دلیل اصلی استقامت بالای استیل نسوز در درجه حرارت بالا، وجود عنصر کروم در ساختار آن است. کروم، با ترکیبات مختلف در محدوده‌های مختلف دمایی، استقامت در برابر خوردگی و استقامت گرمایشی را حمایت می‌کند. این عنصر، در دماهای بالاتر، به‌ویژه در محدوده‌های ۸۵۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد، توانایی مقاومت بالایی را در برابر شرایط حرارتی بالا ارائه می‌دهد.

بنابراین، به دلیل دمای ذوب استیل نسوز در کاربردهایی که با دماهای بالا سر و کار دارند، مانند محفظه‌های سمانتاسیون و بویلرهای صنعت نفت، از استقامت بالایی برخوردار است. علاوه بر کروم، مقادیر معینی از عناصری مانند وانادیوم، آلومینیوم و تنگستن نیز می‌توانند به استقامت و پایداری استیل نسوز در دماهای بالا کمک کنند. اما به‌طور کلی، وجود کروم و نیکل به نسبت‌های مشخص، به‌عنوان عناصر اصلی، عامل اصلی استقامت بالای این نوع استیل در برابر درجه حرارت بالاست.

ترکیبات شیمیایی ورق استیل نسوز

ویژگی‌های شیمیایی ورق استیل نسوز بسیار مهم هستند و بر اساس ترکیبات آلیاژی آن تعیین می‌شود. کروم و نیکل دو عنصر کلیدی در ترکیب شیمیایی این ورق هستند. کروم به دلیل وجود در همه گریدهای استیل، مقاومت ورق نسوز را در برابر اکسیداسیون و کربوراسیون افزایش می‌دهد. همچنین، نیکل ویژگی‌هایی مانند شکل‌پذیری را به ورق اضافه می‌کند. هر دو این عناصر در افزایش مقاومت ورق در برابر حرارت زیاد تأثیرگذار هستند.

با این حال، وجود کربن در حدود ۰٫۰۳ درصد نشان‌دهنده محدودیت‌هایی در استفاده از این نوع ورق استیل ۳۰۹ است؛ به عنوان مثال، آن را نباید در معرض شعله و مجاورت مستقیم کربن قرار داد زیرا این موضوع می‌تواند خواص آن را کاهش دهد. ورق استیل نسوز ممکن است از آلیاژهای فریتی یا آستنیتی باشد که این موضوع باعث تفاوت در قابلیت جوشکاری آن می‌شود و آلیاژهای آستنیتی از نظر جوش‌پذیری وضعیت بهتری دارند.

خصوصیات فیزیکی ورق استیل نسوز، آن را به یک جایگزین مناسب برای برخی از برنامه‌های حرارتی و محیط‌های خوردگی می‌کنند. این نوع ورق در برابر حرارت، اکسیداسیون و خوردگی مقاومت بالایی دارد و هنگامی که به دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد، توانایی حفظ استحکام خود را به طور کامل دارد. همچنین، حتی در دماهای بالاتر تا ۱۲۰۰ درجه نیز مقاومت نسبتا بالایی از خود نشان می‌دهد. داشتن لایه اکسیدی نیز باعث می‌شود که این ورق در برابر خوردگی، سایش و پوسته شدن مقاومت داشته باشد.

علاوه بر این، ورق استیل نسوز در گروه گریدهای نگیر قرار دارد، بنابراین ویژگی مغناطیسی ندارد و در مواجهه با دماهای بالا و محیط‌های حاوی بخار آب، اکسیژن و اکسید کربن، خواص خود را حفظ می‌کند. این ورق تا دمای ۱۰۳۸ درجه سانتیگراد در برابر اکسیداسیون مقاومت از خود نشان می‌دهد و از زیرساختار پایدار و خواص مکانیکی مطلوبی برخوردار است.

خصوصیات مکانیکی ورق استیل نسوز، آن را به یک ماده بسیار مورد توجه و محبوب در صنایع مختلف تبدیل کرده است. این ورق دارای مقاومت بالا در برابر حرارت، خوردگی، فشار و خستگی است که این ویژگی‌ها آن را برای استفاده در شرایطی که نیاز به تحمل فشارهای زیاد، دماهای بالا و مواد خورنده دارند، مناسب می‌سازد. همچنین، مقاومت این ورق در برابر انعطاف و تغییر شکل (مقاومت در برابر خستگی)، آن را برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف و تغییر شکل دارند، به یک گزینه مناسب تبدیل می‌کند. به طور کلی، خصوصیات مکانیکی ورق استیل نسوز، شامل مقاومت، انعطاف پذیری و پایداری در برابر فشار و تغییرات دما، آن را به یک ماده بسیار ارزشمند و مورد استفاده در صنایع مختلف تبدیل کرده است.

محدودیت‌های آلیاژ استیل نسوز

محدودیت‌های آلیاژ استیل نسوز باید به دقت مدنظر قرار گیرد تا استفاده موثر و مطمئنی از این مواد فراهم شود. به دلیل کمبود مقاومت حرارتی، استیل نسوز باید از تماس با تابش شعله و کربن در معرض نگه داشته شود تا جلوگیری از رخداد کربوراسیون و کاهش کیفیت آن صورت گیرد. همچنین، برای اطمینان از کیفیت مطلوب، استیل‌های نسوز باید طبق استانداردها و مشخصات خاص تولید شوند.

انتخاب نوع استیل نسوز باید با توجه به نیازمندی‌های دمایی و شرایط کاری مشخص گردد. برای مثال، ورق‌های استیل ۳۱۰ با ترکیبات مخصوصی مانند کروم و نیکل بیشتری، مقاومت بیشتری در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی دارند و به‌طور خاص برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در دماهای بالا دارند، مناسب هستند. از این رو، با توجه به بالا بودن دمای ذوب استیل نسوز، استفاده از ورق‌های استیل ۳۱۰ در صنایع مختلف، از جمله ساخت برج‌های تقطیر، به‌خوبی از مزایای این مواد نسوز بهره‌مند می‌شود.