آشنای با خواص و کاربرد و اصول انتخاب فولادهای زنگ نزن

تقاضا برای فولاد ضد زنگ هر سال با 5 درصد افزایش می یابد. در سال 2019، تولید جهانی آن به بیش از 52 میلیون تن رسید.

در حال حاضر، تعداد زیادی از صنایع از فولاد ضد زنگ استفاده می کنند. جدا از ساخت و سازهای سنتی و دریایی، لوازم خانگی نیز در حال افزایش استفاده هستند.

در حالی که فولاد ضد زنگ گرانتر از فولاد نرم است، خواص عالی آن منجر به افزایش عمر مفید و کاهش هزینه چرخه می شود. بنابراین هزینه های اولیه بزرگتر در طولانی مدت جواب می دهد.

در این مطلب نگاهی دقیق‌تر به این فلز و آنچه باعث محبوبیت آن در صنایع مختلف می‌شود، خواهیم داشت.

فولاد ضد زنگ ، مزایا و کاربرد

مطابق مباحث آموزشگاه فنی می دانیم که فولاد آلیاژی از آهن و کربن با حداکثر کربن 2.1٪ است. فولادهای زنگ نزن گروهی از فولادها هستند که با افزودن عناصر آلیاژی در برابر خوردگی مقاوم می شوند.

واژه فولاد ضد زنگ برای توصیف خانواده ای متشکل از 200 آلیاژ فولاد با خواص قابل توجهی همانند مقاومت در برابر حرارت و خوردگی استفاده می شود. درصد کربن فولاد های ضد زنگ می تواند از 0.03٪ تا 2.1٪ باشد.

مشخصه متمایز این نوع از فولاد مقدار بالای کروم است. فولاد ضد زنگ حاوی حداقل 10.5 درصد کروم است که مقاومت در برابر خوردگی و استحکام آن را بهبود می بخشد.

کروم موجود در آلیاژ در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا یک لایه غیرفعال در اکسیداسیون ایجاد می کند. این لایه به عنوان یک محافظ در برابر خوردگی بیشتر عمل می کند و اساسا آلیاژ را ضد زنگ می کند. این مکانیسم اجازه می دهد تا ظاهری بدون لک را برای مدت طولانی در شرایط کاری معمولی حفظ کنید.

مزایای فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ بیش از 70 سال است که با موفقیت خارق العاده ای در صنایع مختلف استفاده می شود. هر سال که می گذرد برنامه های کاربردی بیشتری کشف می شود زیرا مزایای آن به طور گسترده شناسایی می شود.

با افزایش تقاضا، تولید افزایش یافته و آن را مقرون به صرفه تر از همیشه کرده است. افزایش تقاضا منجر به در دسترس بودن در اندازه های استاندارد و همچنین غیر استاندارد می شود. همچنین، طیف گسترده ای از پوشش های فولادی ضد زنگ برای انتخاب در دسترس است.

علاوه بر پرداخت های پرداخت شده، طیف وسیعی از سطوح طرح دار و رنگی موجود است. این امر یافتن گزینه ای مناسب برای نیازهای شما را ممکن می سازد.

همچنین فولاد ضد زنگ 100 درصد قابل بازیافت است. در واقع نیمی از کل تولید فولاد ضد زنگ از ضایعات فلزی است. این باعث می شود که این ماده نسبتاً سازگار با محیط زیست باشد.

موارد استفاده و کاربردها فولاد های ضد زنگ

خواص فولادی و مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ باعث می شود تا آن را به یک ماده فوق العاده همه کاره تبدیل کند

اولین استفاده از فولادهای ضد زنگ در کارد و چنگال بود اما به دلیل خاصیت مقاومت در برابر خوردگی آن راه خود را به صنایع شیمیایی پیدا کرد. امروزه تقریباً همه جا می توانیم فولاد ضد زنگ را ببینیم.

