تفاوت بین فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ چیست؟

تفاوت بین فولاد کربنی (Carbon Steel)و فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) چیست؟ فولاد، اصطلاحی که در واقع یک خانواده کامل از آلیاژهای فلزی را توصیف می­ کند، یک نوع فلز همه کاره و متداول با کاربردهای بسیار متنوع می­ باشد. گریدهای زیادی وجود دارد اما بیشتر انواع فولاد به دو دسته کلی فولادهای کربنی و فولادهای ضد زنگ تقسیم می­ گردند. فولاد کربنی کمتر از ۱۰.۵ درصد کروم دارد، اما فولاد باید حداقل ۱۰.۵ درصد کروم داشته باشد تا ضد زنگ در نظر گرفته شود. این تفاوت­ها به هر نوع فولاد خواص مربوطه را می­ دهد.

مقایسه  فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ

جهت بررسی تفاوت فولاد کربنی و فولاد ضدزنگ ،ابتدا باید به بررسی هر یک از این دو فولاد و مزایا و معایب هر کدام به صورت جداگانه پرداخت.

فولاد ضد زنگ چیست ؟

فولاد ضد زنگ به نوعی از فولاد گفته می­ شود که با افزودن کروم و برخی عناصر آلیاژی دیگر مانند نیکل تعریف می­ گردد. گاهی اوقات به آن فولاد inox نیز می­ گویند زیرا برای محافظت در برابر اکسیداسیون طراحی شده و بنابراین «غیر قابل اکسیداسیون» است. هنگامی که در معرض اکسیژن قرار می­ گیرد، آهن اکسید می ­شود و باعث زنگ زدگی آن می ­گردد، اما کروم می­ تواند بدون انجام این فرآیند در معرض اکسیژن قرار گیرد. بنابراین به فولاد ضد زنگ یک لایه محافظ کروم داده می­ شود تا مانعی بین اکسیژن محیط و محتوای آهن فلز ایجاد نماید. این به آن اجازه می­ دهد در برابر خوردگی یا زنگ زدگی مقاومت کند و آن را “ضد زنگ” می­ کند.

انواع فولاد ضد زنگ

سطوح مختلف کروم از فولاد ضد زنگ به آن خواص متفاوتی می دهد، با محتوای کروم کمتر معمولاً فولاد ارزان تر اما با دوام کمتری تولید می­ گردد. انواع مختلفی از فولاد ضد زنگ وجود دارد که عبارتند از:

• آستنیتی: پرمصرف‌ترین نوع فولاد ضد زنگ، با استحکام تسلیم کم، اما مقاوم در برابر خوردگی و حرارت قوی، که معمولاً در لوازم خانگی، لوله‌کشی و ظروف صنعتی، ساختمان‌سازی و نماهای معماری استفاده می‌گردد این بزرگترین خانواده فولاد ضد زنگ است و حدود دو سوم کل تولید فولاد ضد زنگ را تشکیل می ­دهد.
• فریت: شکلی از فولاد است که عموماً نیکل ندارد، اغلب در برابر خوردگی، حرارت و ترک خوردگی مقاومت بهتری نسبت به انواع معمولی دارد و اغلب در ماشین‌های لباسشویی، دیگ‌های بخار و معماری داخلی استفاده می‌شود.
• مارتنزیتی: به دلیل داشتن کروم کم نسبت به سایر فولادهای زنگ نزن، مغناطیسی و مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد. این ماتل­ها بسیار سخت و قوی هستند و برای ساخت چاقو و تیغه­های توربین استفاده می شوند.
• دوبلکس: ترکیبی از فولادهای آستنیتی و فریتی است که آن را هم قوی و هم انعطاف‌پذیر می‌­نماید. در صنایع کاغذ، خمیر کاغذ، کشتی‌سازی و پتروشیمی استفاده می‌شود.

