فولاد زنگ نزن: استنلس استیل – نرده استیل و چوبی آرشه

برگفته از ویکی‌پدیا: فولاد یا پولاد (Steel) آلیاژی ساخته شده از فلز آهن است که بین ۰٫۰۰۲ تا ۲٫۱ درصد مواد آن را کربن تشکیل می‌دهد. با تغییر در درصد کربن، عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی می‌توان خواص فولاد را کنترل کرد. فولاد به دلیل استحکام کشش نهایی زیاد و قیمت نسبتاً مناسبی که دارد، در ساخت صنایع مختلفی از همچون ساختمان‌سازی، قطارها، خودروها، سازه‌های زیرساختی، ماشین آلات، ابزارها، تجهیزات، کشتی‌ها و تسلیحات نظامی کاربرد گسترده‌ی دارد.
امروزه برای تولید فولاد از روش‌های جدیدی همچون فولادسازی به روش اکسیژن قلیایی (BOS) استفاده می‌شود. این روش علاوه بر کاستن از قیمت‌ها، منجر به افزایش خلوص فولاد تولیدی نیز می‌شود. سالانه تقریباً بیش از ۱٫۶ میلیارد تن فولاد در سراسر جهان تولید می‌شود.
استحکام فولاد با افزایش «میزان کربن محلول» به شدت افزایش می‌یابد اما از طرف دیگر با افزایش محلول کربن و استحکام فولاد، قابلیت جوشکاری کاهش و احتمال شکست آلیاز بیشتر می‌شود.

در علم متالوژی، فولاد زنگ‌نزن (فولاد ضدزنگ؛ استنلس استیل؛ Stainless Steel) آلیاژی از فولاد است که اصلی‌ترین عناصر تشکیل‌دهنده‌ی آن آهن، کروم و نیکل است که حداقل کروم به‌کار رفته در آن ۱۰٫۵ درصد و حداکثر کربن آن ۱٫۲ درصد می‌باشد.
پنج دسته اصلی فولادهای زنگ‌نزن وجود دارد. از این میان فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی در ایران از محبوبیت بالایی برخوردارند.

فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی
فولاد زنگ‌نزن آستنیتی (Austenitic) بزرگترین خانواده از فولاد زنگ‌نزن یا ضدزنگ است، که حدود دو سوم از تولید فولاد ضدزنگ را به خود اختصاص می‌دهد. این ریزساختار با آلیاژ کردن با نیکل و/یا منگنز و نیتروژن کافی برای حفظ ریزساختار آستنیتی در تمام دماها از ناحیهٔ کرایوژنیک تا نقطه ذوب حاصل می‌شود. از این رو فولاد زنگ‌نزن آستنیتی قابل سخت‌کاری از طریق عملیات حرارتی نیست چرا که در همه دماها دارای یک نوع ریزساختار یکسان است.
فولادهای زنگ نزن آستنیتی را می‌توان به دو زیرگروه سری ۲۰۰ و سری ۳۰۰ نیز تقسیم کرد:
سری ۲۰۰
نزدیک به ۵۰ سال است که تلاش‌هایی برای جایگزینی نیکل موجود در فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی با منگنز صورت می‌گیرد. هدف این است که نوسانات قیمت نیکل بر روی قیمت نهایی فولاد زنگ‌نزن از بین برده شود. نتیجه این تلاش‌ها فولادهای زنگ‌نزن سری ۲۰۰ بوده‌است. این سری از فولادها حاوی نیتروژن اضافی هستند تا فاز آستنیتی را پایدارتر کرده و بتوان خواص استحکام بالای مورد نیاز برخی کاربردها را تأمین کرد. از مس نیز برای افزایش پایداری فاز آستنیتی و همچنین افزایش خواص کارسرد در این سری فولادها استفاده می‌گردد.
استفاده از نیتروژن باعث شده که استحکام تسلیم سری ۲۰۰ نسبت به سری ۳۰۰ نزدیک به ۵۰٪ بیشتر باشد اما از طرفی به دلیل میزان نیکل کمتر مقاومت به خوردگی بالایی ندارند. استفاده از این فولادها در اروپا و آمریکای شمالی تا انتهای قرن اخیر بسیار محدود بوده‌است.
سری ۳۰۰
فولادهای زنگ نزن سری ۳۰۰ فولادهای آلیاژ کروم-نیکل هستند، که تقریباً تمام ریزساختار آستنیتی آن به دلیل وجود نیکل می‌باشد. در بعضی گریدهای آلیاژ بالا برای کاهش میزان نیکل مورد نیاز از نیتروژن استفاده می‌شود. فولادهای سری ۳۰۰ بزرگترین گروه و پرکاربردترین فولادهای زنگ نزن مورد استفاده هستند. معروف‌ترین گرید آن فولاد زنگ نزن ۳۰۴ است که با نام فولاد ۱۸/۸ یا ۱۸/۱۰ نیز شناخته می‌شود که در آن ۱۸٪ کروم و ۸ یا ۱۰٪ نیکل استفاده می‌شود. دومین فولاد زنگ نزن آستنیتی پرکاربرد فولاد ۳۱۶ می‌باشد. افزودن ۲٪ مولیبدن به آن باعث شده که این فولاد مقاومت به خوردگی در برابر اسید و مقاومت به خوردگی ناحیه ای توسط یون‌های کلر بیشتری از خود نشان دهد.