موارد استفاده از صنعتی به صنعت دیگر متفاوت است. به عنوان مثال گستره استفاده از آن در صنایع بزرگ و کوچک شامل ساخت قطعات کوچک برای ساعت های مچی تا پانل های بزرگ با سطح خاصی که کل ساختمان ها را پوشش دهند می شود.

چند صنعت که به طور گسترده از فولاد ضد زنگ استفاده می کنند:

1. صنایع غذایی
2. مواد شیمیایی و دارویی
3. تولید تجهیزات پزشکی
4. معماری و ساخت و ساز
5. لوازم خانگی
6. کشتی سازی و آفشور
7. خودروسازی
8. صنایع پتروشیمی و آموزش پایپینگ

ترکیبات شیمیایی فولاد ضد زنگ

کروم

کروم عنصر آلیاژی تعیین کننده در فولاد ضد زنگ است. این به فولاد خاصیت ضد زنگ بودن را می دهد. لایه غیرفعال اکسید کروم همراه با محافظت از سطح، مانع از انتشار اکسیژن در فلز می شود و ساختار داخلی فلز را از خوردگی نجات می دهد.

یون‌های اکسید کروم نیز از نظر اندازه شبیه به مولکول‌های فولاد هستند که در نتیجه پیوند قوی بین این دو ایجاد می‌شود. این امر یون های اکسید را قادر می سازد در شرایط کاری عادی به شدت به سطح چسبیده باقی بمانند.

حداقل 10.5 درصد کروم برای ضد زنگ بودن فولاد لازم است. با این حال، افزودن کروم بیشتر برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی رایج است.

کروم همچنین به عنوان یک تثبیت کننده فریت عمل می کند و باعث تشکیل ریزساختار فریت در آلیاژ می شود.

نیکل

نیکل برای بهبود بیشتر مقاومت در برابر خوردگی اضافه می شود. همچنین یک تثبیت کننده آستنیت است که باعث تشکیل آستنیت می شود.

با افزودن 8 تا 9 درصد نیکل، ساختاری کاملا آستنیتی حاصل می شود که خواص جوشکاری عالی را ارائه می دهد. افزایش بیشتر درصد نیکل خواص بهتری برای کارایی و مقاومت در برابر خوردگی به همراه دارد.

مس

مس نیز به عنوان یک تثبیت کننده آستنیت عمل می کند و خاصیت مقاومت در برابر خوردگی و سخت شدن کار فولاد را بهبود می بخشد.

با افزودن آن، محصولات فولادی ضد زنگ تولید می شود که برای شرایط سرد کاری لازم با پیچ و میخ مناسب هستند.

سیلیکون

افزودن سیلیکون مقاومت فولاد ضد زنگ را در برابر اسیدهای نیتریک و سولفوریک بسیار غلیظ بهبود می بخشد. همچنین باعث تشکیل فریت می شود و فلز را در برابر اکسیداسیون مقاوم می کند.

نیتروژن

نیتروژن یک تثبیت کننده آستنیت است و استحکام و مقاومت در برابر خوردگی موضعی را بهبود می بخشد. خوردگی موضعی به پدیده هایی مانند خوردگی حفره ای، خوردگی شکافی و خوردگی بین دانه ای اشاره دارد.

مولیبدن

مولیبدن و تنگستن خواص مقاومت در برابر خوردگی عمومی و موضعی را بهبود می بخشد. مولیبدن یک تثبیت کننده فریت است و از این رو، هنگامی که در آلیاژهای آستنیتی استفاده می شود، باید با تثبیت کننده های آستنیت متعادل شود تا ترکیب آستنیت حفظ شود.

مولیبدن همچنین هنگامی که به فولاد ضد زنگ مارتنزیتی اضافه می شود، استحکام در دمای بالا را افزایش می دهد. افزودن تنگستن با مولیبدن نیز خواص فوق را بهبود می بخشد.

