آرشیو تیر ماه 1400

برخلاف آهن كه بيش از يك هزار سال است مورد استفاده بوده، استنلس استيل خويشاوندي نو رسيده براي دنياي علم مواد محسوب مي‌شود كه براي اولين بار در يكصد سال پيش توليد شده است. در آغاز ممكن است باورش سخت باشد كه اين فلز چنان فراگير شده كه تقريباً در همه وجوه زندگي مدرن وجود دارد اما اين امر به زبان ساده پيشرفت و موفقيت مهم و غير منتظره اي براي استنلس استيل بوده است. اين فلز انقلابي در دنياي مدرن ايجاد كرده و تقريباً در همه بخش‌هاي كارخانه‌ها و توليد، از تجهيزات بهداشتي و دستگاه‌هاي تهيه غذا گرفته تا صنايع خودروسازي و ساختماني، كاربرد پيدا كرده است. به علاوه اينكه ورق استيل در رقابت با مواد سنتي تر مثل مس، آلومينيوم و فولاد كربني عملكرد بهتري داشته است.

راز موفقيت استيل در خواص و ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آن نهفته است. استيل داراي مقاومت خوردگي بالا، مقاومت در برابر حرارت زياد تا ۱۲۰۰ درجه سانتيگراد، شكل پذيري و جوش پذيري مطلوب، طول عمر و دوام زياد است و زنگ هم نمي زند. در راس تمام اين خصوصيات اين ويژگي قرار دارد كه به راحتي با بسيار مواد ديگر تركيب مي شود و واكنش نشان نمي دهد و در مقام مقايسه با آلياژهاي تخصصي و غير قابل خورندگي ديگر ارزان است. در طول قرن گذشته، متخصصان متالورژي روش هاي ساخت ورق استيل را اختراع كرده و توسعه داده‌اند، خواص آنها را كنترل نموده و با كيفيت ثابت و يكسان آن را به توليد انبوه رسانده اند.

سال ۲۰۱۳ به عنوان يكصدمين سال اختراع اين فلز جالب توجه، مشخص شده است و در اين مقاله نگاه كوتاهي مي اندازيم به تاريخچه يكي از مهم ترين دستاوردهاي علم مواد.

اختراع استنلس استيل 

در سال ۱۹۱۳ مهندس هري بريريلي در شفيلد بريتانيا، فولاد زنگ نزن را كشف نمود. اگرچه پيشتر تلاش‌هاي زيادي در اين زمينه شده بود اما آقاي بريرلي با اختراع اولين استنلس استيل حقيقي، اعتبار و شهرت پيدا كرده است، استنلس استيلي كه در آن موقع 12.8 درصد كروم داشت. وي كروم را به آهن مذاب افزوده بود تا فلزي توليد كند كه زنگ نزند. كروم عنصر تركيبيِ كليدي است زيرا مقاومت در برابر خوردگي را به وجود مي آورد. پس از اين كشف، شهر شفيلد با فولاد و متالورژي به خودي خود مترادف گشت.

آقاي بريرلي به طور اتفاقي به اين اكتشاف رسيد و اين زماني بود كه تلاش مي كرد معضل فرسايش در سطوح داخلي لوله هاي تفنگ را براي ارتش بريتانيا در طول تاخت و تاز جنگ جهاني اول حل نمايد.

پس از كشف اوليه، طي يك گام واقعاً سريع، پيشرفت هاي بيشتري در زمينه استنلس استيل به وقوع پيوست. در سال ۱۹۱۹ آقاي الوود هاينز امتياز ثبت اختراع استنلس استيل مارتنزيتي را به دست آورد، در سال ۱۹۲۹ آقاي ويليام جي كرول از لوكزامبورگ، اولين كسي بود كه استنلس استيل رسوب سختي را كشف نمود و در سال ۱۹۳۰ استنلس استيل دوپلكس براي اولين بار در سوئد در كارخانه اوستا توليد شد.

نقاط عطف در تاريخ چه استنلس استيل 

خصوصيات ممتاز ورق استيل در طول سال ها، به تدريج شناخته شدند. در ذيل فهرستي كوتاه به ترتيب زمان، از نكات كليدي و مهم در تاريخچه استنلس استيل ذكر مي شود.

