رتبه رایج ترین فولاد در لوله کشی صنعتی و پایپینگ Piping را می‌توانیم بااقتدار به لوله فولاد کربنی اعطا کنیم. فولاد کربنی به دلیل استحکام و سهولت کارکرد، در بسیاری از صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرد و از دسته فولادهای کم‌آلیاژ محسوب می‌شود. فولاد اساساً آلیاژی از آهن و کربن است که با درصد کمی از فلزات دیگر مانند نیکل، کروم، آلومینیوم، کبالت، مولیبدن، تنگستن  آمیخته است. کم‌تر بودن عناصر آلیاژی در فولاد کربنی نسبت به سایر انواع فولاد باعث قیمت ارزان‌تر و مصرف بیش‌تر آن در لوله‌کشی صنعتی و پایپینگ می‌شود. انواع فولاد کربنی تقریباً ۹۰ درصد از تولید فولاد به‌صورت لوله و اتصالات لوله با گریدهای متنوع در پایپینگ را به خود اختصاص می‌دهند.

در این بخش از دانستنی‌های آهن‌ نرخ به معرفی انواع فولاد پر مصرف و عمومی رایج در سیستم لوله کشی صنعتی و پایپینگ صنایع مختلف می‌پردازیم.

در این مقاله می‌خوانید:

• طبقه‌بندی فولاد در سیستم AISI
• فولاد کربنی Carbon steel
• طبقه‌بندی فولاد کربنی
• فولاد ضدزنگ stainless steel
• انواع فولاد ضدزنگ بر اساس ساختار کریستالی
• فولاد آلیاژی Alloy steel
• فولاد ابزار Tool steel

طبقه‌بندی فولاد در سیستم AISI

در دنیای صنعت با فرایندهای تولید تکامل‌یافته؛ رایج ترین فولاد در لوله کشی صنعتی و پایپینگ Piping نیز با تنوع  و تخصص بیش‌تری تولید و عرضه می‌شوند. به‌این‌ترتیب گزینه‌های خریداران فولاد برای پاسخگویی به بسیاری از نیازهای منحصر‌به‌فرد در صنایع مختلف گسترش‌یافته است.

همه انواع فولاد برابر نیستند! متخصصان صنعت لوله‌ کشی می‌توانند با معرفی رایج ترین فولاد در لوله کشی به شناخت ساختار و خواص و کاربرد انواع فولاد کمک کنند. چرا برخی از فولادها برای ساخت لوله‌ و اتصالات لوله عالی هستند و برخی انواع فولاد برای لوله کشی مناسب نیستند؟ هر نوع فولاد چه مصرف و کاربردی در کدام صنعت دارد و برای خرید محصولات فولادی هماهنگ با نیازتان، توجه به چه خصوصیاتی ضروری است! طبق گزارش انجمن جهانی فولاد World Steel Association بیش از ۳۵۰۰ گرید مختلف فولاد وجود دارد که دارای خواص فیزیکی، شیمیایی و محیطی منحصر‌به‌فردی هستند.

مؤسسه آهن و فولاد آمریکا AISI طبقه‌بندی انواع فولاد را بر اساس ترکیبات شیمیایی به چهار گروه تقسیم می‌کند:

• فولاد کربنی
• فولاد ضدزنگ
• فولاد آلیاژی
• فولاد ابزار

بیشتر بخوانید:

انواع فولاد در لوله کشی صنعتی و پایپینگ هر کدام کاربردی ویژه‌ برای قسمت‌های مختلف کارخانه‌های فرایندی دارند. به عبارتی مهندسی پایپینگ بنا بر نوع سیال و شکل فرایند در طراحی پایپینگ از انواع فولاد استفاده می‌کند. محتوای کربن به‌کاررفته در پایه فولاد می‌تواند از 0.1 تا 1.5 درصد متغیر باشد که گریدهای مختلف فولاد را می‌سازد. عمومی‌ترین شکل فولاد حاوی تنها 0.1-0.25٪ کربن است. 

انواع فولاد در پایپینگ باتوجه‌به خواص موردنیاز برای کاربرد لوله کشی صنعتی تولید می‌شوند و از رایج ترین کدها و استانداردهای پایپینگ Piping standards پیروی می‌کنند. مرکز عرضه محصولات فولادی آهن نرخ باتجربه طولانی در تأمین تجهیزات لوله کشی و پایپینگ برای کارخانه‌های فرایندی همراه شما است. عرضه محصولات فولادی تحت استانداردهای پایپینگ ASME و API و ASTM با برترین برندهای داخلی و خارجی هماهنگ با نیاز شما افتخار مجموعه آهن نرخ است. مشاورین متخصص فروشگاه تجهیزات لوله کشی آهن نرخ همواره پاسخگوی نیاز شما برای تأمین لوازم لوله کشی تاسیسات ساختمانی و لوله کشی صنعتی هستند.

