چرایی استفاده استینلس استیل در دستگاه اتوکلاو

دریافت فایل PDF

استینلس استیل چیست؟

  استینلس استیل به واسطه میزان کروم آن از سایر فولادها شناسایی میشوند. این مقدار مینیمم % 10.5 است .

از مشخصههاي بارز استینلس استیلها مقاومت حرارتی بالا و مقاومت در برابر خوردگی است. میزان این مقاومت با تغییر مقدار عناصر تشکیل دهنده آلیاژ متغیر است. این آلیاژ داراي پایه آهنی است و  %50 آن آهن است.

با افزایش مقدار کروم در آلیاژهاي  استینلس استیل مقاومت آن در برابر خوردگی افزایش مییابد. باید در نظر داشت سقفی براي میزان کروم در آلیاژ وجود دارد، این سقف به علت محدودیت ظرفیت پذیرش کروم توسط آهن است. به همین دلیل از المانهاي دیگري در آلیاژ براي افزایش میزان مقاومت در برابر خوردگی استفاده میشود.

استینلس استیلها به سه روش ساخت2wrought  ، 1cast وForge2  در بازار ارایه میگردند و بالطبع  

Forgeداراي بالاترین گرید است .

شکل 1: نمونهاي از عملیات فورج

نمودار 1 کاربردها و میزان مصرف استینلس استیل ها را در صنایع مختلف نشان میدهد.

 نمودار 1: میزان مصرف استینلس استیل در صنایع مختلف

خانواده استینلس استیلها خود به چهار دسته تقسیمبندي میشوند. این تقسیمبندي بر اساس میزان اجزاي آلیاژي خاصی است که ریزساختار استینلس استیل را کنترل میکنند. این چهار دسته عبارتند از:

  •  (Austenitic)آستینیتیک
  •  (Ferritic)فریتیک
  •  (Martensitic)مارتنزیتیک
  •  (Duplex)داپلکس

آستینیتیک   

بزرگترین گروه خانواده استینلس استیلها هستند. این گروه به سبب خواصی نظیر داکتیلیتی و مقاومت بالا در برابر خوردگی از محبوبترین و پراستفادهترین استینلس استیلها هستند. نورد سرد انجام شده روي این گروه مقاومت خوبی به آنها میدهد.آستنیتیکها همگی از گروه 18Cr.8Ni هستند. معروفترین عضو این گروه AISI304 است. حدود %60 تولیدات استینلس استیل جهان از این نوع میباشد.

از دیگر قابلیتهاي این گروه امکان جوشکاري آن به سبب میزان پایین کربن و سولفور موجود در آنهاست. به واقع افزودن عناصر جدید در راستاي بهبود کیفیت مد نظر و تأمین خواص مورد نیاز آلیاژ صورت میگیرد. به طور مثال افزودن تیتانیوم به آلیاژ 304 آن را به 321 از دیگر آلیاژهاي گروه آستنیتیک تبدیل میکند. از دیگر آلیاژهاي پرکاربرد این گروه 316 میباشد که با افزودن %2 مولیبدن به 304 تهیه شده و مقاومت بهتري در برابر خوردگی کلراید دارد. افزایش میزان کروم آلیاژ 310 را میدهد که مقاومت بالایی در دماهاي بالا دارد. ضعف اصلی این گروه سستی آنها در برابر تركهاي ناشی از خوردگی تنشی4 کلراید است. 

 شکل 2: خوردگی تنشی ایجاد شده توسط آب دریا

  1. .crevice corrosion:  

گونهاي از خوردگی است که واکنش آندي آن درون شیاري در سطح که تماس چندانی با بیرون ندارد رخ میدهد. شیار میتواند جاي وصل شدن دو قطعه مانند پیچ و یا واشر درز و هر گونه جایی که الکترولیت بتواند در آن راکد بماند.