مزایا

• • خواص مقاوم در برابر خوردگی
  • مقاوم در برابر درجه حرارت بالا و پایین
  • در انواع زیادی وجود دارد
  • قوی و با دوام بالا
  • نگهداری کم و به راحتی تمیز می­ شود
  • ماندگاری طولانی، با هزینه نسبتا کم در طول چرخه عمر آن
  • در صورت تمایل به ظاهر زیبایی جذاب، می­توان به آن پرداخت خاصی داد و به راحتی کدر نمی ­گردد.
  • سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت

معایب

• • هزینه بالا به خصوص در هزینه اولیه
  • می تواند یک فلز سخت باشد، به خصوص بدون ماشین آلات و تکنیک های بالاتر
  • اغلب می تواند منجر به ضایعات پرهزینه و کار مجدد شود

انواع فولاد کربن

از سوی دیگر، فولاد کربنی دارای سطوح کروم بسیار پایین‌تری است و در عوض یک آلیاژ کربن-آهن با تنها چند ماده دیگر، در صورت وجود، به عنوان بخشی از ترکیب آن است. در نتیجه می ­توان از آن به عنوان فولاد کم آلیاژ نام برد. هر دو فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی دارای این ترکیب اولیه هستند، اما فولاد کربن را می ­توان با محتوای کربن آن تعریف نمود. این معمولاً حدود ۲-۲.۵٪ است، با این حال این اغلب متفاوت است. اگرچه بر خلاف فولاد ضد زنگ مستعد زنگ زدگی است، فولاد کربنی اغلب ارزان تر است و خواص مکانیکی متفاوتی بر اساس محتوای کربن دارد.

حتما مطالعه کنید : فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی

فولادهای کم کربن ضعیف تر و نرم تر هستند، اما می ­توان آنها را به راحتی ماشین کاری و جوش داد. در حالی که فولاد پر کربن قوی­ تر است، اما پردازش آن به طور قابل توجهی سخت­ تر می­ باشد.

انواع فولاد کربنی

عنصر تعیین کننده هر آلیاژ فولاد کربنی، محتوای کربن آن است، و به این ترتیب انواع مختلف فولاد کربنی مرتب و دسته بندی می شوند که عبارتند از:

• فولاد کم کربن: پرمصرف ترین نوع فولاد کربنی، با محتوای کربن کمتر از ۰.۲۵٪ معمولاً نسبتاً ضعیف تر و نرم تر هستند اما به راحتی جوش داده می شوند و انعطاف پذیرتر هستند و بنابراین اغلب برای ماشین کاری و جوشکاری کم هزینه استفاده می­ شوند.
• فولاد با کربن متوسط: با محتوای کربن ۰.۲۵-۰.۶٪ و محتوای منگنز ۰.۶-۱.۶۵٪، این فلزات را می­ توان از طریق عملیات حرارتی بهبود بخشید، اگرچه این کار را فقط می­ توان در مقاطع بسیار نازک انجام داد مگر اینکه عناصر آلیاژی اضافی، اضافه شوند. این فولادها نسبت به فولادهای کم کربن قوی تر اما انعطاف پذیری کمتری دارند.
• فولاد پرکربن: سخت‌ترین فولاد کربنی است، با کمترین شکل‌پذیری، بسیار مقاوم در برابر سایش و تقریباً همیشه سخت‌شده می­ باشد. محتوای کربن آن‌ها بین ۰.۶-۱.۲۵٪ و منگنز ۰.۳-۰.۹٪ است.

مزایای فولاد کربن

• • افزایش قدرت
  • ارزانتر از فولادهای ضد زنگ
  • مقاوم در برابر سایش
  • بادوام و مقاوم در برابر ضربه
  • برای دست زدن و کار کردن با آن در مقایسه با سایر فلزات ایمن است
  • سازگار با محیط زیست و بازیافت آسان

معایب فولاد کربن

• • قوی و گاهی اوقات کار با آن دشوار است.
  • شکننده، به راحتی خم یا قالب گیری نمی شود.
  • بیشتر مستعد زنگ زدگی و خوردگی است.
  • ظاهر کمتر جذاب، نمی تواند به پایان فولاد ضد زنگ دست یابد.

با بررسی مواردی که در بالا ذکر شده حال باید به این سوال پاسخ داد : تفاوت بین فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ چیست؟ می توان به این نتیجه رسید که ؛ در مقایسه فولاد کربنی با فولاد ضد زنگ ،بیان تفاوت‌ ویژگی‌های مکانیکی بین فولادهای کربنی و ضد زنگ، آسان نیست؛ زیرا هر کدام از آن‌ها انواع و درجات متفاوتی را شامل می‌شوند.