فولاد ضد زنگ (زنگ نزن) چیست؟

فولاد ضد زنگ :

فولاد ضد زنگ نوعی از فولاد است که مهم ترین مشخصه آن مقاومت در برابر خوردگی است. آلیاژ فولاد از ترکیب آهن و کربن ایجاد می شود که در فولاد ضدزنگ، عنصر کروم نیز به آن اضافه می شود. فولاد ضد زنگ مزایای زیادی دارد که باعث شده استفاده و شهرت آن بیشتر از دیگر فولادها تبدیل شده است که می توان به مقاومت در برابر سایش و اکسایش، شکل دهی خوب، چقرمگی بالا در دمای پایین، هم چنین امکان خزش در دمای بالا دارد. جالب است بدانید به دلیل شفافیت این فولاد در جاهایی که احتمال شکستن قطعات براق و صیقلی وجود دارد نیز از این فولاد استفاده می گردد.

در این راستا ویژگی هایی نظیر عملکرد غیر مغناطیس، مقاومت در برابر خوردگی، همراه با مشخصات مکانیکی مطلوب نظیر مقاومت کششی بالا موجب اقبال استفاده از میلگردهای فولاد ضد زنگ در بتن گردیده است. در این میان ضرورت احداث سازه های مقاوم در برابر شرایط محیطی بسیار خورنده نظیر مناطق رطوبت بالا لزوم استفاده هوشمندانه از مصالح نوین مناسب مانند میلگردهای فولاد ضد زنگ در این سازه ها را ضروری می گرداند. مقایسه قیمت میلگرد  ضد زنگ با فولاد غیر آلیاژی معمولا این نتیجه را در برخواهد داشت که میلگرد ضد زنگ مصالح گران قیمتی است. از سوی دیگر حتی اگر قیمت اهن  ضد زنگ چندین برابر بیشتر از فولاد غیر آلیاژی باشد ، اضافه هزینه سازه تنها ۵ تا ۱۵ درصد خواهد بود. علاوه بر این کل چرخه عمر محاسبه شده ثابت خواهد کرد که کاربرد فولاد ضد زنگ به علت کاهش شدید هزینه تعمیرات چندان گران نخواهد بود.

جهت مشاوره خرید میلگرد  و مناسب ترین قیمت میلگرد زاگرس با دفتر فروش میلگرد زاگرس در تماس باشید . که برای این کار میتوانید به وبسایت فلزمال سر بزنید . میلگرد زاگرس یکی از بهترین میلگرد های موجود در بازار است که با جدیدترین  تکنولوژی ساخته شده و همواره از بهترین شمش ها جهت تولید میلگرد زاگرس استفاده میشود .

فولاد زنگ نزن :

فولاد زنگ نزن نام دیگر فولادهای ضدزنگ است. این فولادها به دلیل داشتن عنصر کروم حداقل به اندازه ۱۱ % ، خاصیت ضد زنگ پیدا کرده و دیرتر و کمتر دچار خوردگی می گردد. نحوه کار عنصر کروم به این صورت است که با ایجاد یک لایه اکسید کرم بر سطح فلز، مانع از وارد شدن ضربه یا اکسایش می گردد.برای ایجاد خاصیت شکل پذیری و انعطاف، معمولا به قولاد زنگ نزن عناصر دیگری مانند مولیبدن ، نیکل اشاره نمود. نیکل عمدتا” موجبات انعطاف پذیری و فرم پذیری را درفولاد ضدزنگ باعث می گردد. تاریخچه فولاد زنگ نزن به جنگ جهانی دوم بر می گردد. اولین بار محققان اروپایی دریافتند که با اضافه کردن کروم و نیکل به ترکیب آهن و کربن می توان آلیاژی از فولاد به دست آورد که در مقابل خوردگی، سایش و اکسایش و حتی اسید مقاوم خواهد بود.

