استیل و آهنربا

استیل و آهنربا 

انواع استیل های ضدزنگ جذب آهنربا نمی شوند . بسته به ترکیب، استیل های ضد زنگ بگیر و نگیر وجود دارد. برای اینکه جذب آهنربا نشود، باید شرایط خاصی را برآورده کند. برای درک بهتر استیل و خواص آهنربای آن، بیایید بررسی کنیم که استیل چیست.

 استیل چیست؟

به عنوان یک آلیاژ، استیل از ترکیبی از فلزات ساخته شده است که تعادل آن آهن است، اما عنصر آلیاژی اصلی کروم است.  استیل به دلیل عناصر موجود در داخل: آهن، کروم، سیلیکون، کربن، نیتروژن و منگنز در برابر کدر شدن و زنگ زدگی مقاوم است. این باید از حداقل 10.5٪ کروم و حداکثر 1.2٪ کربن تشکیل شده باشد تا به عنوان استیل شناخته شود.کروم (ترکیب با نیکل) جزئی است که به استیل مقاومت در برابر خوردگی می دهد. در حالی که استیل اغلب ضد زنگ نامیده می‌شود، اما واقعاً ضد زنگ نیست، زیرا کروم روی سطح آن تجمع می‌یابد که باعث می‌شود در مقایسه با فولاد معمولی بدون کروم برای مدت طولانی‌تری در برابر سوء استفاده مقاومت کند. غیرفعال سازی فرآیند اعمال کروم به استیل برای حفظ سطح براق و نقره ای است.

 استیل مغناطیسی است

انواع  استیل

استیل در بیش از 57 نوع آلیاژ استاندارد و همچنین آلیاژهای سفارشی متعدد تولید شده توسط تولید کنندگان استیل موجود است. ترکیب هر نوع متفاوت است. بر اساس خواص متالورژیکی و ریزساختار، استیل را می توان به پنج دسته تقسیم کرد:

 استیل های زنگ نزن آستنیتی

 استیل های  ضد زنگ فریتی

 استیل های ضد زنگ مارتنزیتی

 استیل های ضد زنگ دوبلکس

 استیل های سخت شده در اثر بارش

استیل دوبلکس کریستال های آستنیتی و فریتی را ترکیب می کند، بنابراین بهترین های هر دو جهان را ارائه می دهد و مغناطیسی است در حالی که به طور کلی مقاومت در برابر خوردگی بیشتری نسبت به استیل زنگ نزن آستنیتی 304 و 316 دارد.

 استیل فریتی 

این استیل عمدتاً به دلیل وجود فریت، ترکیبی از آهن و سایر عناصر مغناطیسی هستند. کریستال های فریت و آهن این نوع استیل را مغناطیسی می کند. همچنین ذکر این نکته ضروری است که برخی از استیل با فریت دارای کشش مغناطیسی ضعیفی هستند. استیل نمرات 409، 430 و 439 نیز به عنوان استیل فریتی شناخته می شود.

 استیل ضد زنگ مارتنزیتی 

این دسته دارای انواع مختلفی از استیل ضد زنگ هستند که مغناطیسی هستند. در صورت وجود آهن، ممکن است استیل مارتنزیتی دارای ساختار بلوری فرومغناطیسی باشد. مغناطیس فولاد مارتنزیتی به دلیل آهن است که جزء اصلی آن است. استیل مارتنزیتی دارای کربن به دام افتاده در کریستال های آن است که می تواند سخت شود تا بسیار قوی شود اما مقاومت شیمیایی آن در مقایسه با استیل زنگ نزن آستنیتی کاهش یافته است.سه درجه از استیل مارتنزیتی وجود دارد – 410، 420 و 440.

 استیل زنگ نزن آستنیتی 

اکثر استیل زنگ نزن که در این دسته قرار می گیرند به دلیل سطح بالای آستنیت غیر جذب آهنربا هستند. علیرغم اینکه برخی از آلیاژها مانند گریدهای استیل 304 و 316 حاوی آهن هستند، این مواد غیر فرومغناطیسی هستند. این ساختار کریستالی است که برای خواص مغناطیسی مهم است. استیل زنگ نزن آستنیتی با استفاده از فرآیند حرارتی یا سخت کاری (مانند خمش، حفاری و غیره) می توانند تا حدی جذب اهنربا شوند و در برخی مناطق فریت تشکیل دهند. در نتیجه، گریدهای آستنیتی مغناطیس خفیفی را در لبه‌های مکانیکی مانند صفحات نشان می‌دهند.

