مقایسه اینکونل و فولاد ضد زنگ

هنگام تولید یک قطعه جدید، سوال مهمی که برای افراد حاضر در صنعت فلز بوجود می آید این است که بهتر است از کدام نوع فلز استفاده شود؟ در نگاه اول جواب دادن به این سوال آسان به نظر می رسد. 

 خیلی ها ممکن است فولاد کربن را برای کار انتخاب نمایند. فولاد کربن به دلیل این که آلیاژ ارزان قیمتی است، استفاده گسترده ای در صنعت فلز دارد. البته ممکن است این آلیاژ برای مصارف دیگر قابل استفاده نباشد.

هنگام کار با فلزات و استفاده از آنها برای تولید قطعات مورد استفاده در صنایع دیگر، بهتر است سوال هایی از این قبیل از خود بپرسید:

• این قطعه قرار است در کدام زمینه استفاده شود؟
• به چه مقدار استحکام نیاز داریم؟
• چه مقدار هزینه نیاز است؟

 اگر نیاز به استحکام زیاد و مقاومت به خوردگی به میزان قابل توجه در دما های زیاد باشد، آلیاژ های اینکونل بهترین گزینه برای استفاده در محیط هایی که شرایط ذکر شده در آنها حاضر است، هستند.

اینکونل 

اینکونل ها، کلاس و گروهی از سوپر آلیاژ های پایه نیکل – کروم هستند و خصوصیات بارز این مواد، مقاومت فوق العاده بالای آنها به خوردگی و اکسید شدگی است. البته این موارد تنها ویژگی هایی نیستند که باعث معروفیت اینکونل شده اند. این آلیاژ در دما های بالا پایداری بسیار زیادی دارا بوده و در برابر خزش نیز به خوبی مقاوم است. استحکام و مقاومت این ماده در دما های بسیار زیاد و همچنین محیط هایی که عوامل خورنده قوی در آنها موجود است، بسیار قابل توجه صنعتگران بوده است. 

اول اینکه بر روی این ماده فرایندی بنام پیرسختی انجام می گیرد که به آن استحکام دهی رسوبی نیز گفته شده و انوع مختلفی نیز دارد. مقاومت بسیار بالای اینکونل به دلیل انجام این فرایند است. با انجام پیرسختی بر روی اینکونل مقادیری از فلز نیبیوم (Niobium) با نیکل یک ترکیب بین فلزی در مرحله گاما دابل پرایم (ɣ'') تشکیل می دهند. این مرحله همانند چسبی بر روی مرز دانه های این آلیاژ عمل کرده و از انبساط آنها در مجاورت دما بالا، جلوگیری به عمل می آورد. مرز دانه های کوچک مقاومت به خزش بالاتر و مرز دانه های بزرگتر شکل پذیری بیشتری را برای یک قطعه به دنبال خواهند داشت. 

البته اینکونل هم معایب خود را دارد. این سوپر آلیاژ بسیار گران بوده و کار با آن بسیار سخت است. همچنین به سختی می توان بر روی آن انواع عملیات ماشین کاری را انجام داد. 

 فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ به واسطه داشتن مقادیر کروم بیش از 10.5 درصد در خود شناخته می شود. فولاد ضد زنگ مقاومت بالاتری در مقابل خوردگی در مقایسه با فولاد معمولی دارد. فولاد ضد زنگ در 5 دسته در صنایع استفاده می گردد که عبارتند از: آستنیتیک (Austenitic)، فریتیک (Ferritic)، مارتنزیتیک (Martensitic)، دوپلکس (Duplex) و فولاد های ضد زنگی که قابل پیر سخت کاری هستند (Precipitation hardenable Stainless Steel). 

طرز نامگذاری انواع این آلیاژ به دلیل شکل و نوع ریزساختار (Microstructure) آنهاست. فولاد ضد زنگ دوپلکس در واقع ترکیبی از انواع فریتیک و آستنیتیک می باشد. استحکام و ضد خوردگی بودن آلیاژ به همین ریز ساختار های آن وابسته است. به عنوان مثال، فولاد آستنیتیک، شکل پذیر ترین نوع در بین فولاد ضد زنگ و همچنین مقاوم ترین در برابر خوردگی می باشد. در عوض فولاد مارتنزیتی، استحکام بالاتر و مقاومت پایین تری را به خوردگی دارا است. در واقع در فولاد آستنیتی، مرز دانه های هم راستای بسیار بیشتری وجود دارد و این مورد دلیل تفاوت در ویژگی های این دو می باشد. فولاد ضد زنگ به گروه وسیعی از آلیاژ های فولاد اتلاق می شود. این مواد را می توان در هر جایی، از کارد و چنگال در آشپزخانه ها گرفته تا مصارف ساختمان سازی، زیست پزشکی و تولید مواد غذایی یافت. 

فرق اینکونل و فولاد ضد زنگ چیست؟ 

یکی از تفاوت های این دو، قیمت بسیار بالاتر اینکونل نسبت به فولاد های ضد زنگ می باشد. البته اینکونل مقاومت به خوردگی و استحکام بالاتری هم در مقایسه با فولاد ضد زنگ در دما های بالا دارد. با این حال در دما های پایین، فولاد هایی مانند 17-4PH ضد زنگ استحکام بالاتری را نسبت به اینکونل دارا هستند. هنگامی که زمان انتخاب از بین دو این فلز فرا می رسد، عواملی چون قیمت، دما و محکم بودن، مهم ترین فاکتور ها در انتخاب به شمار می روند. 

اگر نیاز به ساخت قطعات ارزان قیمت، اما نسبتاً محکم باشد، احتمالاً فولاد ضد زنگ گزینه مناسبی خواهد بود. در صورتی که نیاز به قطعه ای با استحکام زیاد در دما های بالا و همچنین مقاومت به انواع مواد شیمیایی و خورندگی احساس شود، مسلماً اینکونل بهتر است انتخاب شود.