معرفی میلگرد FRP   :

میلگرد FRP محصولی کامپوزیتی است که جایگزین میلگردهای فولادی شده و به طور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی از خوردگی میلگرد در محیط های خورنده و اسیدی جلوگیری می‌کند. استفاده از میلگرد FRP ، در مکان هایی که نیاز به عدم وجود مشکلات مجاورت با میدان های الکتریکی و مغناطیسی وجود دارد، بهترین گزینه برای مسلح کردن بتن است. این محصول به دليل مقاومت خوبي كه در مقابل حمله سولفات ها و كلريدها دارد و همچنین مقاومت خوب آن در برابر خوردگي و زنگ زدگي، مورد استفاده وسیع قرار گرفته است. لذا براي كاهش هزينه تعمير سازه هاي فراساحلی كه در معرض محيط خورنده دريا قرار دارند و بر اثر از بين رفتن تدريجي پوشش بتنی ميلگردهاي فولادي تخريب مي‌شوند، استفاده از ميلگردهاي FRP در كنار روش هاي مقابله موجود چون حفاظت كاتديك و استفاده از پوشش اپوكسي موفقيت نسبي داشته است.

از میلگرد FRP می ­توان برای طراحی و ساخت ساختمان های جدید نیز استفاده کرد. این مصالح با خواصی که دارند باعث کاهش قطر و افزایش فاصله میلگردها در اعضای بتنی مسلح نظیر دال ها ، تونل ها ، فونداسیون و … می­ شوند. همچنین میلگرد FRP باعث افزایش میرایی ایجاد شده در سازه در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله و یا تجهیزات صنعتی شده و بهترین گزینه جهت افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله یا ارتعاشات و مقاوم سازی با FRP خواهند بود.
این میلگردها با توجه به الیاف به کار رفته در پلیمر آنها به قرار زیر دسته بندی می‌شوند:
میلگرد FRP شیشه: (Glass Fiber Reinforced Polymers Rebars)
میلگرد FRP کربن: (Carbon Fiber Reinforced Polymers Rebars)
میلگرد FRP آرامید: (Aramid Fiber Reinforced Polymers Rebarss)

کاربرد میلگرد FRP :

میلگرد FRP یا میلگرد کامپوزیتی FRP جایگزینی مناسب برای میلگردهای فولادی در محیط های با خوردگی بالا هستند. این میلگردها با ترکیب الیاف FRP و یک پوشش رزینی به وجود می آیند. به همین دلیل به آنها میلگرد کامپوزیتی FRP نیز می گویند. قیمت میلگردهای کامپوزیتی FRP نسبت به میلگردهای فولادی و خواصی که کاربر از آنها دریافت می کند، بسیار پایین است. زیرا در صورتی که کاربر بخواهد همان خواص را از میلگرد فولادی دریافت کند، باید چندین برابر بیشتر از قیمت میلگرد FRP  هزینه نماید. این میلگردها به طور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی از خوردگی میل گرد فولادی در محیط های خورنده و اسیدی جلوگیری می‌کنند. استفاده از میلگرد اف آر پی FRP ، در مکانهایی که نیاز به عدم وجود مشکلات مجاورت با میدانهای الکتریکی و مغناطیسی وجود دارد، بهترین گزینه برای مسلح کردن بتن می­باشد. از میلگردهای FRP می­توان برای طراحی و ساخت ساختمانهای جدید نیز استفاده کرد. این مصالح با خواصی که دارند باعث کاهش قطر و افزایش فاصله میلگردها در اعضای بتنی مسلح نظیر دال ها ، تونل ها ، فونداسیون و … می­شوند. همچنین آرماتور FRP باعث افزایش میرایی ایجاد شده در سازه در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله و یا تجهیزات صنعتی شده و بهترین گزینه جهت افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله یا ارتعاشات و مقاوم سازی با FRP خواهند بود.

