آشنایی با تفاوت های آهن و استیل و و مقایسه آن‌ها
دسترسی سریع به محتوای مقاله
اگر مقداری با دانش متالورژی آشنایی داشته باشید، به‌راحتی می‌توانید تعریف مشخص و کاملی از آهن، فولاد و استیل ارائه کنید و این سه واژه را از هم تمایز دهید. بااین‌حال، بارها دیده شده است که خریداران و فروشندگان بازاری در حوزه آهن آلات از لفظ استیل برای فولادهای ضد زنگ استفاده کرده و به فولاد، آهن می‌گویند! درحالی‌که واژه استیل (steel) در زبان لاتین به فولاد اشاره دارد و تفاوت‌های اساسی با آهن و فولاد ضدزنگ دارد. برای روشن‌تر شدن این موضوع به بررسی تفاوت آهن و استیل هم از دیدگاه متالورژی و علمی و هم از دید بازار می‌پردازیم.
تفاوت آهن و استیل چیست؟
بااینکه آهن و فولاد هر دو از خانواده آلیاژهای آهنی هستند، اما به سبب ترکیب شیمیایی متفاوت و نوع عناصری که در ساخت آن‌ها به کار رفته است، ازلحاظ خواص، کاربرد، نحوه تولید و قیمت تفاوت‌هایی اساسی با یکدیگر دارند. فولاد سخت‌تر و مستحکم‌تر از آهن بوده و وقتی مقاومت به زنگ‌زدگی نیز در آن بهبود یابد، به استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ تبدیل می‌شود که ازلحاظ کارایی مطلوبتر از فولاد و آهن بوده اما از هر دو آن‌ها گرانتر است. حال بیاید دقیق‌تر با هرکدام از این واژه‌ها از جنبه علمی و نیز تفاوت آهن و استیل آشنا شویم.
آهن چیست؟
انتظار که ندارید برایتان شرح دهم آهن چیست!؟ مطمئناً آن‌قدر در زندگی خود با این فلز مواجه شده‌اید و آن را می‌شناسید که اگر بگویم آهن فلزی با نماد شیمیایی فلان و ... ، قطعاً صلواتی را نثار روح بنده خواهید کرد! از وقتی‌که به خاطر داریم، رد پایی از این فلز در زندگی و کتاب‌های درسی دوره ابتدایی تا دانشگاه وجود داشته است و حالا حالاها هم خیال دست برداشتن از سر بشر را ندارد. یا بهتر است بگوییم بشر ناتوان در یافتن جایگزینی مناسب برای آن است! آخر مگر کجا می‌شود با قیمت ارزانی که این فلز دارد جایگزینی برای آن پیدا کرد که خواص و مقاومتش نیز همچون آهن باشد؟
فولاد چیست؟
این‌یکی را دیگر باید برایتان شرح دهم! شاید با خود بگویید که فولاد را هم به‌خوبی می‌شناسید. اما اگر بگویم تفاوت آهن و فولاد چیست، آیا می‌توانید دلیلی علمی و منطقی غیرازاینکه فولاد سخت‌تر است، گرانتر است، به‌راحتی شکل نمی‌گیرد و غیره را عنوان کنید؟
در تعریفی که از فولاد در علم متالورژی (فلز شناسی) ارائه شده است، ابتدا اشاره‌شده که فولاد آلیاژ است. پس اولین تفاوت آهن و فولاد همین‌جا مشخص شد! آهن یک عنصر خالص است و فولاد یک ماده متشکل از بیش از یک عنصر که اصطلاحاً به آن آلیاژ می‌گویند. حال این آلیاژی بودن چه گلی به سر فولاد می‌زند؟
وقتی عنصر کربن به آهن اضافه می‌شود، آلیاژی از آهن و کربن تولید شده که سختی و استحکام آن بسیار بیشتر از آهن خالص است. اما اگر بخواهیم تعریف دقیقی از فولاد ارائه دهیم بدین‌صورت است که: فولاد یا steel، آلیاژی از آهن و کربن با مقدار کربن کمتر از 2 درصد است. شاید بپرسید اگر کربن بیشتر از 2 درصد باشد چه می‌شود؟ در آن صورت دوباره همان آلیاژ آهن و کربن را خواهید داشت، اما دیگر این آلیاژ فولاد نبوده بلکه چدن است. کربن بیشتر به معنای سختی و استحکام بیشتر است و به همان نسبت نیز ماده ترد تر خواهد شد. البته فولاد عناصر آلیاژی دیگری هم در ترکیب شیمیایی خود دارد که بر اساس آن‌ها فولادها خود به گروه‌های متفاوتی مانند فولادهای آلیاژی، فولادهای ابزار و فولادهای ضد زنگ تقسیم می‌شوند.
