فولاد 201: خواص، ترکیب شیمیایی و کاربردهای استنلس استیل نوع 201
فولادهای زنگ نزن (استنلس استیل) انواع گوناگونی دارند و هر کدام، ترکیبات و خواص منحصربه‌فرد خود را دارند. بسته به ترکیبات شیمیایی، فولاد می‌تواند سخت‌تر، قوی‌تر یا کار با آن آسان‌تر باشد. برخی از انواع فولاد خاصیت مغناطیسی دارند، در حالی که برخی دیگر این خاصیت را ندارند. همچنین، قیمت انواع مختلف فولاد با یکدیگر متفاوت است.
اگر تا به حال آشپزی کرده‌اید، رانندگی کرده‌اید یا لباس‌های خود را در ماشین لباسشویی شسته‌اید، به احتمال زیاد با فولاد نوع 201 آشنا هستید، حتی اگر نام آن را ندانید. این نوع فولاد مزایایی دارد که آن را به یک جزء مهم در بسیاری از ابزارها و ماشین‌آلاتی که روزانه از آن‌ها استفاده می‌کنیم، تبدیل کرده است. فولاد زنگ نزن نوع 201 به دلیل ویژگی‌های خاص، در تولید لوازم خانگی و قطعات خودرو کاربرد فراوانی دارد. این نوع استنلس استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی، یک انتخاب ایده‌آل برای بسیاری از صنایع محسوب می‌شود.
فولاد زنگ نزن نوع 201 چیست؟
فولاد زنگ نزن نوع 201 یک آلیاژ است که در ترکیب خود، نصف نیکلِ موجود در سایر فولادهای رایج را دارد و در عوض، میزان منگنز و نیتروژن آن بیشتر است. اگرچه این آلیاژ به دلیل محتوای نیکل پایین، ارزان‌تر از برخی آلیاژهای دیگر است، اما کار کردن و شکل‌دهی آن به آسانیِ آن‌ها نیست. فولاد 201 یک فلز آستنیتی است، به این معنی که یک فولاد ضد زنگ غیر مغناطیسی است که حاوی سطوح بالایی از کروم و نیکل و سطوح پایینی از کربن است. به عبارت دیگر، استنلس استیل 201 به دلیل ترکیب خاص خود، خواص منحصر به فردی از جمله مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری دارد.
دانستنی‌های مهم درباره فولاد زنگ نزن نوع 201
فولاد زنگ نزن نوع 201 یک محصول میان‌رده با ویژگی‌های مفید و متنوع است. اگرچه برای مصارف خاصی ایده‌آل است، اما برای سازه‌هایی که در معرض نیروهای خورنده مانند آب شور قرار دارند، انتخاب مناسبی نیست.
- فولاد 201 بخشی از سری 200 فولادهای زنگ نزن آستنیتی است. این خانواده از فولادها که در ابتدا برای صرفه‌جویی در مصرف نیکل توسعه یافتند، با محتوای نیکل پایین خود شناخته می‌شوند.
- فولاد ضد زنگ 201 می‌تواند در بسیاری از کاربردها جایگزین نوع 301 شود، اما مقاومت کمتری در برابر خوردگی نسبت به همتای خود، به ویژه در محیط‌های شیمیایی دارد.
- در حالت آنیل شده، غیر مغناطیسی است، اما فولاد استنلس استیل 201 می‌تواند با کار سرد مغناطیسی شود. محتوای نیتروژن بیشتر در نوع 201 استحکام تسلیم و چقرمگی بالاتری نسبت به فولاد 301، به ویژه در دماهای پایین، ایجاد می‌کند.
- فولاد 201 با عملیات حرارتی سخت نمی‌شود و در دمای 1010-1066 درجه سانتیگراد (1850-1950 درجه فارنهایت) آنیل شده و به دنبال آن، با آب یا هوای سریع سرد می‌شود.