از خواص شاخص این گروه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • غیرمگنتیک
  • داکتیل
  • داراي مقاومت5 پایینتر نسبت به سایر گروهاي استینلس استیل
  • قابلیت فرمگیري بالا
  • قابلیت تحمل دمایی تا 475° C
  • داراي خاصیت ضد خوردگی قوي
  • داراي قابلیت سختکاري

 موارد پرکاربرد استینلس استیل این خانواده عبارتند از:

Type 304, 304L, 304H, 304N, 304LN, 321, 347

Type 316, 316L, 316H, 316N, 316LN, 316Ti

Type 317, 317L, 317LM, 904L

AL6XN, 254 SMO, 25-6Mo, 1925hMo

Type 308, 309, 310

فریتیکها

 تا سال 1980 فریتیکها به دلیل داشتن درصد بالاي کربن نسبت به سایر گروه استینلس استیلها داراي محبوبیت پایینتري بودند. میزان کربن بالاتر میزان شکنندگی آلیاژ را بالا میبرد. بعدها با استفاده از تکنیک کربنزدایی آرگون اکسیژن و اضافه کردن کربن، تیتانیوم و یا نیوبیوم، این گروه پا به عرصه بازار گذاشتند.

  1. .strength:

مقاومت مواد در برابر اعمال بار تا مرز شکست

معروفترین نوع فریتیکها نوع 409 است که داراي  %10.5 سریوم4 (Ce) و عاري از نیکل است. این آلیاژ براي سیستمهاي اگزاست خود محرك استفاده میشوند. مقدار بسیار کمی از سریوم به افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون در دماهاي بالا کمک میکند. فولاد ضدزنگ فریتیک به خوردگی تنشی7  در مقابل کلراید مقاوم هستند. این گروه از استینلس استیلها سهولت بیشتري در ماشینکاري نسبت به آستینیتیکها دارند.

فریتیکها از میان دو عنصر مهم و پرکاربرد در استینلس استیلها فقط کروم را شامل شده و عاري از هر گونه نیکل و یا با درصدهاي بسیار پایین است. به دلیل قیمت بالاي نیکل و حذف نیکل از این آلیاژ قیمت این گروه نسبت به سایر گروهاي با درصد نیکل بالا بسیار پایینتر است.

 در این گروه جهت افزایش چغرمگی8، فرمپذیري و افزایش مقاومت در برابر خوردگی و افزایش قابلیت جوشکاري تیتانیوم به آلیاژ افزوده میشود.

از خواص شاخص این گروه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • مگنتیک هستند.
  • قابلیت استفاده در دماهاي بالا تا 475° C
  • داراي کارسختی9 پایین
  • مقاوم در برابر خوردگی تنشی در برابر کلراید
  • حساس به تردي ایجاد شده توسط هیدروژن

موارد پرکاربرد استینلس استیل این خانواده عبارتند از:

Type 405, 409

Type 430, 430Ti, 439

Type 444, E-Brite 26-1

 SEA-CURE Stainless, 29-4, 29-4C, 29-4-2

یکی از کاربردهاي رایج این گروه ساخت دیگهاي ماشینهاي لباسشویی است.

مارتنزتیک

 نخستین گروه از استیل استیلها بودند که به دلیل ضعف در پذیرش درصد کربن پایین، مورد تفحص و بررسی قرار گرفتند. این گروه از بالاترین میزان کربن در میان سایر گروهها برخوردار است. از طرفی این میزان کربن به استحکام این گروه منجر شد.

اساساً مارتنزیکها به استینلس استیل ابزارآلات شهرت دارند. مقاومت در برابر خوردگی به نسبت پایین آنها، مصرفشان را در موارد فرآیندي کاهش داده است. این گروه در ساخت چاقوهاي معمول خانگی تا تیغهاي جراحی به کار برده میشوند. یکی از دلایل انتخاب آنها در این راستا علاوه زنگ نزن بودن، بالا بودن سختی10 آنهاست .

