میلگرد استیل چیست؟ چه کاربرد و مزایایی دارد؟

میلگرد استیل یا میلگرد ضد زنگ (Stainless Steel rebar) یکی از پرکاربردترین انواع میلگرد است که در ساخت و ساز مصرف متعددی دارد. این میلگرد از آلیاژ استیل ۲۰۰، ۳۰۰ و ۴۰۰ ساخته می شود. میلگرد استیل دارای خاصیت ضد زنگ، ضدخوردگی و ضد آب است به همین دلیل دامنه کاربرد آن گسترده استو می توان از آن در صنایع غذایی، پتروشیمی و نفت استفاده نمود. در این مقاله قصد داریم تمام ویژگی ها و کاربرد میلگرد استیل را بررسی کنی، پس با آهن ملل همراه باشید.

میلگرد چیست و چه کاربردی دارد؟

میلگرد یک میله فلزی است که به افزایش استحکام کششی بتن کمک می کند. میلگرد به خاطر ساختاری که دارد می تواند تحمل تنش های کششی، خمشی، پیچشی و برشی سازه های بتنی افزایش دهد. مقاومت کششی میلگرد مکمل مقاومت فشاری بتن برای ساخت سازه هایی است که هر دو نوع مقاومت را با هم نیاز دارند. این امر خطر شکستگی و ترک ساختمان را به حداقل می رساند و سازه را در برابر حرکات و فشارهای وارده، مقاوم تر می کند. لازم به ذکر است میلگرد در سازه های بتنی معمولاً قابل مشاهده نیست زیرا در ساختار بتن مدفون می شود.

میلگرد استیل چیست؟

بین سال‌های ۱۹۳۷ و ۱۹۴۱، یک اسکله به طول پنج مایل در پروگرسو، مکزیک ساخته شد که بررسی های انجام شده حاکی از آن بود که در ساخت آن از میلگرد استیل استفاده شده بود.

میلگردهای تقویت کننده فولاد ضد زنگ یا همان میلگرد استیل را می توان در مواردی که نیاز شدیدی به مقاومت در برابر خوردگی وجود دارد یا در مواردی که ویژگی های غیر مغناطیسی مورد نیاز است (مانند اتاق های MRI) استفاده نمود.

ترکیب میلگرد استیل چگونه است؟

میلگرد استیل عمدتا حاوی کروم است و نیکل به عنوان دومین ترکیب اصلی آن محسوب می شود. همچنین حاوی برخی عناصر دیگر مانند مولیبدن، نیتروژن و مقدار بسیار کمتری کربن نیز هستند.

بر اساس ریز ساختار، فولادهای ضد زنگ را می توان به چهار نوع تقسیم کرد که عبارتند از:

1. فولاد ضد زنگ مارتنزیتی
2. فولاد ضد زنگ فریتی
3. فولاد ضد زنگ آستنیتی
4. فولاد ضد زنگ آستنیتی-فریتی یا دوبلکس

لازم به ذکر است در بین این چهار نوع، تنها میلگردهای فولادی زنگ نزن آستنیتی و دوبلکس به عنوان میلگردهای تقویت کننده در سازه های بتنی استفاده می شود که در ادامه این دو مدل را شرح می دهیم.

۱. فولاد ضد زنگ آستنیتی

فولاد زنگ نزن آستنیتی حاوی حداقل ۷ درصد نیکل است که به فولاد خاصیت انعطاف پذیری، کارایی خوب در حین جوشکاری و ماهیت غیر مغناطیسی می دهد. فولادهای زنگ نزن آستنیتی در کشورهای مختلف بر اساس نسبت عناصر اصلی به گریدهای مختلفی طبقه بندی می شوند.

۲. فولاد ضد زنگ آستنیتی-فریتی یا دوبلکس

فولاد آستنیتی-فریتی دارای خواص ترکیبی فولاد زنگ نزن آستنیتی و فریتی است از این رو به آن فولاد زنگ نزن دوبلکس نیز می گویند. همچنین این مدل فولاد حاوی مقدار کمتری نیکل نسبت به آستنیت است که استحکام و همچنین انعطاف پذیری خوبی را فراهم می کند و از سویی دیگر در برابر خوردگی بسیار مقاوم است. فولادهای دوبلکس به طور گسترده در صنایع کاغذ، خمیر، پتروشیمی و غیره استفاده می شود.

از انواع میلگرد استیل چه می دانید؟

قبل از این که با کاربردهای میلگرد استیل آشنا شویم بهتر است اول انواع آن را مورد بحث و بررسی قرار دهیم. میلگرد استیل در انواع استیل بگیر، نگیر، نسوز و آلیاژی تولید می شود.

