لوله فولادی ضد زنگ از خانواده مواد آلیاژی مبتنی بر آهن - مقاوم در برابر خوردگی - با حداقل محتوای کروم 10.5% است و خواص آن با تنظیم میزان نیکل (Ni)، کروم (Cr)، مولیبدن (Mo) بهبود مییابد. و عناصر دیگر در محیط طبیعی، فولاد کربن معمولی در اثر اکسید شدن، زنگ پودری روی سطح ایجاد می کند. اگر جلوی آن گرفته نشود، زنگ زدگی تا زمانی که فولاد کاملاً خورده شود ادامه می یابد.
لوله فولادی ضد زنگ نیز اکسید می شود، اما محصول اکسیداسیون آن زنگ معمولی نیست، بلکه یک لایه اکسید کروم با نفوذ ناپذیری عالی است که می تواند در برابر فرسایش بیشتر توسط رسانه های خورنده مقاومت کند و به"زنگ" عملکرد لوله فولادی ضد زنگ لوله های استنلس استیل را می توان به طور تقریبی از نظر ترکیب شیمیایی و خواص متالورژیکی به سه دسته آستنیت، فریت و مارتنزیت تقسیم کرد. برخی از کشورها طبقه بندی لوله های فولادی ضد زنگ را بر اساس اعداد دیجیتالی استاندارد می کنند که در میان آنها AISI (شماره موسسه آهن و فولاد آمریکا) و UNS (شماره یکپارچه) استانداردهای طبقه بندی رایج هستند.
لوله فولادی ضد زنگ آستنیتی. لوله های فولادی ضد زنگ آستنیتی حاوی کروم و نیکل از سری AISI300 هستند، در حالی که آلیاژهای حاوی کروم، نیکل و منگنز از سری AI - SI200 هستند. لوله های فولادی ضد زنگ آستنیتی با ویژگی های جامع خوب خود، از جمله مقاومت در برابر خوردگی خوب، استحکام بالا، پردازش آسان و جوش پذیری خوب مشخص می شوند و می توانند انعطاف پذیری و چقرمگی خوبی را در محدوده دمایی وسیعی از خود نشان دهند. لوله های فولادی ضد زنگ آستنیتی نیز جریان اصلی بازار لوله های فولادی ضد زنگ هستند و حدود 70% از مجموع خروجی لوله های فولادی ضد زنگ، در حالی که لوله های فولادی ضد زنگ درجه 304 پرمصرف ترین فولادهای آلیاژی در آستنیت هستند.
(لوله استنلس استیل فریتی. لوله فولادی ضد زنگ فریتی لوله فولادی ضد زنگ سری AISI400 است که فقط حاوی عنصر کروم است. این نوع لوله فولادی ضد زنگ پس از فرآوری می تواند تا حدی سخت شود، اما شکل پذیری پس از فرآوری کمتر از آستنیت است. ضد زنگ. لوله فولادی لوله فولادی ضد زنگ فریت مغناطیسی است، اما همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری خوبی است. لوله فولادی ضد زنگ سری 430 رایج ترین درجه استفاده شده در فریت است.
لوله فولادی ضد زنگ بدنه مارسل. لوله های فولادی ضد زنگ مارتنزیتی، لوله های فولادی ضد زنگ سری AISI400 هستند که فقط حاوی عناصر کروم هستند. چنین لوله های فولادی ضد زنگ مغناطیسی هستند، شکل پذیری خوبی دارند و می توانند با عملیات حرارتی سخت شوند. آنها می توانند در برابر زنگ زدگی حتی در محیط های گرم و مرطوب مقاومت کنند. برخی از انواع لوله های فولادی ضد زنگ عملیات حرارتی می شوند. پس از آن، استحکام کششی آن حتی به 1379 مگا پاسکال رسید.
لوله های فولادی ضد زنگ 80 سال است که در زمینه ساخت و ساز بخصوص در اروپا، آمریکا و ژاپن مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد آنها در ساخت و ساز عمدتاً دیوارهای پرده خارجی، سقف، کف، دروازه های سایبان و نرده است.
استاندارد اروپایی استفاده و تولید 304L، 316L و 2205 را مشخص می کند، علاوه بر این، AISI 301، 302، 303، 305 و ... را تایید کرده است و نمونه هایی از کاربردهای موفق در زمینه ساخت و ساز نیز وجود دارد.