- فولاد زنگ نزن 201 برای تولید طیف وسیعی از لوازم خانگی، از جمله سینک‌ها، ظروف آشپزی، ماشین لباسشویی، پنجره‌ها و درها استفاده می‌شود. همچنین در تزئینات خودرو، معماری تزئینی، واگن‌های ریلی، تریلرها و بست‌ها نیز کاربرد دارد. به دلیل حساسیت به خوردگی حفره‌ای و شکافی، برای کاربردهای ساختاری در فضای باز توصیه نمی‌شود.
ترکیبات و خواص فولاد زنگ نزن نوع 201
فولاد زنگ نزن نوع 201 دارای خواص فیزیکی و حرارتی مشخصی است که در زیر به آن‌ها اشاره می‌شود:
- چگالی: 0.283 پوند بر اینچ مکعب
- مدول الاستیسیته در کشش: 28.6 x 106 پوند بر اینچ مربع
- گرمای ویژه: 0.12 BTU/پوند/درجه فارنهایت در دمای 32-212 درجه فارنهایت
- هدایت حرارتی: 9.4 BTU/hr./ft./درجه فارنهایت در دمای 212 درجه فارنهایت
- محدوده نقطه ذوب: 2550-2650 درجه فارنهایت
این خواص، فولاد 201 را برای کاربردهای خاصی مناسب می‌سازد و مهندسان و تولیدکنندگان می‌توانند با در نظر گرفتن این ویژگی‌ها، بهترین استفاده را از این نوع استنلس استیل داشته باشند.
ترکیب شیمیایی فولاد 201 (درصد وزنی)
فولاد زنگ نزن نوع 201 از عناصر مختلفی تشکیل شده است که درصد وزنی هر کدام در محدوده زیر قرار دارد:
- کربن: حداکثر 0.15%
- منگنز: حداکثر 5.50-7.50%
- فسفر: حداکثر 0.06%
- گوگرد: حداکثر 0.03%
- سیلیکون: حداکثر 1.00%
- کروم: 16.00-18.00%
- نیکل: 3.50-5.50%
- نیتروژن: حداکثر 0.25%
- آهن: باقی مانده
این ترکیب شیمیایی دقیق، خواص و کاربردهای فولاد استنلس استیل 201 را تعیین می‌کند. وجود مقادیر مشخص از عناصر مختلف، به مقاومت در برابر خوردگی، استحکام و شکل‌پذیری این نوع فولاد ضد زنگ کمک می‌کند.
پردازش و شکل دهی فولاد زنگ نزن نوع 201
فولاد زنگ نزن نوع 201 با عملیات حرارتی سخت نمی‌شود، اما می‌توان آن را با کار سرد سخت کرد. فولاد 201 می‌تواند در دمای بین 1010 تا 1093 درجه سانتیگراد (1850 تا 2000 درجه فارنهایت) آنیل شود. برای اینکه کاربیدها در محلول باقی بمانند و از حساس شدن جلوگیری شود، خنک‌سازی سریع از طریق محدوده بارش کاربید 426 تا 815 درجه سانتیگراد (800 تا 1500 درجه فارنهایت) مورد نیاز است.
این گرید از فولاد ضد زنگ را می‌توان هم شکل داد و هم کشید. به دلیل سرعت سخت شدن بالای فولاد 201، آنیل میانی ممکن است برای عملیات شدید مورد نیاز باشد.
فولاد زنگ نزن نوع 201 را می‌توان با تمام روش‌های استاندارد مورد استفاده برای فولادهای زنگ نزن 18% کروم و 8% نیکل جوش داد، با این حال، اگر محتوای کربن از 0.03% تجاوز کند، خوردگی بین دانه‌ای می‌تواند بر منطقه حرارتی تأثیر بگذارد. به طور کلی، جوشکاری استنلس استیل 201 نیازمند رعایت نکات فنی و استفاده از روش‌های مناسب برای جلوگیری از خوردگی و حفظ خواص مکانیکی آن است.
- شیمی
- علم