منگنز

منگنز خواص استحکام، چقرمگی و سختی را در فولاد ضد زنگ بهبود می بخشد. افزودن منگنز به فلز کمک می کند تا در فرآیندهای گرم بهتر عمل کند.

منگنز همچنین محلول نیتروژن در فولاد ضد زنگ را تقویت می کند و بنابراین ممکن است برای جایگزینی نیکل در فولاد ضد زنگ با نیتروژن به آن اضافه شود.

انواع فولاد ضد زنگ

درجه ها و پوشش های سطحی زیادی از فولاد ضد زنگ بسته به محیطی که فلز انتظار می رود در برابر آن مقاومت کند، موجود است. بر اساس ریزساختار، آنها را می توان به چهار دسته اصلی طبقه بندی کرد.

1. فولاد ضد زنگ آستنیتی

فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای آستنیت به عنوان ریزساختار اولیه است. آستنیت محلول جامدی از آهن و کربن است که بالاتر از دمای بحرانی 723 درجه سانتی گراد به وجود می آید. این خانواده از فولادهای ضد زنگ چقرمگی بالا و مقاومت قابل توجهی در برابر دماهای بالا نشان می دهد.

70 درصد کل فولاد ضد زنگ آستنیتی است که حداقل 16% کروم و 6% نیکل دارد.

تثبیت کننده های آستنیتی عناصری هستند که برای ایجاد ریزساختار آستنیتی اضافه می شوند. این گرید فولاد ضد زنگ یک فلز غیر مغناطیسی است و نمی تواند با عملیات حرارتی سخت شود. مقاومت در برابر خوردگی بسته به محیط سرویس قابل تغییر است.

• فولاد ضد زنگ فریتی

فولادهای فریتی معمولاً فقط دارای کروم به عنوان عنصر آلیاژی هستند. محتوای کروم بین 10.5 تا 18 درصد است. آنها دارای مقاومت خوردگی متوسط و ویژگی های ساخت ضعیف هستند. روش های عملیات حرارتی نیز به سخت شدن فلز کمک نمی کند.

آنها عموماً توانایی های مهندسی بهتری نسبت به درجه های آستنیتی دارند. برخلاف گریدهای آستنیتی، آنها مغناطیسی هستند. آنها همچنین مقاومت خوبی در برابر تنش و خوردگی دارند و در نتیجه سایش مواد خورنده کمتری دارند.

• فولاد ضد زنگ دوپلکس

دوپلکس مخلوطی از فولاد زنگ نزن آستنیتی و فریتی است. بنابراین، خواص هر دو ترکیب آن را دارد. دارای کروم بالا و غلظت نیکل کم است. فولادهای ضد زنگ دوبلکس با استحکام کششی بالا و جوش پذیری خوب، مزایای منحصر به فردی را ارائه می دهند.

مقاومت خوبی در برابر خوردگی تنشی نشان می دهد اما نه به اندازه گریدهای فریتی و همچنین سخت تر از گریدهای فریتی است اما کمتر از گریدهای آستنیتی است.

• فولاد ضد زنگ مارتنزیتی

این نوع فولاد ضد زنگ از کربن بالا و محتوای کروم کمتر تشکیل شده است. مانند گریدهای فریتی، مغناطیسی است. در مقایسه با گریدهای دیگر، جوش پذیری ضعیفی را نشان می دهد، اما سختی بالاتری دارد و می توان برای بهبود خواص، روی آن عملیات حرارتی انجام داد.

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی در مقایسه با گریدهای آستنیتی و فریتی با محتوای کروم و آلیاژ یکسان، مقاومت به خوردگی کمتری دارد.

فولادهای ضد زنگ پرسپشن

این زیر گروه ترکیبی از خواص آستنیتی و مارتنزیتی را ارائه می دهد. سخت شدن با افزودن یک یا چند عنصر مانند آلومینیوم، مولیبدن، نیوبیم، تیتانیوم و مس حاصل می شود.

