انواع متداول فولاد به کار رفته در ساخت لوله فلزی

لوله های فولادی

لوله های فولادی یکی از مهمترین و پرکاربردترین لوله های مورد استفاده در صنایع مختلف است. فولاد اساساً آلیاژی از آهن و کربن و درصد کمی از فلزات دیگر مانند نیکل ، کروم ، آلومینیوم ، کبالت ، مولیبدن ، تنگستن و غیره است. کربن موجود در فولاد می تواند بین 0.1 تا 1.5 درصد باشد ، اما انواع متداول فولاد حاوی 0.1 تا 0.25 درصد کربن است. انواع مختلف فولاد بر اساس مشخصات مورد نیاز و کاربرد مورد نظر تولید می شود.
بیش از 3500 نوع مختلف فولاد وجود دارد که هر یک از آنها دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی هستند. طبق انجمن فولاد و آهن آمریکا (AISI) ، فولاد را می توان بر اساس ترکیب شیمیایی خود به چهار دسته تقسیم کرد:

• کربن استیل
• فولاد آلیاژی
• استنلس استیل
• فولاد ابزار

کربن استیل

مواد آهنی با نام فولاد کربن تولید می شوند که ترکیب اصلی آنها حداکثر از 65/1 درصد منگنز ، 60/0 درصد سیلیسیم و 60/0 درصد مس تشکیل شود.
لوله های فولادی کربن به دلیل مقاومت بالا و سهولت در جوشکاری در صنایع مختلف مورد استفاده گسترده قرار می گیرند. لوله های فولادی کربن به دلیل نسبت پایین آلیاژ ارزان تر از سایر لوله ها هستند. لوله های فولادی کربنی تقریباً 90٪ تولید لوله های فولادی را تشکیل می دهند. آلیاژهایی که مقاومت لوله را افزایش می دهند درصد کمی از لوله های فولادی کربنی را تشکیل می دهند ، بنابراین این لوله ها فشار کمتری را تحمل می کنند.

فولادهای کربنی بر اساس میزان کربن موجود در آنها به سه دسته تقسیم می شوند :

• کم کربن یا خفیف

این نوع فولاد حاوی 0.04 تا 0.30٪ کربن است و یکی از گروههای پرکاربرد فولاد کربن است. از این نوع فولاد در ساخت اشکال مختلف از صفحه تخت گرفته تا میله های فولادی استفاده می شود. بسته به خصوصیات مورد انتظار ، سایر عناصر به آلیاژ اضافه یا کم می شوند. به عنوان مثال ، برای بهبود کیفیت طراحی ، مقدار مورد نظر کربن کم نگه داشته می شود و آلومینیوم به آن اضافه می شود و برای فولاد سازه ای ، درصد کربن بیشتر و عنصر منگنز اضافه می شود.

• کربن متوسط

این نوع فولاد معمولا شامل بازه 0.31 تا 0.60 درصد کربن بوده و درصد منگنز بین 0.60 تا 1.65 درصد است. لوله های سیاه با کربن متوسط قوی تر از لوله های سیاه کم کربن بوده و سخت تر شکل گرفته، جوشکاری شده و بریده می شوند. لوله های کربن متوسط معمولا با عملیات حرارتی سخت کاری می شود.

• کربن بالا

این نوع فولاد عموما با نام فولاد کربن دار ابزاری شناخته می شود و درصد کربن آن بین 0.61 تا 1.50 می باشد. لوله های سیاه با کربن بالا سخت تر بریده شده، خم کاری و جوشکاری می شود و با یک مرحله عملیات حرارتی کاملا سخت و شکننده می شود.

فولاد آلیاژی

فولادهای آلیاژی حاوی مقادیر مشخصی از عناصر آلیاژی برای دستکاری خواص فولاد مانند سختی ، مقاومت در برابر خوردگی ، مقاومت ، شکل پذیری و شکنندگی هستند. آلیاژهای معمول شامل نیکل ، کروم ، مولیبدن ، منگنز ، سیلیکون ، مس و بیشتر عناصر دیگر است.

ترکیبات آلیاژی بی شماری در صنعت وجود دارد که برای دستیابی به خاصیت خاص طراحی شده اند. انواع فولادها با ترکیبات آلیاژی بالا برای کار در شرایط سخت تولید می شوند که می تواند در محیط های سرد یا گرم باشد. در واقع ، ترکیبات شیمیایی خاص و عملیات حرارتی مناسب می توانند خواص لوله های سیاه را بهبود بخشند. لوله های فولادی آلیاژی به دلیل سختی خوب در صنعت نفت و گاز و نیروگاه ها بسیار محبوب هستند. عناصر آلیاژی همچنین مقاومت در برابر خوردگی لوله های فولادی را افزایش می دهد و آنها را به انتخاب اصلی شرکت های صنایع شیمیایی تبدیل می کند.

استنلس استیل

اصطلاح فولاد ضد زنگ کمی عجیب است. هیچ ترکیبی از آهن و آلیاژهای آن وجود ندارد که بتواند فولاد ضد زنگ ایجاد کند. در عوض ، فولاد ضد زنگ به این واقعیت اشاره دارد که محصولات تولید شده از آن زنگ نمی زند.
فولاد ضد زنگ معمولاً حاوی 10 تا 20٪ کروم به عنوان عنصر اصلی آلیاژ است و این لوله ها به دلیل مقاومت در برابر خوردگی بالا بسیار ارزشمند هستند. سایر آلیاژهای فولاد ضد زنگ می تواند شامل منگنز ، سیلیسیم ، نیکل و مولیبدن باشد. این آلیاژها با اکسیژن موجود در هوا به سرعت واکنش می دهند و یک لایه نازک اما قوی روی فولاد ایجاد می کنند که از خوردگی بیشتر جلوگیری می کند.

