تفاوت استیل بگیر و نگیر (مقایسه کامل + معرفی گریدها)

استیل بگیر و نگیر دو محصول از خانواده فولادهای ضدزنگ هستند که یکی دارای خاصیت مغناطیسی بوده و جذب آهنربا می‌شود و دیگری چنین قابلیتی ندارد. اما این پایان کار نیست و این دو از بسیاری دیگر از جنبه‌ها از خواص گرفته تا کاربرد و قیمت متفاوت از یکدیگرند. مقایسه فولاد ضد زنگ بگیر و نگیر و شناخت انواع گریدهای آن‌ها موجب شناخت دقیق تفاوت استیل بگیر و نگیر می‌شود تا بتوانید بهترین محصول را متناسب با نیاز خود انتخاب نمایید.

مهم‌ترین تفاوت‌های استیل بگیر و نگیر

برای شناخت بهتر و تمایز بین استیل بگیر و نگیر، لازم است با تفاوت‌های کلیدی آن‌ها آشنا شویم که عبارت‌اند از:

• خواص مغناطیسی: استیل بگیر دارای خاصیت مغناطیس است و جذب آهنربا می‌شود اما استیل نگیر این‌طور نیست.
• مقاومت به خوردگی: استیل نگیر دارای مقاومت به خوردگی بهتری (به دلیل نیکل بیشتر) نسبت به استیل بگیر است.
• ریزساختار: استیل‌های نگیر دارای ریزساختار آستنیتی هستند اما استیل‌های بگیر ریزساختار فریتی و برخی مارتنزیتی دارند.
• عملیات حرارتی: استنلس استیل نگیر به دلیل ریزساختار آستنیتی قابلیت سخت‌کاری با عملیات حرارتی ندارد.
• قابلیت جوشکاری: فولاد ضد زنگ بگیر قابلیت جوشکاری ضعیف‌تری داشته و نیاز به پیش‌گرمایش یا استفاده از روش‌های مخصوص جوشکاری دارد.
• تحمل درجه حرارت: فولاد زنگ نزن نگیر مقاومت دمابالای بسیار بهتری دارد و به برخی گریدهای آن استیل نسوز می‌گویند.
• کاربرد: استیل نگیر به دلیل مقاومت به خوردگی بهتر اغلب در مصارف صنعتی مانند ساخت مخزن، کپسول و تانکر کاربرد دارد و استیل آهنربایی در مصارف آشپزخانه، پزشکی، اتصالات و… کاربرد دارد.
• قیمت: معمولاً قیمت ورق استنلس استیل در حالت نگیر به دلیل بهره‌مندی از مقدار نیکل بالاتر و خواص مقاوم به خوردگی و حرارتی بهتر، گران‌تر از استیل بگیر است.

مقایسه ورق استیل بگیر و نگیر؛ کدام بهتر است؟

برای اینکه مشخص کنیم بین ورق استیل بگیر و نگیر کدام برای پروژه ما مناسب‌تر است، آن‌ها را از دیدگاه علمی و فنی با جزئیات کامل مقایسه می‌کنیم.

بررسی ریزساختار؛ چرا استیل نگیر جذب آهنربا نمی‌شود؟

ورق استیل نگیر دارای ریزساختار آستنیتی (ساختار Face-Centered Cubic یا FCC) و ورق استیل بگیر دارای ریزساختارهای فریتی (ساختار Body-Centered Cubic یا BCC) یا مارتنزیتی (ساختار Body-Centered Tetragonal یا BCT) است. آرایش اتم‌ها در ساختار FCC باعث خنثی شدن اسپین‌های (گشتاور) مغناطیسی الکترون‌ها می‌شود و این امر موجب عدم بروز خواص فرو مغناطیسی می‌شود. به عبارتی، در این ساختار، اسپین‌های مغناطیسی ‌اتم‌ها هم‌جهت نمی‌شوند تا میدان مغناطیسی ایجاد شود.

ضمن اینکه، نیکل خود به‌عنوان عنصر پایدارکننده فاز آستنیت شناخته می‌شود و حضور آن در ورق‌های استیل نگیر موجب پایداری آستنیت با ساختار FCC می‌شود. پایداری این فاز هم به معنای عدم ایجاد خاصیت مغناطیسی در استنلس استیل‌های نگیر است.

مقایسه مقاومت به خوردگی

فولادهای ضد زنگ حداقل 10.5 درصد کروم در ترکیب شیمیایی خود دارند. واکنش کروم با اکسیژن موجب تشکیل ترکیب Cr2O3 به‌عنوان لایه پسیو (Passive) می‌شود. این لایه نقش محافظ را بر عهده داشته و با قابلیت خودترمیمی که دارد، از خوردگی فولادهای زنگ نزن جلوگیری می‌کند. در صورت وجود اکسیژن، اگر این لایه تخریب شود نیز قابلیت بازسازی مجدد و ترمیم دارد.

استیل نگیر با مقدار کروم و نیکل بالایی که دارد پایداری فاز آستنیت در آن بیشتر بوده و لایه پسیو پایدارتری را ایجاد می‌کند. این لایه موجب کاهش نفوذ یون کلراید می‌شود. درنتیجه، محصولات ورق استیل نگیر در محیط‌های اسیدی، مرطوب و کلریدی مقاومت به خوردگی بهتری از خود نشان می‌دهند.