این می تواند استحکام کششی بالایی را از طریق عملیات حرارتی ایجاد کند. حاوی کروم و نیکل به عنوان عناصر آلیاژی است. این گریدها در کاربردهای سرعتی مانند پره های توربین استفاده می شوند.

درجات فولاد ضد زنگ

امروزه صدها نوع فولاد ضد زنگ در بازار وجود دارد. انتخاب مناسب برای کاربرد مختص مهم است زیرا خواص آنها می تواند کاملاً متفاوت از یکدیگر باشد.

در صنعت برای نامگذاری فولاد ضد زنگ از سیستم AISI (موسسه آهن و فولاد آمریکا)  استفاده می شود. سیستم شماره گذاری از اعداد سه رقمی استفاده می کند که با 2، 3 یا 4 شروع می شوند.

سری 200

این سری برای گریدهای آستنیتی حاوی منگنز استفاده می شود. این فولادهای کروم منگنز دارای محتوای نیکل کم (زیر 5 درصد) هستند.

از کاربرد های فولاد های ضد زنگ سری 200 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. ماشین های لباسشویی
2. کارد و چنگال
3. تجهیزات غذا و نوشیدنی
4. صنعت خودرو
5. تجهیزات داخلی و غیره

سری 300

از این سری برای نام بردن فولادهای زنگ نزن آستنیتی با کربن، نیکل و مولیبدن به عنوان عناصر آلیاژی استفاده می شود. افزودن مولیبدن مقاومت به خوردگی را در محیط های اسیدی بهبود می بخشد در حالی که نیکل انعطاف پذیری را بهبود می بخشد.

AISI 304 و 316 رایج ترین گریدهای این سری هستند. AISI 304 معمولاً به عنوان فولاد 18/8 نیز شناخته می شود زیرا حاوی 18٪ کروم و 8٪ نیکل است.

از کاربرد های فولاد های ضد زنگ سری 300 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. صنعت غذا و نوشیدنی
2. صنعت خودرو
3. سازه برای محیط های بحرانی
4. تجهیزات پزشکی
5. جواهرات و غیره

سری 400

آلیاژهای فریتی و مارتنزیتی این سری از فولاد ضد زنگ را تشکیل می دهند. این گریدها قابلیت عملیات حرارتی دارند و ترکیبی خوب از استحکام و مقاومت در برابر سایش بالا را ارائه می دهند. اما خواص مقاومت در برابر خوردگی آن کمتر از سری 300 است.

از کاربرد های فولاد های ضد زنگ سری 400 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. تجهیزات کشاورزی
2. شفت موتور
3. قطعات توربین گاز و غیره

سیستم شماره گذاری SAE

سیستم شماره گذاری SAE از یک کد 1 حرفی و 5 رقمی UNS برای تعیین فولاد ضد زنگ استفاده می کند. به عنوان مثال گرید 304 معمولی AISI تحت عنوان S30400 شناخته میشود. اکثر نمرات دارای یک سیستم نام گذاری هستند اما نمرات انحصاری جدید توسعه یافته ممکن است توسط صاحبان آنها نامگذاری شوند و هیچ کد SAE نداشته باشند.

خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ

مهمترین خواص فولا دهای ضد زنگ که باعث می شود در دوره مهندسی مکانیک مطالعه و پرداخت شود شامل موارد زیر میشود

تنش تسلیم بالا

فولاد ضد زنگ بسته به درجه، ممکن است استحکام بالا و ازدیاد طول کم یا استحکام کم و خواص ازدیاد طولی را نشان دهد. وقتی صحبت از استحکام تسلیم می شود، آنها به خوبی با فولادهای کربنی مقایسه می شوند.

استحکام در دماهای بالا

فولاد ضد زنگ نسبت به سایر فولادهای کربنی در دماهای بالاتر عملکرد نسبتاً بهتری دارد. به دلیل ضریب حفظ استحکام بالا در دماهای بالا (بالای 500 درجه سانتیگراد) مقاومت بهتری در برابر حرارت نشان می دهد. همچنین دارای ضریب حفظ سختی بهتری نسبت به فولاد کربنی بالای 300 درجه سانتیگراد است.

