انواع فلزات مقاوم در برابر خوردگی (زنگ زدگی)

انواع فلزات مقاوم در برابر خوردگی (زنگ زدگی)

زنگ زدگی آهن چیست؟

اکسید آهن (در اصطلاح رایج زنگ زدگی) که همه ما بارها شاهد آن بوده ایم، بر اثر عوامل محیطی مانند رطوبت بوجود می آید. زنگ زدگی بر اثر واکنش فلزات و اکسیژن در کنار رطوبت هوا یا آب ایجاد میشود که معمولا به رنگهای قرمز یا قهوه ای میباشد که این امر باعث خوردگی آهن و ایجاد اختلال در ویژگی های مکانیکی فلزات میشود. زنگ زدگی خواص شیمیایی آهن را تغییر میدهد و از هر نظر ( هنری و زیبایی، استحکام و انعطاف) فلزات را خراب میکند به همین دلیل فعالان در حوزه آهن آلات دائما به دنبال راه حل یا استفاده از ضد زنگ هستند. یکی از این راه حل ها استفاده از فلزات ضد زنگ (فلز مقاوم در برابر خوردگی) میباشد.
در این مقاله می خواهیم شما را با انواع این فلزات آشنا کنیم پس با آهن مهام همراه باشید.
فلزات ضد زنگ در انواع مختلف تولید میشوند که از رایج ترین آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
فولاد ضد زنگ
فلزات قرمز (مس، برنز، برنج)
فولاد گالوانیزه
فولاد آلومینیوم

فولاد ضد زنگ

این فولاد دارای ویژگیهای منحصر به فرد زیادی میباشد و کاربردهای فراوانی در صنعت ساخت و ساز دارد. این فولاد به عنوان Stainless steel شناخته میشود که از نوعی آلیاژ آهن با حداقل 10.5 درصد کروم ساخته میشود. این آلیاژ مانع زدگی و خوردگی فولاد میشود که با افزایش مقدار کروم، فولاد ضد زنگ تر میشود و در برابر خوردگی نیز مقاومت بیشتری از خود نشان میدهد. با پیشرفت علم شیمی و تنوع آلیاژهای بدست آمده از این علم، دانشمندان و محققان توانستند آلیاژهای منحصر به فرد کشف و تهیه کنند که یکی از این آلیاژها، همین آلیاژ بکار رفته در فولاد ضد زنگ است. محتوای آلیاژ (کروم) بکار رفته در فولاد ضد زنگ حدود 12 تا 20 درصد است که بجز کروم، این نوع فولاد حاوی مقادیری همانند کربن، سیلیسیوم، منگنز، نیکل و مولیبدن نیز میباشد. آلیاژها نام برده باعث میشوند خواص فولاد ضد زنگ عالی و مقاومت در برابر خوردگی به فولاد اضافه شود.
به دلیل داشتن خاصیت ضد زنگ، این فولاد در برابر خوردگی بسیار مقاوم بوده و عمر آن افزایش میابد. امکانات زیاد از جمله شکل، رنگ و فرم را در عین سخت بودن، تمیز بودن، سازگار و تجدید پذیر بودن در اختیار معماران قرار می دهد. میزان مصرف فولاد ضد زنگ در طی 20 سال گذشته با نرخ رشد شدید 5 درصد افزایش پیدا کرده است و از نرخ رشد بقیه مواد اولیه پیشی گرفته است.

فولاد یک کالای جهانی است و تقاضا برای آن به اندازه کافی وجود دارد و این نوع فولاد (ضد زنگ) همانند اکثر آهن آلات (مانند میلگرد، تیرآهن، ورق های فلزی و…) قابلیت بازیافت را دارا میباشد. بازیافت فلزات میتواند در چرخه اقتصاد هر کشوری به عنوان یک فرصت تجاری بسیار سودآور به حساب بیاید یا بطور کل فلزات با قابلیت بازیافت بدون تغییر در خواص آنها به طور مکرر این قابلیت را دارند. فولاد ضد زنگ هم یکی از انواع فلزاتی است که تجزیه نمی شود و کاملا قابل بازیافت است. امروزه تقاضا برای فولاد ضد زنگ در حال افزایش است و همین ویژگی قابلیت بازیافت باعث شده که این نوع فولاد طرفداران زیادی داشته باشد.
فولاد ضد زنگ از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است و یک انتخاب بسیار مناسب برای محیط زیست است. اگر گرید صحیح فولاد ضد زنگ برای کاربردی انتخاب شود، می‌تواند تا زمان دوام پروژه ادامه یابد و در طول عمر خود، باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های نگهداری و همچنین هزینه‌های بازرسی می‌شود. این نوع فولاد، به دلیل خواص ماندگاری بالا، در بدترین شرایط می‌تواند شکل اصلی خود را حفظ کند.
به دلیل دارا بودن سطح صیقلی و صاف فولاد ضد زنگ، به راحتی قابل شستشو است و به سادگی باکتری تولید نمی کند به این دلیل در صنعت مواد غذایی کاربردهای فراوانی دارد. همان طور که از قبل گفته شد فولاد ضد زنگ، 100 درصد بازیافت می شود و در واقع می‌توان گفت که دوستدار محیط زیست است. یک واقعیت مهم که باید به آن توجه داشت این است که فولاد ضد زنگ در محیط باقی نمی‌ماند و تجزیه می‌شود؛ بنا بر این می‌توان نتیجه گرفت که هیچ خطری برای انسان و حیوانات ایجاد نخواهد کرد.