برای خرید تجهیزات پایپینگ کارخانه‌های فرایندی می‌توانید به فروشگاه آنلاین آهن نرخ مراجعه نمایید یا با دفتر تماس بگیرید.

با ما در تماس باشید.

فولاد کربنی Carbon steel

مواد آهنی زمانی به‌عنوان فولاد کربنی شناخته می‌شوند که ساختار فولاد پایه آن‌ها علاوه بر آهن و کربن، شامل عناصر منگنز، سیلیکون و مس باشد. فولاد کربنی به طور معمول حاوی بیش از 1.65 درصد منگنز، 0.60 درصد سیلیکون و 0.60 درصد مس است. هر چند فولاد کربنی در تولید لوله و اتصالات لوله نقشی کلیدی دارد، اما برای پایپینگ در دمای بالا و همچنین لوله کشی صنعتی تحت‌فشار زیاد مناسب نیست.

فقدان درصدهای بیشتر از عناصر آلیاژی باعث می‌شود فولاد کربنی در برابر تنش‌های اضافی پایپینگ مقاومت کمتری داشته باشد. بااین‌حال تکنولوژی ساخت قطعات با فولاد کربنی در ساختار اتصالات فولادی فورج تا اندازه قابل‌توجهی به بهبود خواص فیزیکی، استحکام و مقاومت اتصالات لوله منجر شده است. همچنین توجه به لوله مانیسمان (لوله فولادی بدون درز) در مقابل لوله فورج‌ شده نشان می‌دهد که نحوه تولید به لحاظ ساختاری در تقویت خواص فیزیکی استحکام و مقاومت در برابر فشار نقش محوری دارد.

طبقه‌بندی فولاد کربنی

 فولاد کربنی را بر اساس میزان کربن به‌کاررفته در ساختار فولاد می‌توانیم به سه دسته تقسیم کنیم:

1-فولاد کم‌کربن یا فولاد ملایم mild steel

فولاد کم‌کربن معمولاً حاوی 0.04٪ تا 0.30٪ محتوای کربن است. این دسته از فولاد کربنی گسترده‌ترین مصرف را در صنایع مختلف برای کاربردهای عمومی دارد. فولاد کم‌کربن محصولات متنوعی را از ورق فولاد تا تیر سازه پوشش می‌دهد. در انواع فولاد بسته به ویژگی‌های موردنیاز، عناصر دیگری اضافه می‌شوند. برای فولاد سازه سطح کربن نسبت به لوله کشی صنعتی و پایپینگ بالاتر است و محتوای منگنز افزایش می‌یابد.

 2-فولاد کربن متوسط ​​Medium carbon steel

فولاد کربن متوسط به طور معمول دارای محدوده کربن 0.31٪ تا 0.60٪ و محتوای منگنز از 0.060٪ تا 1.65٪ است. این فولاد کربنی با درجه متوسط کربن نسبت به فولاد درصد‌ پایین قوی‌تر است و  شکل‌دهی، خمش، جوش و برش سخت‌تری دارد. فولاد کربن متوسط ​​اغلب با استفاده از عملیات حرارتی سخت و فشرده می‌شود. فولاد فورج در لوله کشی صنعتی و پایپینگ از این دسته است.

3- فولاد کربن بالا High carbon steel

فولاد کربن بالا معمولاً به‌عنوان فولاد ابزار کربنی شناخته می‌شود و دارای درصد کربن بین 0.61٪ تا 1.50٪ است. فولاد ابزار کربنی پس از عملیات حرارتی بسیار سخت، درعین‌حال غیرقابل‌انعطاف و شکننده می‌شود. برش، خمش و جوش‌دادن فولاد کربن بالا بسیار دشوار است. با خواندن مقاله کاربردی‌ترین فولاد کربنی استاندارد A106 Gr.B – A333 Gr.6 – A53 با گریدهای فولاد کربنی در لوله کشی صنعتی و پایپینگ آشنا می‌شوید.