شایان ذکر است که لوله های فولادی ضد زنگ نیز در حین استفاده دچار درجات مختلفی از خوردگی خواهند شد. هنگامی که دو فلز با اختلاف پتانسیل الکتروشیمیایی زیاد در تماس باشند، ممکن است چنین خوردگی رخ دهد. اگر بخار آب دو فلز را به هم متصل کند، یک حلقه جریان ایجاد می شود که در نتیجه یک واکنش الکتروشیمیایی ایجاد می شود. این واکنش می تواند به طور قابل توجهی نرخ خوردگی فلز آند را افزایش دهد. اختلاف انرژی پتانسیل بین هر دو لوله فولادی ضد زنگ برای ایجاد این نوع خوردگی کافی نیست و فقط تا حدی تأثیر دارد. با این حال، زمانی که فولاد کربنی با سطح وسیعی از لوله فولادی ضد زنگ در تماس باشد، فولاد کربنی به سرعت خورده می شود. بنابراین طراح باید تا حد امکان از تماس متقابل فلزات مختلف خودداری کند. در مواقعی که اجتناب ناپذیر است باید تا حد امکان از تجمع بخار آب در نزدیکی سطح تماس خودداری شود و در صورت لزوم عملیات عایق کاری انجام شود.
ترتیب دشواری الکترولیز مواد فلزی متداول استفاده می شود. هر چه فلز کمتر باشد تبدیل شدن به آند آسان تر است. هر چه فلزات در جدول دورتر باشند، بیشتر در معرض خوردگی الکتروشیمیایی هستند. البته مقدار نسبی فلز نیز یک عامل است و به طور کلی افزایش فلز بی اثر باعث تضعیف الکترولیز می شود.
مکان های مختلف استفاده، انتخاب لوله های فولادی ضد زنگ یکسان نیست، لازم است به طور جامع محیط استفاده، شکل معماری و سختی تعمیر و نگهداری بعدی را در نظر بگیرید. به طور کلی، لوله های فولادی ضد زنگ 316 باید برای ساختمان هایی در محیط های با آلودگی متوسط و کم و در فاصله 16 کیلومتری از دریا ترجیح داده شوند. به عنوان مثال، میدان مسابقه سنگاپور که در سال 1999 تکمیل شد، در ساحل دریا قرار دارد. دمای بالا و رطوبت بالا اثرات زیست محیطی را تشدید می کند. خورنده، مالک می خواهد سقف زیبا و بادوام باشد. لوله فولادی ضد زنگ 316 ثابت کرده است که یک انتخاب عالی برای نیازهای مالک'
موزه موسیقی راک که در سال 2000 ساخته شد، مدلی از کاربرد لوله های فولادی ضد زنگ 304 است. این ساختمان در مرکز سیاتل ایالات متحده آمریکا واقع شده است. شکل پیچیده معماری و رنگ غنی دیوار بیرونی باعث می شود که مواد سقف باید از لوله فولادی ضد زنگ 304 یا 316 استفاده شود، زیرا تنها لوله فولادی زنگ نزن آستنیتی می تواند از طریق رنگ آمیزی الکتروشیمیایی اثر رنگی به دست آورد. اگرچه سیاتل نیز یک شهر بندری است، رنگ الکتروشیمیایی می تواند مقاومت خوردگی 304 را بهبود بخشد. در عین حال، با توجه به اینکه شکل ساختمان برای فرسایش آب باران و نگهداری منظم مناسب است، لوله فولادی ضد زنگ 304 پس از مقایسه جامع انتخاب می شود.
به طور کلی، هرچه شرایط محیطی سختتر باشد، محتوای آلیاژ لوله فولادی ضد زنگ بیشتر مورد نیاز است. در محیط کلی استفاده از 304/304L و 316/316L مقرون به صرفه تر است. نوع 430 برای مصارف داخلی بسیار موثر است. اگر الزامات برای استفاده در فضای باز زیاد است، باید سعی کنید 2205 را با مقاومت در برابر خوردگی بهتر انتخاب کنید.
اگر طراحی شامل پروفیل های جوشکاری با ضخامت بیشتر از 6 میلی متر باشد، نمرات با تسمه کم کربن"L" باید ترجیح داده شود. به ویژه، برای لوله های فولادی ضد زنگ با درجه و سطح یکسان، تامین کنندگان مختلف زبری سطح متفاوتی دارند و زبری سطح، جهت دانه و غیره بر اثر استفاده از لوله های فولادی ضد زنگ تأثیر می گذارد. بنابراین، الزامات خاص برای زبری سطح باید در سند مشخصات طراحی بیان شود.
