در عصر حاضر، لوله‌های فولادی به یکی از ارکان اساسی در صنعت و مصارف خانگی تبدیل شده‌اند. اهمیت این لوله‌ها به دلیل کاربردهای گوناگون و حساسیت‌های مربوط به ایمنی و استحکام آنها بیش از پیش افزایش یافته است. لوله‌های فولادی، به‌ویژه انواع ضدزنگ آن، به دلیل طول عمر بالا و کارایی مناسب، مورد توجه فراوانی قرار گرفته‌اند. در این راستا، توانایی تشخیص و ارزیابی کیفیت این لوله‌ها اهمیت زیادی دارد.
برای شناسایی و تعیین کیفیت لوله‌های فولادی ضدزنگ، روش‌های متنوع و پیچیده‌ای وجود دارد. این روش‌ها عمدتا مبتنی بر اصول شیمیایی هستند و نیازمند آزمایش‌های دقیق در محیط‌های آزمایشگاهی مجهز می‌باشند. در این مقاله از فولادستان، به بررسی دقیق و گام به گام این روش‌ها خواهیم پرداخت. هدف ما این است که خوانندگان را با روش‌های علمی و عملی تشخیص کیفیت لوله‌های فولادی آشنا سازیم تا بتوانند در انتخاب و استفاده از این محصولات، تصمیم‌گیری آگاهانه‌ای داشته باشند.
در ابتدا، به بررسی کلی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی لوله‌های فولادی ضدزنگ خواهیم پرداخت. سپس، به تشریح روش‌های آزمایشگاهی که برای ارزیابی کیفیت و استحکام این لوله‌ها به کار گرفته می‌شوند، می‌پردازیم. در ادامه، نکات کلیدی که باید هنگام خرید و استفاده از این نوع لوله‌ها در نظر گرفته شود، بررسی خواهد شد. این مقاله در نهایت با ارائه چند مورد مطالعه عملی، راهنمایی‌های کاربردی برای تشخیص لوله‌های فولادی باکیفیت ارائه می‌دهد.
شناسایی کیفیت لوله‌های فولادی ضدزنگ: راهکارها و تکنیک‌ها
در جستجوی راه‌های کارآمد برای ارزیابی کیفیت لوله‌های فولادی ضدزنگ، چهار شیوه اصلی را می‌توان مد نظر قرار داد. این روش‌ها به شرح زیر هستند:
۱. آزمایش مغناطیسی برای لوله‌های فولادی ضدزنگ: یکی از ساده‌ترین و در عین حال کارآمدترین رویکردها برای تشخیص و تفکیک بین دو نوع اصلی لوله‌های فولادی ضدزنگ (آستنیتی و فریت)، استفاده از آزمایش مغناطیسی است.
فولاد ضدمغناطیس آستنیتی، به دلیل ساختار خاص خود، دارای استحکام بالایی است و در شرایط خاصی مانند فشار زیاد یا سرد شدن، ویژگی‌های مغناطیسی خود را نشان می‌دهد. در حقیقت، این نوع فولاد که از ترکیباتی چون کروم و عناصر آلیاژی دیگر تشکیل شده، تحت شرایط معین به فولادی با خواص مغناطیسی قوی تبدیل می‌شود. این تغییرات در ویژگی‌های مغناطیسی به عنوان یکی از شاخص‌های مهم در تعیین کیفیت لوله‌های فولادی ضدزنگ به شمار می‌رود.
2.مقاومت خوردگی لوله‌های فولادی در برابر اسیدها: یکی از شاخص‌ترین ویژگی‌های این نوع متریال است. لوله‌های فولادی ضد زنگ به خصوص در برابر اسید نیتریک، چه در حالت غلیظ و چه رقیق، توانایی مقاومت بی‌نظیری از خود نشان می‌دهند. این توانمندی موجب می‌شود تا این لوله‌ها به راحتی از دیگر فلزات یا آلیاژها قابل تمایز باشند.
با این وجود، لوله‌های فولادی با محتوای کربن بالایی مانند ۴۲۰ و ۴۴۰، در آزمایشاتی که با استفاده از نقاطی از اسید نیتریک انجام می‌شود، تا حدودی آسیب‌پذیر هستند. به علاوه، فلزات غیرآهنی در مواجهه با اسید نیتریک غلیظ به شدت دچار خوردگی می‌شوند. از سوی دیگر، اسید نیتریک رقیق می‌تواند بر روی فولادهای کربنی تاثیرات خورندگی به جا بگذارد.
در نتیجه، این مقاومت بی‌نظیر در برابر اسیدها، لوله‌های فولادی را به یک انتخاب مطلوب برای کاربردهایی که در آنها خطر خوردگی مطرح است، تبدیل می‌کند. این ویژگی برجسته، آنها را در صنایع مختلفی که نیازمند مقاومت بالا در برابر شرایط سخت محیطی هستند، ایده‌آل ساخته است.