استحکام کششی

وقتی صحبت از استحکام کششی می شود، فولاد ضد زنگ نسبت به موادی مانند آلومینیوم، برنج و فولاد نرم برتری دارد.

بیشترین استحکام کششی در فولاد های ضد زنگ پرسپشن و گریدهای مارتنزیتی دیده می شود.. همچنین فولاد دوپلکس دارای نسبت استحکام و شکل پذیری بالایی است.

مقاومت برودتی

برخی از گریدهای فولاد ضد زنگ در مقاومت در برابر طیف وسیع تری از دماها بسیار کارآمد هستند. فولادهای آستنیتی چقرمگی استثنایی و افزایش استحکام کششی در دماهای زیر صفر دارند. این امر دامنه استفاده از آنها را به طور قابل توجهی گسترش می دهد که راه های جدیدی را برای کاربردهای مدرن باز می کند.

از سوی دیگر، درجه های سخت شدن فریت، مارتنزیتی و پرسپشن، در دماهای برودتی به اندازه ای که چقرمگی آنها با کاهش دما کاهش می یابد، خوب نیستند.

شکل پذیری

شکل پذیری درجات مختلف فولاد ضد زنگ می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. برخی از گریدها شکل پذیری بالایی دارند که امکان استفاده از فرآیندهای کشش عمیق عمیق را فراهم می کند.

سختی و هاردنس بالا

این ویژگی به توانایی فلز در افزایش استحکام خود از طریق فرآیندهای سرد کاری اشاره دارد. فولادهای زنگ نزن را می توان آنیل و سرد کرد تا استحکام آن را تا حد مورد نظر دستکاری کرد.

این بدان معنی است که یک درجه می تواند در چندین کاربرد با تغییر قدرت آن استفاده شود. به عنوان مثال، از همان درجه ممکن است به عنوان فنر یا سیم خم شونده با آنیل و کار سرد استفاده شود.

هدایت الکتریکی و مغناطیس

مانند تمام فلزات، فولاد ضد زنگ نیز رسانای الکتریسیته است. با این حال، این رسانایی مانند همه فولادها بسیار کم است.

در صنایعی که استانداردهای بهداشتی بالاست یا ممکن است وسیله الکتریکی در معرض محیط های خورنده یا مرطوب قرار گیرد، از محفظه های فولادی ضد زنگ برای محافظت استفاده می شود.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی غیر مغناطیسی هستند، با این حال، می توان از کار سرد برای القای خواص مغناطیسی در برخی گریدها استفاده کرد.

مقاومت در برابر اکسیداسیون بالا

این ویژگی متمایز فولاد ضد زنگ منجر به بسیاری از کاربردهای منحصر به فرد آن در صنعت است. مقاومت در برابر اکسیداسیون بالا حاصل اضافه کردن کروم در فولاد ضد زنگ است. درصد کروم در برخی از گریدها می تواند تا 26 درصد نیز افزایش یابد.

فلزات دیگر ممکن است با پوشش ها و رنگ های ضد خوردگی محافظت شوند، اما پس از از بین رفتن، خوردگی شروع می شود. در مورد فولاد ضد زنگ، هر گونه برداشتن پوشش طبیعی اکسید کروم به دلیل آسیب سطحی، منجر تشکیل یک پوشش جدید بر روی سطح می شود که از زوال خوردگی جلوگیری می کند.

اثر خنثی بیولوژیکی

فولاد ضد زنگ از نظر بیولوژیکی خنثی است و آن را به یک انتخاب منطقی برای تجهیزات پزشکی مانند ابزارهای جراحی، پیچ‌های ضربه‌ای و صفحات تبدیل می‌کند. این ویژگی همچنین آن را به یک فلز ایده آل برای محصولات کارد و چنگال و لوازم آشپزخانه تبدیل می کند.