استیل چیست؟
صبر کنید! سرکارتان نگذاشته‌ام. لابد می‌گویید که در بالا گفته‌ام فولاد و در مقابل آن واژه steel را نوشته‌ام؛ پس دیگر این استیل چیست؟ این استیل درواقع دومین واژه از عبارت استنلس استیل (stainless steel) به معنای فولاد ضد زنگ است. در بازار و اصطلاح عامیانه، فولاد ضد زنگ را با نام‌هایی چون استیل و یا آهن زنگ نزن می‌شناسند. آخر مگر می‌شود آهن زنگ نزند؟ (البته منظورم در حالت بدون رنگ‌آمیزی و پوشش دهی است.) اگر زنگ نمی‌زند پس دیگر چرا به آن آهن می‌گویند؟ والا خودم هم نمی‌دانم که این جماعت آهن فروش چه اصراری به گفتن عبارت آهن زنگ نزن دارند!
به‌هرحال اگر بخواهم فولاد ضد زنگ یا به قول دوستان آهن فروش استیل را تعریف کنم، باید بگویم که استیل به فولادی گفته می‌شود که حداقل 10.5 درصد عنصر کروم در ترکیب شیمیایی آن وجود داشته باشد. البته که در ترکیب شیمیایی استیل‌ها مقادیر قابل‌توجهی نیکل و سایر عناصر آلیاژی هم وجود دارد اما مقادیر آن‌ها معمولاً از کروم کمترند.
مقایسه آهن و استیل
حالا که با تعاریف دقیق علمی و همچنین اصطلاحات حوزه بازار آهن آشنا شدیم، نوبت آن رسیده که تفاوت آهن و استیل را جزئی‌تر بررسی کنیم. البته ابتدا باید تأکید کنم که منظور از آهن در اینجا همان فولاد بوده و منظور از استیل نیز فولاد ضد زنگ است و بر اساس اصطلاحات رایج در بازار به مقایسه آهن و استیل می‌پردازیم.
تفاوت آهن و استیل از نظر خواص
آهن با مقاومت و استحکام بالایی که دارد شناخته می‌شود. بااین‌حال، برای کاربرد در محیط‌هایی که شرایط جوی ناپایدار بوده و یا در محل‌هایی که با مواد شیمیایی و خورنده سروکار داریم، این ماده دچار خوردگی شده و یا زنگ می‌زند. به همین دلیل دو راه برای مقابله با این مشکل وجود دارد.
اولین و به‌صرفه‌ترین راه برای جلوگیری از زنگ زدن آهن، پوشش‌دهی آن با روش‌هایی همچون رنگ‌آمیزی و یا آبکاری فولاد است. بااین‌حال برای کاربردهای حساس‌تر، شاید این روش‌ها چندان مناسب نباشند و در آن صورت باید به‌کل بی‌خیال آهن (فولاد) شویم. اینجاست که استیل به شما چشمک می‌زند! استیل با مقاومت به خوردگی عالی و استحکام بسیار خوب که حتی در برخی گریدها بیشتر از فولادهای کربنی است، گزینه‌ای ایدئال برای استفاده در شرایط خوردگی شدید است. البته به یاد داشته باشید که از استیل اغلب در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود؛ چراکه قیمت بسیار بیشتری نسبت به آهن دارد.