فلزات قرمز (مس، برنز و برنج)

فلز مس:

فلز مس نوعی فلز قرمز پر کاربرد است که از مس و روی ساخته میشود که در بعضی شرایط میتواند عناصر دیگری به غیر از روی داشته باشد که در رنگ و کیفت آن نقش زیادی دارد. هر چقدر روی آن بیشتر باشد انعطاف آن نیز بیشتر میشود. از ویژگیهای این فلز می توان به انعطاف پذیری، رسانایی گرمایی و الکتریکی بالا اشاره کرد که در صنعت برق بیشترین و بهترین کاربرد را دارد. از جمله کاربردهای فلز مس میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

کاربرد مس در صنعت ساختمان

کاربرد مس در صنعت برق

کاربرد مس در صنعت کشاورزی

کاربرد مس در صنعت پزشکی

کاربرد مس در صنعت استیل

لوله های فلزی

و…

فلز برنز:

یکی از معروف ترین آلیاژهای مس، برنز است که این فلز گران قیمت را میتوان در میان مابقی فلزات گرانبها مانند طلا و نقره قرارداد. برنز یک فلز آلیاژی با ارزش است که به دلیل  ویژگی های منحصر به فردش از هزاران سال پیش تاکنون مورد استفاده بشر قرار گرفته و حتی دوره ای از تاریخ به اسم آن نام گذاری شده است: عصر برنز!

برنز واقعی ترکیبی از 90 درصد مس و 10 درصد قلع میباشد که در مواردی درصد ترکیبات فلزی آن متفاوت است. از خصوصیات برنز میتوان به استحکام بالای آن اشاره کرد که با نقطه ذوب بالا، این فلز در برابر خوردگی مقاومت بالایی از خود نشان میدهد.

بعد از پیشرفت  صنایع آهن آلات و کشف فلزات ارزانتر دیگر، میزان استفاده از برنز کاهش یافته اما این ماده با ارزش کاربردهای خاص خود را دارد. از جمله کاربردهای برنز میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

مجسمه سازی

ساخت و ساز و معماری

طراحی ماشین آلات

و…

فلز برنج:

برنج واژه ای است که از آلیاژهای فلزی با پایه ی مس میباشد. آلیاژهای برنجی معمولا به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی در فلزکاری محبوب هستند. برنج مانند برنز نیز حاوی مس است که کاربردهای خاص خود را دارد که در زیر به کاربردهای آن اشاره خواهیم کرد.

وسایل تزیینی

معماری

برق و لوله کشی

خودرو و وسایل نقلیه

ابزار آلات

کلید

مجسمه سازی و …

فولاد گالوانیزه:

فولاد گالوانیزه یک آلیاژ فلزی است که از آهن و کربن ساخته شده که سایر عناصر برای بهینه سازی و افزایش توانایی در برابر خوردگی به آن اضافه میشود. سایر عناصری که برای افزایش فولاد در برابر زنگ زدگی به آن اضافه می شوند عبارتند از نیکل، کروم، مگنز و مولیبدن میباشند که در صنعت آهن آلات کاربردهای فراوانی دارد. از جملهه کاربردهای فولاد گالوانیزه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

در ساخت سقف ها

در ساخت تانکهای ذخیره و بشکه ها

در سیستم های خنک کننده و تصفیه هوا

مصارف خانگی

صنعت اتومبیل

صنایع کاغذ و لوله

یخچال ها

کابینت ها و قفسه ها

صنعت الکترونیک

بیلبوردها و تابلوهای تبلیغاتی

بدنه کاروانها

کانال ها و کابل ها

و …

فولاد آلومینیوم

آلومینیوم نیز مانند مابقی فلزات ذکر شده در برابر خوردگی مقاومت بالایی دارد که در برابر  زنگ زدن واکنش پذیری خوبی از خود نشان میدهد که بهترین مثال برای کاربرد آلومینیوم میتوان به ورق های آلومینیومی اشاره کرد که در صنعت آهن آلات کاربردهای فراوانی دارند. آلومینیوم شکل پذیر است و نقطه ذوب و نیز چگالی پایینی دارد و می توان آن را به روش های مختلف در شرایط مذاب پردازش کرد. شکل پذیری آن باعث می شود محصولات آلومینیومی شکلی بسیار دقیق نسبت به محصول طراحی شده به خود بگیرند. از کاربردهای ورق آلومینیوم میتوان به صنعت حمل و نقل جهت ساخت صفحات برای بدنه خودرو و تریلرها، ساخت پوسته های جت و مخازن سوخت فضایی، صنعت ساختمان سازی، ساخت ریل راه آهن، صنعت کشتی سازی و… اشاره کرد.

نتیجه گیری

پس از مطالعه این مقاله به این نتیجه میرسیم که فلزات ضد زنگ در صنعت آهن آلات نقش پررنگی دارند و به لطف مقاوم بودن در برابر خوردگی و پوسیدگی می توانند کمک فراوانی به ما بکنند و زندگی را راحت و بدون دغدغه ای برای انسانها بوجود بیاورند. این فلزات با ارزش به جز صنعت فلزات در زیبا سازی و تزیینات لوازم و خانه ها نیز نقش به سزایی دارند و روز به روز به ارزش آنها افزوده میشود.