تحمل حرارتی و استحکام مارتنزتیکها به کمک افزودن مولیبدن تقویت میگردد. این گروه داراي قابلیت جوشکاري خوبی نیستند.

از خواص شاخص این گروه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • مگنتیک هستند.
  • سختی بالا
  • تحمل در برابر عملیات حرارتی بالا جهت رسیدن به استحکام و سختی بالا
  • غیر قابل جوشکاري     

 . Hardness: 

مقاومت فلز در برابر تغییرشکل پلاستیک

موارد پرکاربرد استینلس استیل این خانواده عبارتند از:

Types 410, 420

Types 440A, 440B, 440C  داپلکس

داپلکس هر دو ریز ساختار آستینیتیک و فروتیک را دارد. به واقع داراي ترکیبی از خواص مثبت آستینیتیک و فریتیک با هم است. ریزساختار داپلکس از استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی تنشی برخوردار است. از خواص داپلکسها میزان کروم بالا 25.4%( 1.02) و نیکل پایینتر(%7 4.1) نسبت به آستینیتیکهاست.

میزان نیکل پایینتر داپلکسها قیمت آنها را متعادلتر میسازد. جهت بالانس این گروه و افزایش مقاومت در برابر خوردگی به آنها مولیبدن (%4 4.0)  و نیتروژن افزوده میشود. نیتروژن همچنین میزان استحکام را بالا میبرد.

ترکیب کروم و مولیبدن در کنار یکدیگر سبب افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفرهاي11 میگردد. شکل 3 نمونهاي از این نوع خوردگی حفرهاي را نشان میدهد.

 شکل 3: نمونهاي از یک خوردگی حفرهاي

نوعی خوردگی موضعی میباشد که باعث ایجاد حفرههاي کوچک در فلزات میشود.  . Pitting Corrosion:                     

 در برخی گریدهاي داپلکس جهت افزایش قابلیت حل شدن نیتروژن مقداري منگنز به جاي نیکل به آلیاژ افزوده میشود. یکی از گریدهاي معروف این گروهCarpenter 7-Mo plus  بالاترین مقاومت در برابر اسید نیتریک را در میان تمامی استینلس استیل ها داراست. این گروه به سبب خاصیتی که از گروه فریتیکها دارد مگنتیک میباشد.

از خواص شاخص این گروه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • مگنتیک هستند.
  • استحکام بالا
  • حساس به تردي ایجاد شده توسط هیدروژن
  • قابلیت تحمل دمایی تا 375° C
  • مقاوم در برابر خوردگی حفرهاي

 موارد پرکاربرد استینلس استیل این خانواده عبارتند از:

Alloy 2205

Carpenter 7-Mo plus

Ferralium 225, 2207

1 .cast:

عملیاتی که طی آن آلیاژ ذوب شده و به کمک قالب به شکل دلخواه در میآید.

2.wrought:  

 عملیاتی که طی آن آلیاژ گرم شده و با کمک ابزارآلات به شکل دلخواه در میآید.

 

3 .Forge:

عملیات فرمدهی آلیاژ به کمک نیروهاي فشاري بزرگ

 .Cerium4: از جمله متریالهاي نایاب کره زمین است.  .Stress corrosion cracking:     7شکست یک ماده بدلیل تأثیر همزمان خوردگی و تنش کششی کمتر از تنش نامی ماده است.  .Toughness:          8مقاومت مواد در برابر شکست در اثر اعمال تنش

 . Work hardening:

افزایش سختی فلز به کمک عملیاتی نظیر کشش، چکشکاري و رولینگ

شرکت سلامت صنعت بوعلی

تولید وفروش انواع دستگاه های اتوکلاو و استریلیزاسیون در ایران

آدرس: جاده قدیم قم-تهران، شهرک صنعتی شکوهیه ، میدان شهید همت،خیابان شهید کلاهدوز

نبش کلاهدوز 13، پلاک FN456

شماره تماس: 33346429- 33346428 - 025