چه چیزی استیل را جذب اهنربا می کند؟

برای جذب اهنربا شدن استیل ضروری است که دارای آهن بوده و دارای ساختار بلوری مارتنزیتی و فریتی باشد.

باید در آلیاژ آهن وجود داشته باشد
آلیاژ باید دارای ساختار کریستالی مارتنزیتی و فریتی باشد
کدام انواع  استیل ضد زنگ جذب آهنربا می شوند؟
در زیر چند نمونه از استیل بگیر و استیل نگیر آورده شده است که به صورت خلاصه ای سریع آورده شده است.

 استیل ضد زنگ فریتی درجه 430 بگیر است

استیل ضد زنگ آستنیتی درجه 304 بگیر نیست اما ممکن است در مناطقی که سرد کار شده اند (خم شدن، تغییر شکل و غیره) کمی جذب اهنربا شود.
استیل ضد زنگ آستنیتی درجه 316 جذب آهنربا نمی شود

انواع استیل ضد زنگ

در استیل های زنگ نزن چرا جذب آهنربا اهمیت دارد؟
میدان های مغناطیسی، زمانی که روی یک ماده اعمال می شود، می تواند بر عملکرد و هدف مورد نظر آن تأثیر بگذارد. آهنرباها می توانند در طول فرآیندهای ساخت و جوشکاری عوارض ایجاد کنند (یک میدان مغناطیسی می تواند با جرقه جوش تداخل کند و سطح جوش کمتر مرتبی ایجاد کند). هنگام استفاده از آهنربا، جریان های الکتریکی نیز می توانند رفتار متفاوتی داشته باشند.برخی از استیل های زنگ نزن به دلیل مقاومت در برابر خوردگی مورد نظر هستند و همچنین می‌خواهند دارای میدان مغناطیسی باشند (مانند درجه‌های 420، 430) اما برخی دیگر به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و مغناطیسی نبودن (مانند 316) مورد نظر هستند. الزامات کاربرد تعیین می کند که کدام نوع  استیل ضد زنگ مناسب تر است.

راهنمای سریع آهنرباها، فلزات مغناطیسی و فلزات غیر مغناطیسی

نمرات متداول استیل ضد زنگ

استیل ضد زنگ 304 – گاهی اوقات به عنوان SS304 نیز شناخته می شود، متداول ترین استیل ضد زنگ در هر دو کاربرد صنعتی و مصرفی است. آلیاژهای کروم و نیکل موجود در 304 آن را در برابر بسیاری از حملات خوردگی مقاوم می کند. علاوه بر این، به طور گسترده در طیف گسترده ای از صنایع استفاده می شود زیرا نیازی به آنیل پس از جوش ندارد (فرایند گرمایش و خنک کننده مجدد که فلزات را از تنش ناشی از گرما رها می کند). استیل ضد زنگ 304 از 16 تا 24 درصد کروم و همچنین آلیاژهایی مانند نیکل، کربن و منگنز تشکیل شده است. استیل 304 مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد، بنابراین برای اکثر کاربردهای غذایی مناسب است. با این حال، وجود کلریدها در سطوح غیر فعال می تواند باعث ایجاد حفره شود.

 استیل ضد زنگ 316

(SS 316) همان خواص استیل ضد زنگ 304 را دارد، به جز با افزودن اندکی مولیبدن برای افزایش مقاومت در برابر کلریدها، که آن را برای محصولاتی مانند فرآورده های گوشتی و غذاهای نمکی ملایم مناسب تر می کند. شیمی استیل ضد زنگ 316 شبیه به 304 است، اما حاوی مولیبدن نیز هست. به همین دلیل در برابر خوردگی بسیار بهتر مقاومت می کند. همانند 304، در 316 نیز نیازی به آنیلینگ پس از جوش نیست.