به طور طبیعی ، لوله های فولاد ضد زنگ در هر صنعت ، از جمله صنایع دارویی و غذایی ، که محافظت در برابر خوردگی مهم است ، استفاده می شود. در حالی که لوله فولاد ضد زنگ اساساً یک لوله آلیاژی است اما با نام دیگر ، که برای شرایط سخت طراحی نشده است ، اما با عملیات حرارتی مناسب ، می توان مقاومت آن را نیز افزایش داد. همچنین ، مطابق با موارد زیبایی ، هنگامی که لوله های فولاد ضد زنگ در معرض دید عموم قرار می گیرند و در یک محیط حرفه ای مورد استفاده قرار می گیرند ، بیشتر لوله های فولاد ضد زنگ انتخاب می شوند.

لوله های فولادی ضد زنگ را می توان بر اساس ساختار بلوری به سه دسته تقسیم کرد:

• آستنیتی

فولادهای آستنیتی غیر مغناطیسی و غیر قابل عملیات حرارتی بوده و شامل 18 درصد کروم، 8 درصد نیکل و کمتر از 0.8 درصد کربن است. بخش عظیمی از بازار فولادهای استنلس استیل مربوط به این نوع بوده و اغلب در صنایع غذایی، تجهیزات آشپزخانه و لوله کشی استفاده می شود.

• فریتیک

فولادهای فریتیک شامل مقدار ناچیزی از نیکل، 12 تا 17 درصد کروم و کمتر از 0.1 درصد کربن همزمان با سایر عناصر آلیاژی مثل مولیبیدن، آلومینیوم یا تیتانیوم است. این فولادهای مغناطیسی نمی تواند با عملیات حرارتی سخت کاری شود اما با سرد کاری مقاوم می شود.

• مارتنسیتیک

فولادهای مارتنسیتیک شامل 11تا17 درصد کروم، کمتر از 0.4 درصد نیکل و حداکثر 1.2 درصد کربن است. این نوع فولادهای مغناطیسی و قابل عملیات حرارتی در چاقوها، وسایل برش و تجهیزات پزشکی و دندان پزشکی استفاده می شود.

 فولاد ابزاری

از ابزار فولادهای برای تبدیل انواع دیگر فولادها به محصولات و تجهیزات مورد استفاده در صنعت استفاده می شود. این نوع فولاد باید محکم ، سخت ، بادوام و نشکن باشد. همچنین ، این نوع فولاد باید در دماهای بالا شکل خود را حفظ کند. برای این منظور و دستیابی به چنین کیفیتی ، این فولادها باید حاوی درصد بالایی از آلیاژها باشند و عملیات حرارتی باید با دقت روی آنها انجام شود.
فولاد ابزار از تنگستن ، مولیبدن ، کبالت ، وانادیوم و با درصدهای مختلف تشکیل شده است تا مقاومت حرارتی و طول عمر خود را افزایش دهد و به دلیل خواص مناسب در تجهیزات برش و حفاری مورد استفاده قرار می گیرد.
از فولاد بعضاً به عنوان ابزاری فوق آلیاژی یاد می شود. این نوع فولاد برای کاربردهای لوله کشی مناسب نیست. از آنجا که آلیاژهای به کار رفته در این نوع فولاد باعث گرانی آن می شود و از طرف دیگر ترکیبات آلیاژی به کار رفته در آن تبدیل به لوله را با مشکل روبرو می کند. برای ما ارزان تر و آسان تر است که از فولادهای نرمتر با آلیاژ کمتری برای تولید لوله استفاده کنیم و سپس آن را گرم کنیم تا به سختی مطلوب برسیم.

چگونه می توان لوله های فولادی کربن و فولاد ضد زنگ را تشخیص داد؟

لوله های فولاد ضد زنگ ظاهر درخشانی دارند و با افزودن کروم ، درخشندگی آن نیز افزایش می یابد. تشخیص مشتری بین لوله های فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی برای مشتری آسان است. لوله های فولادی کربنی ظاهری کسل کننده دارند و با چدن قابل مقایسه هستند.

تفاوت های اصلی لوله های کربن استیل با استنلس استیل چیست؟

• در ساخت لوله های استنلس استیل لایه اکسید کروم وجود دارد که در لوله های کربن استیل مشاهده نمی شود.

• لوله های کربن استیل خورده می شوند در صورتی که لوله های استنلس استیل در برابر خوردگی محافظت می شوند.

• لوله های استنلس استیل در کاربردهایی که خوردگی لوله ها و همچنین زیبایی ظاهری لوله برای مشتری مهم باشد استفاده می شود.

• در مقابل لوله های کربن استیل در پروژه های تولیدی و ساخت و ساز و در کاربردهایی که لوله از دید عموم مخفی است استفاده می شود.

• لوله های استنلس استیل نسبت به لوله های کربن استیل رسانش گرمایی کمتری دارد.

پایپ کالا مفتخر است در زمینه محصولات مختلف لوله کشی، از جمله انواع لوله های کربن استیل و استنلس استیل مورد نیاز پروژه ها به عنوان تامین کننده حضور داشته و اقلام باکیفیتی را ارائه دهد.