فولاد ضدزنگ stainless steel

اصطلاح فولاد ضد‌زنگ در اصل خیلی درست نیست، چرا که هیچ ترکیبی از آهن و عناصر آلیاژی وجود ندارد که صددرصد ضد اکسیداسیون باشد. لوله و اتصالات لوله ساخته شده از فولاد ضد‌زنگ از مقاومت بالایی در برابر اکسیدشدن و زنگ‌زدگی برخوردار هستند. فولادهای ضد‌زنگ معمولاً حاوی ۱۰ تا ۲۰ درصد کروم Cr به‌عنوان عنصر آلیاژی اصلی هستند و از نظر مقاومت در برابر خوردگی ارزشمند هستند. افزایش بهره‌وری در لوله‌ فولادی ضدزنگ در پایپینگ صنایع غذایی و دارویی بسیار حائز اهمیت است.

متداول‌ترین آلیاژهای فولاد ضد‌زنگ می‌توانند دارای عناصر منگنز Mn، سیلیکون Si، نیکل Ni و مولیبدن Mo باشند. عناصر آلیاژی در ساختار لوله‌ کشی صنعتی و پایپینگ با اکسیژن موجود در آب‌وهوا تعامل می‌کنند و به‌سرعت یک‌لایه نازک اما قوی روی فولاد تشکیل می‌دهند. به‌این‌ترتیب از اکسیداسیون بیش‌تر و خوردگی در قطعات مختلف پایپینگ جلوگیری می‌کنند. به طور معمول لوله فولادی ضد‌زنگ در هر صنعتی که حفاظت در برابر خوردگی ضروری است کاربرد دارد. همچنین به دلیل ظاهر مناسب انواع لوله‌ آلیاژی در مکان‌هایی که پایپینگ در معرض دید و محیط‌های عمومی هستند؛ مانند صنایع غذایی و نوشیدنی از آن‌ها استفاده می‌شود. برای آشنایی با یکی از رایج‌ترین انواع فولاد آلیاژی – فولاد ضدزنگ 409M  – ترکیب و خواص و کاربرد آن، به این مقاله مراجعه کنید.

 انواع فولاد ضدزنگ بر اساس ساختار کریستالی

انواع فولاد ضدزنگ بر اساس ساختار کریستالی به سه گروه تقسیم می‌شوند:

1- فولاد ضدزنگ آستنیتی Austenitic stainless steel

فولاد آستنیتی غیرمغناطیسی است و برای عملیات حرارتی مناسب نیست. این فولاد آستنیتی معمولاً دارای 18٪ کروم، 8٪ نیکل و کمتر از 0.8٪ کربن است. فولاد آستنیتی بیش‌ترین حجم محصولات فولاد ضدزنگ در بازارهای جهانی را پوشش می‌دهد. فولاد آستنیتی اغلب در لوله کشی صنعتی و پایپینگ صنایع غذایی و تجهیزات مواد غذایی و دارویی استفاده می‌شود. ظروف آشپزخانه و  لوازم فراوری غذا و نوشیدنی معمولاً از فولاد آستنیتی تولید می‌شوند.

2- فولاد ضدزنگ فریتی Ferritic stainless steel

استیل های فریتی دارای مقادیر کمی نیکل، 12-17٪ کروم، کمتر از 0.1٪ کربن، همراه با سایر عناصر آلیاژی هستند. عناصر آلیاژی همراه در فولاد ضدزنگ فریتی شامل مولیبدن، آلومینیوم یا تیتانیوم هستند. فولاد فریتی دارای خاصیت مغناطیسی است و نمی‌توانید آن را با عملیات حرارتی به لحاظ  ساختاری تبدیل به فولاد سخت کنید. برای تقویت سختی فولاد فریتی از عملیات نورد سرد استفاده می‌کنند.

3-فولاد ضدزنگ مارتنزیتی Martensitic stainless steel

فولاد ضدزنگ مارتنزیتی دارای 11-17 درصد کروم، کمتر از 0.4 درصد نیکل و تا 1.2 درصد کربن است. این فولاد مارتنزیتی خاصیت مغناطیسی دارد و قابلیت قرارگرفتن تحت عملیات حرارتی را دارد. فولاد مارتنزیتی در تیغه چاقوها، ابزارهای برش و همچنین در تجهیزات پزشکی و تجهیزات دندانپزشکی و لوازم جراحی استفاده می‌شود.