انواع میلگرد استیل	انواع شاخه ها
میلگرد استیل نگیر	گریدهای ۳۱۶-۳۰۴
میلگرد استیل بگیر	گریدهای ۴۳۱-۴۲۰ -۴۱۰
میلگرد استیل نسوز	گریدهای ۳۱۰-۳۰۹ -۳۲۱
میلگرد استیل آلیاژی	مونل-اینکونل-دابلکس

                   انواع میلگرد استیل

میلگرد استنلس استیل (میلگرد ضد زنگ یا نگیر)

این نوع میلگرد از آلیاژ سری ۳۰۰ تولید می شود و از پرکاربردترین نوع میلگرد استیل محسوب می گردد. یکی از مزیت های مهم میلگرد استیل، ضد زنگ بودن آن است در نتیجه می توان از آن در محیط هایی که با اکسایش شدید همراه است، استفاده نمود.

از مزایای میلگرد استیل ضد زنگ، زیاد بودن میزان نیکل و کروم در آن است که باعث می ‌شود خاصیت مغناطیسی نداشته باشد و در نتیجه به راحتی اکسید نشود.

میلگرد استیل گرید ۳۰۴

 میلگرد استیل ۳۰۴ به علت داشتن ۸ تا ۱۰ درصد نیکل و ۱۸ درصد کروم از مقاومت بالایی برخوردار است که از پر کاربردترین فولادهای ضد زنگ می باشد.

از میلگرد استیل به منظور افزایش ایمنی ساختمان و افزایش طول عمر سازه استفاده می شود. عمر مفید میلگرد استیل ۷۵ سال است و در مقایسه با طول عمر میلگرد فولاد کربنی  که ۲۰ سال است، بسیار بیشتر است.

میلگرد استیل گرید ۳۱۶

  میلگرد استیل گرید ۳۱۶ یک گرید استاندارد فولاد ضد زنگ آستنیتی حاوی مولیبدن است. آستنیتی، غیر مغناطیس و از نظر حرارتی غیر قابل سخت شدن است. عنصر آلیاژی مولیبدن به نوع میلگرد استیل گرید ۳۱۶ مقاومت در برابر خوردگی بیشتری نسبت به فولاد و آهن یا حتی استیل نوع ۳۰۴ می دهد. این گرید در برابر خوردگی حفره ای و شکافی در محیط های شیمیایی، نمکی و اسیدی مقاومت خوبی نشان می دهد.

با وجود این ویژگی ها می توان این گونه استناد کرد که این گرید از میلگرد استیل در محیط های دریایی مقاوم بسیار خوبی نشان می دهد. میلگرد استیل گرید ۳۱۶ دارای استحکام کششی ۸۰۰۰۰psi و ازدیاد طول ۵۰ درصد است. این نوع میلگرد به طور گسترده در مواردی که فلز در معرض اثرات خورنده شدید مانند صنایع نساجی، داروسازی و شیمیایی یافت می شود، صنایع هسته ای، هوافضا و هوانوردی استفاده می شود.

میلگرد استیل بگیر (کربن)

میلگردهای بگیر یا مغناطیس شامل ۴۳۱، ۴۲۰ و ۴۱۰ هستند. این نوع از آلیاژها به علت داشتن عنصر کروم جذب آهن ربا می شوند. از میلگرد ۴۲۰  در محیط هایی که امکان اصطحکاک و سابیده شدن وجود داشته باشد، استفاده می شود.

این نوع میلگرد به دلیل استحکام و خاصیت انعطاف پذیری بالا در ساختمان سازی، آرماتور بندی، صنایع کشاورزی، نفت و پتروشیمی استفاده می شود. معایب میلگرد استیل بگیر، اکسایش سریع آن است و به همین دلیل در جاهای دارای رطوبت بالا، قابل استفاده نیست.

میگرد استیل ۴۲۰: میلگرد استیل ۴۲۰ دارای ویژگی‌های ۴ ساختاری است که از آن می‌ توان در قسمت‌هایی که ممکن است دچار اصطکاک باشد استفاده نمود.

روش تشخیص میلگرد استیل ضد زنگ از میلگرد استیل کربن

شکل ظاهری میلگرد استیل نگیر و میلگرد استیل بگیر شبیه به هم است و از روی ظاهر نمی توان تفاوت آن ها را متوجه شد. ساده ترین روش تشخیص این دو نوع میلگرد استیل، استفاده از آهنربا است. میلگرد استیل نگیر دارای مقدار زیادی نیکل و کروم است که خاصیت مغناطیسی آهن را از بین می ‌برند و در نتیجه آهنربا آن را جذب نمی ‌کند.

