تفاوت فولاد ضد زنگ با چدن
فولاد ضد زنگ چیست؟
فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) نوعی فولاد آلیاژی است که با افزودن عناصر آلیاژی خاصی مانند کروم (حداقل 10.5%)، نیکل، مولیبدن و منگنز تولید می شود. این عناصر باعث ایجاد یک لایه اکسید کروم بسیار نازک و پایدار روی سطح فولاد می شوند که مانع از اکسید شدن آن در تماس با هوا یا رطوبت می گردد. به همین دلیل، فولاد ضد زنگ مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی از خود نشان می دهد. انواع مختلفی از فولادهای زنگ نزن وجود دارند، از جمله:- فولاد زنگ نزن آستنیتی (مانند 304 و 316)
- فولاد زنگ نزن فریتی
- فولاد زنگ نزن مارتنزیتی
چدن چیست؟
چدن (Cast Iron) آلیاژی است که از آهن، کربن (معمولاً 2 تا 4 درصد)، سیلیسیم و گاهی عناصر دیگری نظیر منگنز، فسفر و گوگرد تشکیل شده است. چدن در حالت مذاب سیالیت بالایی دارد و به راحتی قابل ریخته گری در قالب های پیچیده است. انواع مختلفی از چدن وجود دارد که بسته به نوع ساختار گرافیتی آن، ویژگی های مکانیکی متفاوتی از خود نشان می دهند:- چدن خاکستری (Gray Cast Iron)
- چدن سفید (White Cast Iron)
- چدن داکتیل (Ductile Iron)
- چدن مالیبل (Malleable Iron)
مقایسه خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ با چدن
مقاومت کششی و ضربه ای
فولاد ضد زنگ: دارای مقاومت کششی بالا تا بیش از 700 مگاپاسکال است و در بسیاری از گریدها قابلیت جذب انرژی ضربه ای خوبی دارد. به خصوص گریدهای آستنیتی، در برابر شکست ترد بسیار مقاوم هستند. چدن: مقاومت کششی کمتری دارد (معمولاً بین 200 تا 400 مگاپاسکال)، به ویژه در چدن خاکستری که ترد و شکننده است. البته چدن داکتیل مقاومت کششی بیشتری دارد و می تواند تا حدود 500 مگاپاسکال برسد.چقرمگی (Toughness)
فولاد ضد زنگ از نظر چقرمگی عملکرد بسیار بهتری نسبت به چدن دارد. این خاصیت به ویژه در محیط هایی با نوسانات شدید حرارتی یا بارگذاری ضربه ای اهمیت دارد. چدن معمولاً در برابر ضربه آسیب پذیر است و شکست ترد در آن رایج است، مگر اینکه از نوع داکتیل باشد.سختی و مقاومت به سایش
چدن به دلیل دارا بودن ذرات گرافیت و سختی بالاتر، مقاومت سایشی بیشتری دارد و در قطعاتی مانند بوش ها، رینگ ها، پوسته پمپ و دیسک ترمز استفاده می شود. فولاد ضد زنگ در حالت نرمال سختی کمتری دارد، اما از طریق عملیات حرارتی یا آلیاژسازی می توان آن را به سختی های قابل توجهی رساند.تفاوت در جوش پذیری و ماشین کاری
- جوش پذیری
- ماشین کاری
- مقاومت در برابر خوردگی
تفاوت کاربرد های استیل با چدن
کاربردهای فولاد ضد زنگ
- ساخت مخازن تحت فشار و راکتورها
- مبدل های حرارتی و کندانسورها
- تجهیزات پالایشگاهی و پتروشیمی
- قطعات توربین ها و ژنراتورها
- بدنه و قطعات پمپ های صنعتی
کاربردهای چدن
- بلوک و سرسیلندر موتور خودرو
- پایه ها و شاسی های ماشین آلات صنعتی
- ریل ها و تکیه گاه های پر ارتعاش
- بدنه کمپرسورها و پوسته پمپ های حجیم
- تجهیزات ریخته گری و قالب سازی
رفتار در دمای بالا و پایین
- فولاد ضد زنگ
- چدن
- قابلیت ریخته گری و فرم پذیری
تفاوت قیمت فولاد ضد زنگ با چدن
فولاد ضد زنگ به دلیل استفاده از عناصر گران قیمت مانند نیکل و مولیبدن، قیمت بالاتری نسبت به چدن دارد. با این حال، در شرایطی که دوام بالا و مقاومت به خوردگی حیاتی باشد، استفاده از فولاد ضد زنگ توجیه اقتصادی دارد چون هزینه های نگهداری، تعویض و توقف تولید را کاهش می دهد. چدن از لحاظ هزینه مواد اولیه و فرآیند تولید، گزینه ای بسیار مقرون به صرفه است. برای ساخت قطعات حجیم، ثابت و کم حرکت، چدن انتخاب اول بسیاری از صنایع است.
فولاد ضد زنگ و چدن، کدام را انتخاب کنیم؟
انتخاب بین فولاد ضد زنگ و چدن در صنعت نیازمند درک کامل از الزامات پروژه، نوع بارگذاری، شرایط محیطی و اولویت های اقتصادی است:
- اگر اولویت با دوام بلند مدت، مقاومت در برابر خوردگی، جوش پذیری و عملکرد در شرایط سخت است، فولاد ضد زنگ گزینه ای هوشمندانه خواهد بود.
- اگر قیمت پایین، ریخته گری آسان، ماشین کاری سریع و تولید انبوه مورد نظر باشد، چدن همچنان انتخابی مقرون به صرفه و کارآمد است.
- در نهایت، استفاده هوشمندانه از هر دو ماده در جایگاه درست خود، می تواند منجر به بهره وری بالا و صرفه جویی در هزینه ها شود.