استیل ضد زنگ 316L

تفاوت قابل توجهی بین استیل ضد زنگ 316L و 316 وجود ندارد. محتوای کربن تنها تفاوت بین آنهاست. از آنجایی که 316L حاوی کربن کمتری است، نسبت به 316 در برابر خوردگی مقاوم تر است. برای 316L نیازی به بازپخت پس از جوش نیست.استیل ضد زنگ 304، 316 و 316L فولادهای آستنیتی هستند که به ساختار کریستالی آنها اشاره دارد. فولاد آستنیتی از فولاد مارتنزیتی یا فولاد فریتی قوی تر است. فولادهای فریتی مغناطیسی دارای محتوای کربن کم، مقاومت به خوردگی پایین و جذب آهنربا می شوند.بر اساس نمودار زیر، می توانید مقاومت در برابر خوردگی و استحکام انواع استیل ضد زنگ را با هم مقایسه کنید تا راهنمای سریعی به شما ارائه دهد.

خواص استیل ضد زنگ

استیل ضد زنگ با کروم، مولیبدن و منگنز کمتر نسبت به استیل ضد زنگ با کروم و منگنز بیشتر، مقاومت به خوردگی بهتری دارد. مشخص است که استیل های ضد زنگ با خواص مغناطیسی مانند 409 و 430 در برابر خوردگی و همچنین استیل های زنگ نزن با خواص غیر مغناطیسی مانند 304 و 316 مقاومت نمی کنند. انتظار این که از آنها چنین باشد غیرواقعی است. محتوای کروم در گرید 409 11 درصد است که البته برای استفاده در سیستم های اگزوز خودرو کافی است.در درجه 430، 16 درصد کروم وجود دارد و این ماده عمدتاً در داخل خانه استفاده می شود. محتوای کروم درجه 304 18 درصد است که آن را برای مصارف عمومی و قرار گرفتن در فضای باز ایده آل می کند. درجه 316 برای محیط های دریایی مورد نیاز است زیرا دارای 16٪ کروم و 2٪ مولیبدن است تا در برابر خوردگی نمک مقاومت کند.

بهترین استیل ضد زنگ برای صنایع غذایی چیست؟

وقتی صحبت از فرآوری مواد غذایی می شود، استیل ضد زنگ در این سه نوع موجود است: 304 (1.4301)، 316 (1.4401 یا 1.4404)، و 430 (1.4016).استیل ضد زنگ 316 (SS 316) به دلیل مقاومت در برابر خوردگی بالاتر در مقایسه با درجه 304 در کاربردهای غذایی بسیار محبوب است – در جایی که مردم به استیل ضد زنگ درجه مواد غذایی اشاره می کنند معمولاً منظورشان استیل ضد زنگ 316 است. استیل های زنگ نزن سری 400 حاوی نیکل بیشتری نسبت به استیل های سری 300 هستند، بنابراین در محیط های سخت مستعد خوردگی هستند. بنابراین، 430 اندکی در برابر خوردگی در محیط های اسیدی آسیب پذیرتر است، اما تنها در صورتی که قرار گرفتن در معرض طولانی مدت باشد. پس از اینکه 430 در معرض رطوبت قرار گرفت، برای جلوگیری از خوردگی، به طور کلی لازم است که در اسرع وقت خشک شود.مواد استیل ضد زنگ یک انتخاب محبوب برای بسیاری از کاربردهای بهداشتی حمل و نقل مواد غذایی است. فقط این نیست که  استیل ضد زنگ در برابر دمایی که پلاستیک را ذوب میکند، مقاومت می کند، بلکه لایه اکسید آن نیز از زنگ زدگی مواد غذایی جلوگیری می کند. استیل ضد زنگ درجه مواد غذایی حاوی هیچ ماده شیمیایی نیست که بتواند به غذا مهاجرت کند، که ممکن است مهمترین عامل باشد.

استیل ضد زنگ نیز به دلایل زیر در صنایع غذایی مفید است:

مقاوم در برابر خوردگی: استیل ضد زنگ در مقایسه با سایر فلزات به ویژه در برابر خوردگی مقاوم است، به همین دلیل برای استفاده در آشپزخانه ایده آل است. تجهیزات آشپزخانه اغلب از استیل ضد زنگ مناسب مواد غذایی ساخته می شود که نصب آن می تواند گران باشد. از آنجایی که بسیاری از گریدهای استیل ضد زنگ در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند، نیازی به تعویض مکرر تجهیزات نیست.