• بين سالهاي ۱۹۱۹ تا ۱۹۲۳ كاربرد استنلس استيل در حوزه‌هاي ساخت چاقوهاي جراحي، ابزارآلات و كارد و چنگال در شهر شفيلد پذيرفته شده بود.
• در اوايل دهه ۱۹۲۰ ميلادي، گونه‌اي مركب از كروم و نيكل مورد آزمون قرار گرفت. استيل معروف به ۸-۱۸ نشان دهنده درصد كروم و نيكل در استيل است.
• در سال ۱۹۲۵ ميلادي يك مخزن يا انبار با استفاده از ورق استيل جهت انبارش اسيد نيتريك ساخته و در نتيجه حقيقت مقاومت خوردگي اين فلز منحصربه‌فرد آشكار شد.
• در سال ۱۹۲۶ ميلادي، اولين بلند هاي جراحي ساخته شده از جنس استيل مورد استفاده قرار گرفت.
• در سال ۱۹۲۸ ميلادي، زماني كه اولين مخزن تخمير از جنس ورق استيل جهت اختلاط و آميختن آبجو مورد استفاده واقع شد، وجه بهداشتي اين فلز به منصه ي ظهور رسيد. از آن هنگام تاكنون صنايع غذايي و نوشيدني از اين فلز به طور گسترده استفاده كرده اند.
• در دهه ۱۹۳۰ ميلادي، اولين قطار از جنس استنلس استيل در ايالات متحده آمريكا ساخته شد.
• سال ۱۹۳۱ ميلادي، خلق اولين هواپيماي استيل مشاهده شد.
• تا سال ۱۹۳۵ ميلادي، سينك هاي استنلس استيل در آشپزخانه به طور وسيعي مورد استفاده بود.
• استيل ۴۳۰ براي ساختن سيم مفتولي به قطر 0.1 ميليمتر جهت دستگاه ضبط صوت مورد استفاده قرار گرفت.
• در سال ۱۹۵۴ ميلادي، اولين دوربين تلويزيوني جهت كار در زير آب از جنس استنلس استيل ساخته شد.
• در سال ۱۹۶۶ ميلادي، اولين نيروگاه برق جزر و مدي مجهز به توربيني با تيغه هاي استيل در فرانسه تاسيس شد.
• در دهه ۱۹۸۰ ميلادي، استنلس استيل در ساخت طويل‌ترين سيل بند متحرك در جهان بر روي رودخانه تامس به كار برده شد.
• در سال ۲۰۱۰ ميلادي، توليد جهاني استيل به ۳۱ ميليون تن رسيد.
• در سال ۲۰۱۰ ميلادي، حدود ۱۱ ميليون ماشين لباسشويي در چين توليد شد كه مخزن‌هاي داخلي آنها از جنس استيل بوده است.

در طول يك سال اخير حدوداً يكصد گريد استنلس استيل كشف و به صورت تجاري ساخته شده و در دسترس عموم قرار گرفته است. گريدهاي مزبور از نظر دسته بندي به چهار گروه يا خانواده اصلي تقسيم مي شوند كه عبارتند از مارتنزيتي، فريتي، آستنيتي و دوپلكس. ورق استيل فريتي و مارتنزيتي، مغناطيسي يا بگير هستند، در حاليكه آلياژهاي آستنيتي، غيرمغناطيسي (نگير) اند. اين آلياژها حاوي فلزات آلياژي ديگري نظير نيكل، تيتانيوم و مس هستند كه به آنها افزوده شده اند. كربن و نيتروژن هم به منظور تقويت ويژگي‌ها و خواص كلي استنلس استيل به آنها افزوده شده است.

ورق استيل در زمان كنوني 

امروزه كشور چين بزرگترين توليد كننده استنلس استيل در جهان است. يكي از توليدكنندگان و عرضه‌كنندگان پيشرو استنلس استيل، عبارت است از مجموعه اتوكومپو، گروهي از شركت ها كه مركز آنها در شهر اِسپو در فنلاند واقع است.

استيل كاربرد هاي بيشماري پيدا كرده است، از كوچكترين و ريزترين قطعات در ساخت دريچه‌هاي مصنوعي قلب انسان گرفته تا بزرگترين سازه هاي ساخت دست مهندسين و معماران ساختماني. آثار و بناهاي معروف تاريخي متعددي چون مجسمه دروازه ابر در شيكاگو با استفاده از استيل ساخته شده اند.

آگاهي روزافزون در مورد اهميت كاهش آلاينده‌هاي كربن، بسياري از كشورها را مشتاق به توسعه و رشد صنعت استيل كرده است، زيرا اين آلياژ مقاوم به خوردگي است و طول عمر كاري و دوام آن بسيار زياد مي باشد. از اين رو نياز به جايگزيني و تعويض و تعميرات مكرر و زود به زود نمي باشد. مضافاً اينكه استنلس استيل 100 درصد قابل بازيافت است، هنگام بازيافت و توليد مجدد از ارزش نمي‌افتد (كيفيت آن كاسته نمي شود). بدين لحاظ مي تواند دوره هاي عمر متعدد داشته باشد. همچنين پايداري و دوام استنلس استيل قابل مقايسه با فلزات ديگر نيست.

آينده ورق استيل 

از آنجا كه مزاياي پايداري استنلس استيل روز به روز فراگيرتر و شناخته شده تر مي‌شود، رشد و توسعه آن نيز محتملاً رو به فزوني است. محققين حتي دريافته اند كه ورق استيل روكش شده با نوعي چسب طبيعيِ واقعاً سازگار با محيط زيست، آن را ضد باكتري مي سازد، از اين رو اين مزيت نيز به فهرست طويل مزاياي استيل اضافه مي شود.