ظاهر خاصش اغلب ترجیح داده می‌شود. اگرچه هر دوی این متریال‌ها می‌توانند سنباده و صیقل داده شوند تا ظاهری درخشان و براق پیدا کنند اما کربن استیل خیلی سریع پس از فرآیند پرداخت به پوشش یا رنگ شفافی نیاز دارد.

در صورت عدم استفاده از پوشش، کربن استیل شروع به لکه‌دار شدن و در نهایت زنگ زدگی می‌کند. همچنین، اگر استیل ضد زنگ خراشیده شود، درخشش خود را در قسمت خراشیده شده حفظ می‌کند، در حالی که یک قطعه رنگ پریده شده از کربن استیل در معرض خوردگی قرار می‌گیرد و نیاز به رنگ آمیزی مجدد دارد.

هزینه و قیمت

مورد مهم دیگر در تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ، هزینه است. اگرچه گریدهای مختلف هزینه‌های متفاوتی دارند، استنلس استیل به طور کلی گران‌تر از کربن استیل است. این مهم بیشتر به دلیل افزودن انواع عناصر آلیاژی در فولاد زنگ نزن از جمله کروم، نیکل، منگنز و غیره است.

این عناصر اضافی همگی باعث افزایش هزینه انواع کربن استیل می‌شوند. از طرف دیگر، فولاد با کربن بیشتر از عناصر نسبتاً مقرون به صرفه مانند آهن و کربن تشکیل شده‌اند. اگر بودجه اجرای پروژه محدود است، بهترین گزینه استیل کربن خواهد بود.

کدام را انتخاب کنیم؟

تفاوت کربن استیل با استیل ضد زنگ را در بالا بیان کردیم اما انتخاب متریال مناسب به نوع کاربرد آن بستگی دارد. اگر زیبایی ظاهری، خورندگی و حرارت بالا ملاک کار نیست، صرف هزینه برای استنلس استیل منطقی نخواهد بود! زیرا ویژگی ظاهری و مقاومت در برابر خوردگی و حرارتی از مهمترین خصوصیات استیل ضد زنگ است. با این حال، اگر نوع کار طوری است که نیازهای مکانیکی (مقاومت کششی و میزان سختی) و جوش پذیری مواد از اهمیت بالایی برخوردار هستند، بهترین گزینه کربن استیل است.