تفاوت آهن و استیل از نظر کاربرد
در بالا اشاره شد که استیل اغلب کاربردهای صنعتی دارد. از این آلیاژ معمولاً در ساخت مخازن ذخیره و مخازن جدار نازک برای نگهداری مواد خورنده و شیمیایی، خطوط لوله انتقال آب و نفت و گاز، ساخت تجهیزات پزشکی، برخی نرده‌ها در وسایل نقلیه و پیاده‌روها و غیره استفاده می‌شود.
در مقابل، آهن کاربرد فراوانی در ساختمان‌سازی دارد. انواع آهن آلات در شکل‌هایی همچون میلگرد، تیرآهن، ورق، نبشی، ناودانی، لوله و غیره برای ساخت‌وسازهای عمرانی مانند ساخت سد، پل، بزرگ‌راه‌ها، وسایل نقلیه و هر آنچه فکرش را هم نمی‌کنید، مورداستفاده قرار می‌گیرند.
یکی از جنبه‌های مهم تفاوت آهن و استیل، قیمت آن‌هاست. آهن از نظر قیمت ارزان‌تر از استیل بوده و برای کاربردهای معمول بسیار مناسب و مقرون‌به‌صرفه است. همچنین، اگر مقاومت به خوردگی یک مسئله باشد، مهندسان به سراغ فولاد گالوانیزه می‌روند که قیمت کمتری نسبت به استیل دارد اما می‌تواند خواص بسیار خوبی را در حد استیل ارائه کند.
نحوه تشخیص آهن و استیل در بازار
برای تشخیص آهن از استیل اولین نکته توجه به ظاهر آن‌هاست. آهن یا فولاد کربنی سطحی مات دارد که اگر از نوع نورد گرم (مثلاً ورق سیاه) باشد، سطح آن خشن نیز هست. اگر هم با روش نورد سرد تولید شود مانند ورق روغنی، سطح آن کمی نسبت به آهن نورد گرم صاف‌تر بوده و صیقلی‌تر است. اما استیل به دلیل وجود لایه اکسید کروم بر روی سطح آن، ظاهر درخشان و زیبایی دارد که به‌راحتی قابل‌تمایز با آهن است. همچنین، آهن در مقایسه با استیل دارای استحکام کمتر و انعطافپذیری بیشتر است و گرما را نیز بهتر منتقل می‌کند.
سخن پایانی
شناخت تفاوت آهن و استیل ازآنجایی‌که این دو تفاوت قیمت قابل‌توجهی دارند بسیار مهم است. اگر در پروژه‌ای که استفاده از آهن پاسخگوی نیاز است، از استیل استفاده شود، ممکن است منجر به هدر رفت سرمایه شده و در حالت برعکس نیز، خطرات ناشی از استحکام و مقاومت به خوردگی کم در صورت استفاده از آهن به‌جای استیل وجود دارد. مطمئن‌ترین راه برای شناخت آهن و استیل نیز خرید از شرکت‌های بازرگانی معتبر است؛ چراکه کارشناسان فروش در این شرکت‌ها پاسخگوی سؤالات شما بوده و ابهامات را در زمینه تفاوت آهن و استیل و شرایط کاربردی و خواص آن‌ها برطرف می‌سازند.
سؤالات متداول
1- مهمترین تفاوت آهن و استیل چیست؟
استیل از خواصی همچون مقاومت به خوردگی، استحکام و سختی بیشتر و ظاهر جذاب‌تری نسبت به آهن برخوردار است.
2- آهن گرانتر است یا استیل؟
استیل به دلیل خواص مطلوبتر که مهمترین آن مقاومت به زنگ زدن است، از آهن گرانتر است.
3- چگونه استیل را از آهن تشخیص دهیم؟
استیل سطح درخشان تری داشته و انعطافپذیری آن کمتر از آهن است. ضمن اینکه گرما را نیز با سرعت کمتری نسبت به آهن انتقال میدهد.