ویژگی های فولاد ضد زنگ :

فولاد ضد زنگ دارای بسیاری از ویژگی های مطلوب است که می تواند در طیف گسترده ای از عملیات ساخت و ساز مورد استفاده قرار گیرد. مقاومت در برابر خوردگی، پایداری طولانی، همراه با مقاومت کششی بالا موجب فراهم آوردن امکان ساخت سازه های نازک تر و بادوام تر گردیده است. چنین قابلیت هایی برای معماران فرصت بسیار مناسبی برای بهره گیری از شکل، رنگ و فرم، در عین کسب سفتی، رعایت بهداشت، انطباق پذیری و بازیافت فراهم می آورد. علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی بهبود یافته، آلیاژهای فولاد ضد زنگ را می توان به صورت غیر مغناطیس عرضه نمود که به استفاده از آن در کاربردهای نظامی، پزشکی و علمی منجر شده است.

شناخت تاثیرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی ناشی از تعمیر سازه های آسیب دیده منجر به افزایش استفاده از میلگرد فولاد ضد زنگ برای مقابله با عواقب شدید خوردگی گردیده است.

خوردگی میلگردهای فولادی علت اصلی فروپاشی سازه های بتنی، به ویژه در مناطق با شرایط نمک های محلول در آب و یون های خورنده نظیر کلر موجود در هوا می باشد. به منظور دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی بالاتر، از میلگردهای فولاد ضد زنگ برای جلوگیری و یا به حداقل رساندن افزایش خوردگی میلگردها در سازه های بسیاری در طی ۲۵ سال گذشته استفاده گردیده است. اگرچه استفاده از این نوع میلگردها به دلیل هزینه های اولیه بالا هنوز محدود می باشد ولی استفاده از میلگردهای ضد زنگ در مناطقی که سازه ها تحت اثر شرایط خوردگی شدید نظیر بخش فوقانی عرشه پل ها، ناحیه پایین اسکله و نواحی برخورد امواج دریا قرار دارند یک روش بالقوه مقرون به صرفه است. باید توجه داشت که تنها با افزایش اندکی در هزینه های اولیه به طور قابل توجهی عمر خدمت رسانی سازه های بتنی بهبود خواهد یافت. همچنین این روش می تواند در تعمیر سازه های بتن مسلح رو به زوال مورد استفاده قرار گیرد. در حالی که منافع قابل ملاحظه ای در استفاده از این مصالح وجود دارد، نگرانی ها در مورد خوردگی گالوانیک در هنگام استفاده از فلزات با ظرفیت های غیر مشابه الکتریکی در سازه های بتنی موجب احتیاط مهندسان در مورد استفاده از فولاد ضد زنگ و فولاد کربن در ساختار بتن مسلح در مجاورت و اتصال الکتریکی با یکدیگر گردیده است.

استفاده از میلگرد فولاد ضد زنگ و محصولات مرتبط با آن به طور قابل ملاحظه ای در سال های اخیر افزایش یافته است. اگرچه نمونه های پرکاربرد آن که بسیار پیش از این مورد استفاده قرار گرفته وجود دارد. قدیمی ترین و شناخته شده ترین مثال کاربرد موفق میلگرد فولاد ضد زنگ مربوط به اسکله پروگرسو در مکزیک است که از سال ۱۹۳۷ تا ۱۹۴۱ به طول ۲۱۰۰ متر و با استفاده از ۲۲۰ تن میلگرد فولاد ضد زنگ N304 در ناحیه دریایی با شرایط اقلیمی گرم و مرطوب ساخته شده و تاکنون هیچ نشانه ای از فروپاشی در آن گزارش نگردیده است.

رفتار میلگرد های کامپوزیتی :

رفتار میلگردهای کامپوزیتی FRP، کاملا الاستیک می باشد. این رفتار الاستیک تا لحظه گسیخته شدن ادامه می یابد. همانطور که ذکر شد، مقاومت آرماتورهای کامپوزیتی FRP از فولاد بسیار بیشتر است. با توجه به این، کرنش الاستیک آنها هم از فولاد بسیار بیشتر است. این باعث می شود تمام تغییر شکل رخ داده در میلگردهای کامپوزیتی FRP، برگشت پذیر باشد. مدول الاستیسیته یا مدول کشسانی
میلگردهای کامپوزیتی FRP، بسته به نوع پلیمر و رزین آن متفاوت است.