استیل بگیر با ریزساختار فریتی نسبت به کلرید نفوذپذیرتر بوده و مستعد خوردگی حفره‌ای در محیط‌های مرطوب یا شور است. بنابراین، مقاومت به خوردگی استیل نگیر بسیار بهتر از نوع بگیر با ریزساختار فریتی است. از طرفی، استیل بگیر با ساختار مارتنزیتی کمترین مقاومت به خوردگی را داشته و مستعد خوردگی یکنواخت، بین‌دانه‌ای و شکافی است. به همین دلیل در اغلب کاربردها به پوشش محافظ نیاز دارد.

نکته مهم در رابطه با استفاده از فولادهای ضد زنگ در دماهای بالا، توجه به خوردگی بین‌دانه‌ای است. در این حالت از خوردگی، کاربید کروم در دمای 450 تا 850 درجه سانتی‌گراد (محدوده حساسیت یا sensitization range) در مرزدانه‌ها رسوب می‌کند. این پدیده باعث تهی شدن کروم در اطراف مرزدانه شده و لایه پسیو از بین می‌رود و خوردگی بین‌دانه‌ای رخ می‌دهد. خطر این نوع خوردگی در استیل‌های نگیر آستنیتی با کربن بالا (304) و استیل بگیر از نوع مارتنزیتی بیشتر است. برای جلوگیری از این نوع خوردگی استفاده از گریدهای کم‌کربن مانند 304L و 316L توصیه می‌شود.

عملیات حرارتی

عملیات حرارتی با اهداف متفاوتی ازجمله سخت‌کاری، حذف تنش‌های پسماند، حل سازی کاربیدها، بهبود شکل‌پذیری و… روی مواد مختلف انجام می‌شود. یکی از بزرگ‌ترین فرق‌های استیل بگیر و نگیر، عدم امکان سخت‌کاری استیل‌های نگیر با استفاده از عملیات حرارتی است. اما با انجام عملیات حرارتی حل سازی (Solution Annealing) در محدوده دمایی 1010 تا 1080 درجه سانتی‌گراد و سپس سردسازی سریع، می‌توان رسوبات کاربیدی را در ساختار استیل‌های نگیر حذف کرد و از این طریق مقاومت به خوردگی آن‌ها را بهبود بخشید.

قابلیت جوشکاری

استیل نگیر را می‌توان حتی بدون پیش گرم کردن به روش‌های GTAW (TIG)، GMAW (MIG) و SMAW به‌خوبی جوشکاری کرد. به عبارتی، قابلیت جوشکاری استیل نگیر بسیار بهتر از استیل بگیر است. در استنلس استیل‌های آستنیتی ترک‌خوردگی ناشی از تردی یا سختی بیش‌ازحد در ناحیه متأثر از حرارت (HAZ) به‌ندرت اتفاق می‌افتد.

بزرگ‌ترین چالش جوشکاری استیل‌های بگیر فریتی، رشد دانه‌ها در منطقه HAZ است که موجب ایجاد ساختار ناهمگن شده و افت چقرمگی و افزایش احتمال ترک را به دنبال دارد. همچنین، به دلیل عدم وجود نیکل در این فولادهای ضد زنگ، مقاومت به ترک گرم کمتر از استیل نگیر است.

استیل‌های بگیر مارتنزیتی ضعیف‌ترین قابلیت جوشکاری را دارند. این مواد پس از جوشکاری دچار تحول فاز آستنیت به مارتنزیت می‌شوند که تردی و شکنندگی بالا را برای منطقه HAZ در پی دارد. همچنین، ترک‌های سرد و شکست‌های ترد به‌راحتی در آن ایجاد می‌شوند. بنابراین، پیش گرم کردن در محدوده 200 تا 400 درجه سانتی‌گراد و پس گرم کردن به‌منظور کاهش تنش‌ها در آن‌ها ضروری است.

انواع گریدهای ورق استیل بگیر و نگیر؛ نحوه تشخیص آن‌ها

روش ساده تشخیص استیل بگیر از استیل نگیر، نزدیک کردن یک آهنربا به آن‌هاست! اما همیشه هم آهنربا در اختیار ندارید که بخواهید چنین روشی را امتحان کنید! بنابراین، باید کد استاندارد هرکدام را بدانید تا به‌راحتی آن‌ها را تشخیص دهید.

گریدهای فولاد ضد زنگ آستنیتی با کدهای سه‌رقمی 2XX و 3XX مشخص می‌شوند. بنابراین، هر جا به استیل‌های این دو سری برخورد کردید، بدون شک از نوع آستنیتی یا نگیر هستند. در مقابل، گریدهای استیل بگیر فریتی یا مارتنزیتی با کد 4XX مشخص می‌شوند. البته توجه شود که اگر عملیات شکل‌دهی سرد روی استیل‌های نگیر انجام شود، ممکن است تا حدودی مغناطیسی شوند. بنابراین، باید حتماً از این مورد قبل از بررسی کدها اطمینان حاصل کنید. انواع گریدهای استیل در حالت بگیر و نگیر را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید و برای اطلاعات کامل‌تر به لینک مربوطه مراجعه نمایید.