استحکام

استیل ضد زنگ یک فلز بسیار بادوام است که آن را برای وسایل سنگین مانند تجهیزات و قفسه ها ایده آل می کند.
سهولت در تمیز کردن: مزیت آشکار استیل ضد زنگ تمیز کردن آسان آن است. مواد دیگر، مانند پلاستیک یا چوب، دارای شیارها یا روزنه هایی هستند که باکتری ها می توانند وارد آن شوند و رشد کنند. تمیز کردن استیل ضد زنگ آسان است زیرا صاف است و جایی برای پنهان شدن باکتری ها فراهم نمی کند. به clاز استیل ضد زنگ به درستی استفاده کنید، همیشه از یک پاک کننده استیل ضد زنگ درجه مواد غذایی استفاده کنید.
هزینه

استیل ضد زنگ یک ماده نسبتاً کم نگهداری است که به درستی مراقبت و نگهداری شود.
استفاده از آهنربا، جداکننده مغناطیسی و فلزیاب در صنایع غذایی بسیار مهم است
معمول است که ماشین آلات فرآوری مواد غذایی از استیل ضد زنگ 304 یا 316 ساخته شوند. در اکثر کارخانه های فرآوری مواد غذایی، محصول از چندین ماشین و تجهیزات استیل ضد زنگ عبور می کند. در فرآیند پوشیدن هزاران قطعه متحرک در برابر یکدیگر، ضایعات کوچک استیل ضد زنگ می توانند وارد جریان محصول شوند.

آهنربا در صنایع غذایی

در نتیجه، مشتریان اغلب از ما می‌پرسند که آیا آهن‌ربا می‌تواند قطعات فلزی ظریف،  استیل ضد زنگ و حتی قطعات فلزی فرسوده را از تجهیزات حذف کند. پاسخ این است که بله، مغناطیس می تواند در استیل ضد زنگ با سخت شدن کار رخ دهد، بسته به سطح سخت شدن کار، و درجه و اندازه قطعه استیل ضد زنگ.از آنجایی که آلاینده های استیل زنگ نزن از نظر مکانیکی خسته/سخت می شوند (فرایند خستگی مکانیکی را می توان “سخت کاری” نیز نامید) آنها اکنون ضعیف/فرومغناطیسی هستند و بنابراین می توان با استفاده از تجهیزات جداسازی مغناطیسی آنها را جدا کرد. همچنین، استیل ضد زنگ به شکل ذرات ریز، یعنی زمانی که اندازه آن کمتر از 0.1 تا 3 میلی متر باشد، ویژگی های آن را به پارامغناطیس تغییر می دهد. اگر میدان مغناطیسی اعمال شود، یک پاسخ مغناطیسی در جهت میدان ایجاد می کند.به دلیل استفاده از استیل ضد زنگ سخت شده در فرآوری مواد غذایی، خطر آلودگی جدی وجود دارد. این آلاینده‌ها می‌توانند آنقدر کوچک باشند که تقریباً نامرئی باشند (تقریباً گرد و غبار)، بنابراین ضروری است که آلودگی فلزات خارجی به حداقل برسد.

نتیجه نهایی 

استفاده از فلزیاب ها و جداکننده های مغناطیسی توصیه می شود، زیرا اگر آلودگی استیل ضد زنگ به شکلی باشد که از حساسیت مغناطیسی آن بیشتر باشد، پس به یک فلزیاب نیاز است. اما این احتمال نیز وجود دارد که فلزیاب قطعه ریز (کمتر از 3 میلی متر) را از دست بدهد، بنابراین تجهیزات جداسازی مغناطیسی با شدت بالا باید در بالادست نصب شوند. جداکننده های مغناطیسی استیل ضد زنگ ما از آهنرباهای دائمی نئودیمیوم (خاکی کمیاب) با شدت بسیار بالا استفاده می کنند، بنابراین آنها یک راه حل عالی برای صنعت فرآوری مواد غذایی خواهند بود.