فولاد، اصطلاحی که به خانواده بزرگی از آلیاژهای فلزی اطلاق می‌شود، یک فلز رایج و همه کاره با کاربردهای گسترده است. این فلز انواع گوناگونی دارد ولی رایج ترین آنها عبارتند از کربن استیل و استنلس استیل (فولاد ضد زنگ). اگرچه فولاد دارای ترکیب بندی مشابه با آهن و کربن است ولی فولادهای مختلف دارای انواع عناصر آلیاژی هستند. فولاد کربن کمتر از ۵/۱۰ درصد کروم دارد ولی فولاد ضد زنگ باید حداقل ۵/۱۰ درصد کروم داشته باشد. این تفاوت ها باعث می‌شود تا هر نوع فولاد خواص منحصر به فردی داشته باشد.
فولاد ضد زنگ نوعی فولاد است که با افزودن کروم و برخی عناصر دیگر مانند نیکل بدست می‌آید. این نوع فولاد را بعضا فولاد اینوکس نیز می نامند چون به نحوی طراحی شده است تا از اکسیداسیون جلوگیری کند و به همین یک ماده غیرقابل اکسید تلقی می‌شود. زمانی که این فولاد با اکسیژن در تماس باشد، اکسید های آهن باعث زنگ زدن آن می شوند ولی کروم حین تماس با اکسیژن دچار این فرایند نمی شود. بنابراین استنلس استیل یک لایه محافظ از جنس کروم دارد که مانعی بین اکسیژن موجود در محیط و آهن فلزی است. این باعث می‌شود تا در برابر خوردگی یا زنگ زدن مقاوم باشد و اصطلاحا ضد زنگ شود.
وجود مقادیر مختلف از کروم باعث می‌شود تا فولاد ضدزنگ خواص متفاوتی داشته باشد به نحوی که مقادیر کمتر از کروم معمولا یک فولاد ارزان‌تر ولی با دوام کمتر تولید می‌کند. انواع فولاد ضدزنگ عبارتند از:
استنلس استیل با توجه به نوع فولاد استفاده شده دارای کاربردهای صنعتی گسترده ای است. فولاد ضد زنگ برای اولین بار توسط فورد در دهه ۳۰ میلادی در صنعت خودرو سازی استفاده شد و از آن زمان تاکنون در ماشین‌ها برای ساخت اگزوز، تزئینات ماشین و قطعات داخلی آن استفاده شده است. این فولاد در ساخت هواپیما نیز بکار می‌رود به نحوی که از آن در بدنه، موتور های جت و ارابه فرود استفاده می‌شود. مقاومت بالا در برابر خوردگی، هزینه تعمیر و نگهداری پایین و پاکسازی راحت آن باعث می‌شود تا برای حمل و نقل مواد شیمیایی خصوصا در محیط های پاک و استریل استفاده شود. به همین دلیل صنعت پزشکی یکی دیگر از کاربردهای این فولاد است.
استحکام، مقاومت و انعطاف پذیری برخی از فولادهای ضد زنگ باعث می‌شود تا در معماری نیز استفاده شود به نحوی که از جنبه های زیبایی و سطح صیقلی آن استفاده می‌شود. برای مثال فولاد ضدزنگ در ترمینال Eurostar در لندن و پل Helix در سنگاپور استفاده شده است.
یکی از رایج ترین کاربردهای استنلس استیل در صنعت غذا و آشپزی دیده می‌شود به نحوی که از آن برای ساخت تجهیزات آشپزی، وسایل آشپزخانه، کارد و چنگال استفاده می‌شود. وسایل آشپزخانه نظیر چاقوها از فولاد ضد زنگ با چکش خواری پایین ساخته می شوند در حالی که فولادهای چکش خوار برای ساخت سینک ها، کباب زن، اجاق و ماهی تابه استفاده می شوند.
کربن استیل برخلاف استنلس استیل دارای مقادیر اندکی کروم است ولی در عوض یک آلیاژ آهن-کربن همراه با چند ماده دیگر است. به همین دلیل به آن فولاد کم آلیاژ گفته می‌شود. کربن استیل و استنلس استیل دارای ترکیب بندی مشابهی هستند ولی فولاد کربن توسط مقدار کربن موجود در آن تعریف می‌شود. مقدار کربن در این فولاد معمولا ۲ تا ۵/۲ درصد است ولی این مقدار متغیر است. اگرچه فولاد کربن یا همان کربن استیل برخلاف فولاد ضد زنگ دچار زنگ زدگی می‌شود ولی فولاد ارزان تری است و با توجه به مقدار کربن موجود در آن نیز خواص مکانیکی متغیری دارد.
فولادهای کم کربن معمولا ضعیف‌تر و نرم‌تر هستند ولی به راحتی تراشیده و جوشکاری می‌شوند در حالی که فولاد پر کربن مستحکم‌تر است ولی فرآوری آن به مراتب دشوارتر است.
عنصری که فولاد کربن را تعریف می‌کند کربن است و بر همین اساس می‌توان این آلیاژ را بصورت زیر تقسیم‌بندی کرد:
انواع فولاد کربن را می‌توان در صنایع و بخش های مختلف استفاده کرد. فولاد کم کربن را می‌توان در بدنه اتومبیل، لوله ها، ساخت پل و ساختمان و کنسرو های خوراکی استفاده کرد. فولاد با کربن متوسط را می‌توان برای ساخت ریل راه‌آهن، چرخ های قطار، میل‌لنگ، دنده‌ها و قطعات ماشین‌آلات مختلف استفاده کرد که به استحکام و چقرمگی بالا نیاز دارند. فولاد پرکربن نیز بدلیل سفتی بالا در ابزارهای برش، فنرهای مستحکم، سیم‌ها و ماردون‌ها استفاده می‌شود.
اگرچه جوش دادن انواع فلزات از لحاظ فنی امکان پذیر است ولی این کار معمولا توصیه نمی شود. جوش دادن کربن استیل و استنلس استیل معمولا انجام نمی‌شود چون رسانایی الکتریکی متفاوتی دارند. فولاد کربن معمولا حین جوشکاری مقاومتی از قبل گرم می‌شود چون رسانایی الکتریکی بیشتری دارد و مانند فولاد ضدزنگ فورا گرم نمی‌شود. بنابراین دستیابی به دمای جوشکاری مناسب در این فرایند دشوار است. به همین دلیل معمولا توصیه می‌شود بجای اینکه فولادها را با هم مخلوط کنیم، فولادهای مشابه را با هم جوشکاری کنیم.
منبع : https://iranboor.com/difference-between-carbon-steel-and-stainless-steel/
طراحی سایت و سئو توسط شرکت آیوا وب