مقاومت در برابر اسیدها، بازها و مواد آلی

فولاد ضد زنگ در برابر طیف وسیعی از ترکیبات، اسیدها، بازها و همچنین ترکیبات آلی مقاوم است. مقاومت در برابر اسیدها برای گریدهای مختلف متفاوت است. برخی از گریدها می توانند در برابر اسیدهای بسیار غلیظ مقاومت کنند در حالی که برخی دیگر ممکن است فقط در برابر غلظت های پایین مقاوم باشند.

عدم واکنش با ترکیبات اساسی و ترکیبات آلی، فولاد ضد زنگ را به ماده ای بسیار مناسب برای استفاده در صنایع شیمیایی برای ذخیره سازی، جابجایی و سایر فرآیندها تبدیل می کند.

فولاد ضد زنگ همچنین در برابر رطوبت، نمک، گوگرد، دی اکسید کربن و ترکیبات کلرید به راحتی مقاومت می کند. این امر به آن کمک می کند تا در چندین محیط سخت برای مدت طولانی تری نسبت به سایر فلزات زنده بماند.

سایر خواص

خواص مهم و کاربردی فولاد های ضد زنگ  فقط به مکانیکی و شیمیایی محدود نمی شود. موارد دیگری در لیست زیر وجود دارد که برای کاربردهای مختلف مفید هستند.

قابلیت بازیافت

همانطور که قبلا ذکر شد، بازیافت فولاد ضد زنگ برای ساخت محصولات جدید امکان پذیر است. این کار با نیاز به مواد خام کمتر و همچنین کاهش تشکیل ضایعات، فشار بر روی محیط را برای نیازهای فولادی کاهش می دهد.

طبیعت غیرقابل تجزیه زیستی آن نیز از آلوده شدن منابع جلوگیری می کند زیرا تجزیه نمی شود و به مخازن آب یا خاک نفوذ نمی کند.

قابلیت ماشین کاری

فولاد ضد زنگ بسیار قابل ماشینکاری و کار است و به طراح اجازه می دهد تا اشکال و محصولات پیچیده ایجاد کند. برش لیزری از جنس استنلس استیل، خدمات ماشینکاری CNC، خمش و غیره همگی بدون هیچ گونه تجهیزات خاصی در دسترس هستند.

قابلیت تمیز کاری

محصولات فولادی ضد زنگ با محصولات غیر سمی خانگی مانند مواد شوینده، صابون ها یا مایعات پاک کننده به راحتی تمیز می شوند. این باعث می شود که آنها برای مدت طولانی جدید به نظر برسند و طول عمر آنها افزایش یابد.

این در نهایت هزینه ها را کاهش می دهد و باعث می شود خرید نسبتاً گران قیمت اولیه در دراز مدت ارزش آن را داشته باشد.

جاذبه زیبایی شناسی

محصولات فولادی ضد زنگ دارای درخشندگی بالایی هستند که آن را به گزینه ای ایده آل برای سطوح در معرض دید تبدیل می کند. این در طیف گسترده ای از پرداخت های روشن تا مات ارائه می شود و برای حکاکی، برجسته و رنگ آمیزی استفاده شود.

عناصر آلیاژی

هنگامی که صحبت از فولاد ضد زنگ می شود، تعداد زیادی گرید برای انتخاب وجود دارد. بسته به عنصر آلیاژی اضافه شده، خواص می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. انتخاب مناسب ترین گزینه مقرون به صرفه به الزامات برنامه کاربردی بستگی دارد.

بیایید ببینیم چه عناصر آلیاژی ممکن است اضافه شوند و چگونه بر محصول نهایی تأثیر می‌گذارند.