3.تفکیک فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ با استفاده از مس سولفات: آزمایش مس سولفات، یک روش بسیار موثر و سریع برای تشخیص و تفکیک فولاد کربنی معمولی از انواع لوله‌های فولادی ضد زنگ به شمار می‌رود. این روش، با استفاده از واکنش شیمیایی خاص، امکان شناسایی سریع این دو نوع فولاد را فراهم می‌کند. در این فرآیند، از محلول مس سولفات با غلظت پنج درصد استفاده می‌شود که نتایج قابل توجهی را در اختیار ما قرار می‌دهد.
پیش از انجام آزمایش، لازم است که منطقه مورد نظر برای تست، به دقت از هرگونه روغن، گرد و غبار و ناخالصی‌های سطحی پاکسازی شود. این کار با استفاده از یک پارچه صیقل دهنده انجام می‌شود تا سطح مورد نظر به خوبی برای آزمایش آماده گردد. پس از آن، محلول مس سولفات بر روی ناحیه تمیز شده اعمال می‌شود تا شاهد واکنش شیمیایی مورد نظر باشیم.
در این تست، فولاد کربنی معمولی یا آهن به سرعت واکنش نشان داده و ظرف مدت چند ثانیه، یک لایه نازک مس بر روی سطح خود تشکیل می‌دهد. این واکنش به وضوح قابل مشاهده است و نشان‌دهنده وجود فولاد کربنی در نمونه مورد آزمایش است. در مقابل، سطح لوله‌های فولادی ضد زنگ، هیچ گونه رسوب مس یا تغییر رنگ به سمت مسی ایجاد نخواهد کرد، که این امر نشان‌دهنده مقاومت و کیفیت بالای این نوع فولاد در برابر عوامل شیمیایی است.
بنابراین، این روش نه تنها در تشخیص سریع و دقیق بین این دو نوع فولاد کاربرد دارد، بلکه می‌تواند به عنوان یک آزمایش استاندارد در بسیاری از صنایع مرتبط با فولاد به کار رود. به خصوص در صنایعی که نیاز به تفکیک دقیق و سریع مواد اولیه دارند، این آزمایش می‌تواند به عنوان یک ابزار کلیدی مورد استفاده قرار گیرد.
4.شناسایی و تفکیک کربن‌های فولادی با آزمایش اسید سولفوریک: در حوزه مهندسی و صنایع فلزی، انجام آزمایش‌های دقیق و حساس برای تشخیص و تفکیک انواع آلیاژهای فولادی از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از این آزمایش‌ها که در شناسایی و تمیز دادن انواع خاصی از فولادهای زنگ نزن کاربرد دارد، استفاده از اسید سولفوریک غلیظ است. در این روش، تشخیص کربن‌های ۳۰۲، ۳۱۶، ۳۱۷ و ۳۰۴ فولاد زنگ نزن با استفاده از ویژگی‌های خاص آنها در برابر اسید انجام می‌گیرد.
برای انجام این آزمایش، نمونه‌های فولادی با دقت بالا و در شرایط کنترل شده قرار می‌گیرند. لبه برشی نمونه‌ها باید بدون هرگونه آلودگی و در محلی ثابت نگه داشته شود. سپس، محلولی با غلظت ۲۰ تا ۳۰ درصد اسید سولفوریک، که تا دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد گرم شده است، به مدت نیم ساعت بر روی نمونه‌ها قرار داده می‌شود.
در آزمایشی که به صورت خاص انجام گرفت، غلظت اسید سولفوریک به ۱۰ درصد کاهش یافت و دمای محلول به ۷۱ درجه سانتی‌گراد رسید. نتایج نشان داد که نمونه‌های فولادی ۳۰۲ و ۳۰۴ در این محلول داغ، به سرعت دچار خوردگی شده و حباب‌های متعددی را از خود ساطع می‌کنند. این نمونه‌ها در عرض چند دقیقه رنگ خود را به سیاهی می‌گرایانند، در حالی که سایر نمونه‌های فولادی زنگ نزن تغییر رنگ چشمگیری نشان نمی‌دهند و حبابی نیز تولید نمی‌کنند.
از این آزمایش می‌توان به عنوان یک روش مقایسه‌ای برای تعیین ترکیبات مختلف فولاد استفاده کرد. در مواردی که نیاز به دقت بیشتری است، آزمایش‌های پیچیده‌تر و دقیق‌تری به کار برده می‌شود تا ترکیبات فولاد به طور کامل شناسایی شوند. این روش‌های تست به متخصصین این امکان را می‌دهد که با دقت و اطمینان بیشتری در مورد کیفیت و خواص فولادهای مورد استفاده در پروژه‌های مختلف قضاوت کنند.