فولاد آلیاژی Alloy steel

 انواع فولاد آلیاژی شامل مقادیر مشخصی از عناصر آلیاژی هستند که به‌منظور تقویت خواص فولاد به کار گرفته می‌شوند. خواصی مانند سختی، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام، شکل‌پذیری، جوش‌پذیری یا شکل‌پذیری فولاد با افزودن عناصر آلیاژی تأمین می‌شوند. رایج ترین عناصر آلیاژی عبارت‌اند از نیکل، کروم، مولیبدن، منگنز، سیلیکون و مس، بسیاری دیگر که در تولید فولاد استفاده می‌شوند. ترکیب‌های بی‌شماری از عناصر آلیاژی با درصدها و غلظت‌های متفاوت در صنعت تولید لوله و تجهیزات لوله کشی به کار می‌روند. هر ترکیب شیمیایی در تولید لوله و اتصالات لوله برای دستیابی به کیفیت‌ و خواص ویژه‌ای در لوله کشی صنعتی و پایپینگ طراحی شده است.

از انواع فولاد با درصد آلیاژ بالا در لوله‌کشی صنعتی برای سرویس‌دهی در شرایط سخت، سرد یا گرم و در معرض استفاده خشن، استقبال‌ می‌شود. به‌این‌ترتیب ترکیب شیمیایی لوله و عملیات حرارتی مناسب می‌تواند لوله‌ای قوی و درعین‌حال انعطاف‌پذیر تولید کند که می‌تواند ضربه بخورد. در پایپینگ صنایع نفت و گاز و لوله کشی صنعتی نیروگاه‌های برق اغلب لوله‌های آلیاژی را به دلیل چقرمگی آن ترجیح می‌دهند. مقاله لوله آلیاژی – خواص و موارد استفاده؛ اطلاعات تکمیلی درباره ویژگی‌ها و کاربردهای فولاد آلیاژی در لوله کشی صنعتی و پایپینگ را در اختیار شما می‌گذارد. عناصر آلیاژی همچنین مقاومت در برابر خوردگی را در لوله فولادی افزایش می‌دهند.  این امر آن را به یک انتخاب پیشرو برای شرکت‌های شیمیایی نیز تبدیل می‌کند. در همین راستا به معرفی لوله آلیاژی مناسب پایپینگ – A335 Gr. P5 و P9 – P11 – P22 – P91 پرداخته‌ایم.

فولاد ابزار Tool steel

 فولادهای ابزار از نوع فولاد آلیاژی هستند؛ اما با درصد بالای عناصر آلیاژی متنوع‌تری تولید می‌شوند. ابزار در لوله کشی صنعتی و پایپینگ  باید در لبه‌ها برای نفوذ و برش مستحکم و قدرتمند باشند و شکل خود را در دمای بالا حفظ کنند. همچنین تجهیزات لوله کشی در پایپینگ باید قوی، سخت و مقاوم در برابر خوردگی باشند. برای دستیابی به کیفیت موردنظر در ابزار پایپینگ از فولاد آلیاژی با درصد بالای عناصر آلیاژی و ساختار تحت عملیات حرارتی استفاده می‌شود. انواع فولاد آلیاژی برای ساخت ابزار لوله‌کشی صنعتی و پایپینگ حاوی  تنگستن یا وُلفرام W، مولیبدن Mo، کبالت Co، وانادیم V با درصدهای مختلف هستند.

فولاد ابزار که سوپرآلیاژ نیز نامیده می‌شود برای افزایش مقاومت حرارتی و فرسایش تقویت شده‌ تا برای تجهیزات برش و حفاری ایدئال شود. از سوی دیگر، درصد بالای عناصر آلیاژی نه‌تنها تجهیزات پایپینگ را گران‌تر می‌کند، بلکه فولاد سوپرآلیاژ برای لوله و اتصالات لوله کشی مناسب نیست. فولادهای نسبتاً نرم‌تر و کم‌آلیاژتر برای ساخت لوله در صنعت لوله‌کشی استفاده می‌شوند و با عملیات حرارتی و نورد به‌سختی موردنظر می‌رسند. به‌این‌ترتیب انواع لوله آلیاژی ارزان‌تر  از ابزار و تجهیزات لوله کشی و پایپینگ در دسترس هستند. استانداردهای پایپینگ در تجهیزات MSS-SP – جوشکاری AWS  – خوردگی NACE اطلاعات لازم برای تجهیز  سیستم پایپینگ را در اختیار شما می‌گذارد.

رایج ترین فولاد در لوله کشی صنعتی و پایپینگ Piping را از ما بخواهید.

برای خرید تجهیزات لوله کشی صنعتی و لوله و اتصالات لوله تاسیسات ساختمانی با مشاورین ما در صنایع فولاد آهن نرخ تماس بگیرید.