مقایسه خواص انواع فولاد های ضد زنگ

همانطور که اشاره شد استحکام مکانیکی پایه با افزودن آلیاژ افزایش می‌یابد، اما تفاوت ساختار اتمی گروه‌های مختلف فولادهای زنگ نزن تأثیر مهم‌تری دارد.

انواع فریتی، آستنیتی و دوبلکس را نمی توان با عملیات حرارتی تقویت یا سخت کرد، اما به درجات مختلفی به کار سرد به عنوان مکانیزم تقویت کننده پاسخ می دهند.

انواع فریتی دارای خواص مکانیکی مفیدی در دمای محیط هستند، اما شکل پذیری محدودی در مقایسه با آستنیتی دارند. تفاوت اصلی ویژگی فیزیکی آنها با سایر انواع فولاد ضد زنگ این است که غیر مغناطیسی هستند، یعنی دارای نفوذپذیری مغناطیسی نسبی کم هستند، به شرطی که کاملاً نرم شوند. آنها همچنین هدایت حرارتی کمتر و نرخ انبساط حرارتی بالاتری نسبت به سایر انواع فولاد ضد زنگ دارند.

انواع دوبلکس که ساختار مختلطی از آستنیت و فریت دارند، برخی از خواص آن انواع را به اشتراک می گذارند، اما اساساً از نظر مکانیکی قوی تر از انواع فریتی یا آستنیتی هستند.

اصول کلی برای انتخاب فولاد ضد زنگ

فولادهای ضد زنگ به عنوان آلیاژهای آهن با حداقل 10.5٪ کروم تعریف می شوند.

عناصر آلیاژی دیگری برای افزایش ساختار و خواص آنها اضافه می شود، اما اساساً فولادهای ضد زنگ برای انتخاب به عنوان فولادهایی با خواص مقاوم در برابر خوردگی در نظر گرفته می شوند.

از نظر اقتصادی، آنها می توانند با فلزات و آلیاژهای مهندسی بر پایه نیکل یا تیتانیوم با هزینه بالاتر رقابت کنند، در پایان عمر مفید خود به راحتی قابل تعمیر و «بازیافت» هستند.

هنگام در نظر گرفتن فولاد ضد زنگ مهمترین ویژگی ها عبارتند از:

1. مقاومت در برابر خوردگی (یا اکسیداسیون).
2. خواص مکانیکی و فیزیکی
3. روش های شکل دهی، ساخت و اتصال موجود
4. هزینه های زیست محیطی و مواد (شامل هزینه کل چرخه عمر)
5. مقاومت در برابر خوردگی

لایه سطحی غیرفعال منحصر به فرد خود ترمیم شونده روی فولاد ضد زنگ به دلیل محتوای کروم آن است. نمرات تجاری موجود حداقل حدود 11% کروم دارند. افزایش کروم مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون را افزایش می دهد. سطوح کروم بالای 20 درصد مقاومت به خوردگی آبی را برای آستنیت ‌های دوپلکس و آلیاژی بالاتر ایجاد می‌کند و همچنین اساس مقاومت اکسیداسیون دمای بالا درجه‌های مقاوم در برابر حرارت فریتی و آستنیتی را تشکیل می‌دهد.

علاوه بر این قاعده اساسی، نیکل دامنه محیط هایی را که فولادهای زنگ نزن می توانند از عهده آنها برآیند، گسترش می دهد. مقاومت در برابر خوردگی صرفاً به سطح نیکل مربوط نمی شود، اما آلیاژهای خاص تری نیز با هدف افزایش مقاومت در برابر خوردگی ساخته می شوند. اینها شامل مولیبدن و نیتروژن برای مقاومت در برابر خوردگی حفره و شکاف است.

مس همچنین برای افزایش مقاومت به خوردگی در برخی از محیط‌های «معمول» اما خطرناک مانند محدوده غلظت «متوسط» اسید سولفوریک استفاده می‌شود.

منابع:

https://fractory.com/what-is-stainless-steel/

https://www.uginox.co.uk/general-principles-for-selection-of-stainless-steels/