از سوی دیگر میلگرد استیل بگیر خاصیت مغناطیسی بالایی داشته و به آهنربا جذب می ‌شود.

به همین علت به میلگرد استیل ضدزنگ اصطلاحا نگیر و به میلگرد استیل کربن به اصطلاح بگیر گفته می ‌شود. با این روش می ‌توان میلگرد استیل ضد زنگ را از کربن تشخیص داد.

میلگرد نسوز

میلگردهای استیل نسوز شامل گریدهای ۳۰۹، ۳۱۰ و ۳۲۱ هستند. ساختار این میلگرد به علت داشتن مقدار زیاد کروم و نیکل آن ها را در برابر حرارت و دمای بالا بسیار مقاوم کرده است. نوع ۳۲۱ از دیگر میلگردهای استیل است که مقاومت بالاتری دارد.

میلگرد آلیاژی

همانطور که از نام این نوع میلگرد مشخص است میلگرد استیل آلیاژی علاوه بر فلزاتی مانند نیکل و کروم از آلیاژهای آلومینوم و مس تشکیل شده است. انواع میلگرد های آلیاژی شامل  ck55، ck45، st52 ،mo40 ،ck10 و ck60 می باشند.

فرآیند تولید میلگرد استیل

میلگردهای استیل در کارخانه هایی که دارای کوره قوس الکتریکی تولید می شوند که مواد اولیه آن ها یعنی قراضه ها را در آن حرارت داده و سپس آلیاژهای مورد نظر به آن اضافه می شود.

مواد مذاب از قالب مسی می گذرد به حالت جامد بر می گردد، پس از انجماد کامل وارد مرحله نورد و سپس بعد از عبور از غلتک، میلگرد تولید و روانه بازار می شود.

از مزایا تا کاربرد میلگرد استیل

در زیر مزایای میلگردهای تقویت کننده فولاد ضد زنگ یا میلگرد استیل آورده شده است:

• سازه های ساخته شده با میلگرد استیل نیاز به تعمیر و نگهداری کمی دارند. همچنین طول عمر آن ها به دلیل مقاومت طولانی مدت آن در برابر خوردگی، بسیار بالا است.
• این مدل میلگرد استیل نه تنها ویژگی های مکانیکی و دوام برتری دارد، بلکه شرایط ایمنی اساسی را برای موادی که در آن خواص ضد زلزله مورد نیاز است نیز ارائه می دهد.
• مقاومت قابل توجهی نسبت به PH های مختلف در بتن نشان می دهد.
• این میلگرد استیل  را می توان از طریق اتصالات یا جوشکاری نیز استفاده کرد. میلگرد استیل که یک فولاد زنگ نزن آستنیتی است می تواند با موفقیت در محیط های یخبندان و سرد که باعث ترک خوردگی و شکافتن فولاد زیرین می شود، استفاده کرد.
• این میلگرد استیل در عین حال می تواند در برابر حرارت در دماهای مقاومت بالایی داشته باشد.
• نفوذپذیری مغناطیسی کم میلگرد استیل باعث شده این میلگرد برای استفاده در پروژه هایی که می تواند تحت تأثیر اختلالات میدان های الکترومغناطیسی ایجاد شده از منابعی غیر از منابعی که مستقیماً مورد نیاز پروژه است، مناسب باشد. ( مکان هایی چون شامل بیمارستان ها، ایستگاه های رادیویی و تلویزیونی، بانک ها و اسکله های زیردریایی )

بعد از بررسی مزایای میلگرد استیل باید بررسی نمود که این میلگرد چه کاربردی دارد؟!

از میلگرد استیل برای ساخت بسیاری از تجهیزات شیمیایی، نساجی، دریایی، پزشکی و دارویی، مبدل حرارتی، دریچه پمپ‌ها و … استفاده می‌شود. اما در کل می توان گفت میلگرد استیل بیشتر در مواردی استفاده می شود که:

• شرایط به طور غیرعادی خورنده است.
• نیاز به عمر طولانی مدت برای سازه است.
• هزینه ها به دلیل اختلال در سرویس بالا باشد.

نتیجه گیری

در این مقاله با انواع میلگرد استیل آشنا شدیم و انواع میلگردهای استیل شامل میلگرد استیل نگیریا ضد زنگ، میلگرد استیل کربنی یا بگیر، میلگرد استیل نسوز و میلگرد استیل آلیاژی می باشند. دانستیم که میلگرد ضد زنگ در جاهایی که رطوبت زیادی هست استفاده می شود و میلگرد استیل کربن یا بگیر هم به دلیل انعطاف و استحکام بالای آن در آرماتوربندی و ساختمان سازی و غیره کاربرد دارد.