بازگشت به مقالات
استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ
دسته بندی : فولاد ضد زنگ (استیل), مرکز یادگیری

آشنایی با مشخصات آلیاژ استیل (Stainless Steel ) و کاربرد آن در صنعت

مشخصات آلیاژ استیل (نام علمی تر فولاد ضد زنگ)

بسیاری از افراد عادی این تصور را دارند که استیل نوعی فلز محسوب می شود. اما این باور کاملا اشتباه است. استیـل در واقع نوعی آلیاژ به شمار می آید که از آهن و حدود ۲ درصد کربن تشکیل می شود. استفاده از کربن در استیل سبب تغییر خصوصیات ویژه این آلیاژ خواهد شد.

افزایش مقدار کربن سختی و مقاومت ورق استیـل را بیشتر می کند. اما در مقابل از میزان شکل پذیری آن می کاهد. آلیاژ استیل از مقاومت و انعطاف پذیری بالایی برخوردار است. این ویژگی ها موجب شده تا از استیل برای مصارف مختلف استفاده شود.

بسته به نوع و مقدار دیگر عناصر موجود در آن، خواص مکانیکی نظیر سختی و شکل پذیری نیز تحت تاثیر قرار می گیرد. از عناصر ترکیبی با آهن در ساخت استیل، می توان به منگنز، سیلیسیم، کروم و کربن و … اشاره کرد. برای اطلاع از قیمت آلیاژ استیل در بازار فلزات و خرید محصولات استیل که شامل موارد زیر می شود، مشاهده نمایید :

فولادهای ساده کربنی و آلیاژی

فولادها معمولا به دو دسته آلیاژی و کربنی تقسیم بندی می شوند. در فولادهای کربنی تنها کربن استفاده شده و سایر ترکیبات معمول دیگر نظیر سیلیسیم، منگنز، گوگرد و فسفر به کار نمی رود. با اضافه کردن برخی از عناصر دیگر به آهن، آلیاژهای دیگری ( فولاد‌های آلیاژی ) حاصل شده که برخی از آن ها خواص بسیاری دارند. برای مثال با ترکیب شدن کروم به آهن، استیل ضد زنگ یا استینلس استیل به دست آمده که از مقاومت بالایی برخوردار است.

چه چیز باعث می‌شود استینلس استیل ضد زنگ باشد ؟

استیل‌های ضدزنگ می‌بایست دارای ۱۰٫ ۵ درصد کروم باشند. با ترکیب شدن کروم با اکسیژن هوا، اکسید کروم تولید شده که لایه ای بر روی استیل ایجاد می کند. لایه ایجاد شده ارتباط بین فلز و هوا را از بین برده و موجب سالم ماندن فلز می‌شود. البته وجود عناصر دیگری همچون نیکل و مولیبدن نیز خاصیت ضد زنگ بودن استیل را افزایش می‌دهند.

خواص استیل

در فولاد ساده کربنی به جز آهن و کربن، عنصر دیگری وجود ندارد. اما اضافه کردن عنصر کروم به آن سبب تولید استیل ضدزنگ یا اصطلاحاً استنلس استیل خواهد شد.مشخصات آلیاژ استیل ( steel ) همانطور که گفته شد، اضافه کردن حداقل ۵ تا ۱۰ درصد عنصر کروم سبب واکنش با اکسیژن هوا شده که در نتیجه اکسید کرومی به عنوان روکش در آلیاژ استیل به وجود می آید.

این لایه محافظ با چشم دیده نمی شود و ارتباط بین فلز با هوا را از بین برده و مانع از زنگ زدگی فلز خواهد شد. لازم به ذکر است که استفاده از عناصری چون نیکل و مولیبدن باعث تقویت این لایه شده و خاصیت ضد زنگ بودن استیل را افزایش خواهد داد.

برخی خواص استنلس استیـل ها عبارتند از :

  • مقاومت در برابر خوردگی
  • مقاومت در برابر حرارت
  • عمر طولانی و مفید
  • ظاهر جذاب

استیـل یا فولاد به طور کلی به دو دسته ساده کربنی و آلیاژی تقسیم می شوند. در فولاد ساده کربنی به جز کربن و بعضی عناصر معمول ( مثل سیلیسیم ، منگنز ، گوگرد و فسفر ) عنصر دیگری وجود ندارد. با افزودن برخی عناصر به آهن آلیاژهایی تولید می شود که خواص بسیار عالی دارند. به عنوان مثال با اضافه نمودن کروم به آهن، استیل ضد زنگ یا استنلس استیل به دست آمده که در مقابل خوردگی های مختلف مقاومت بالایی دارد.

انواع استیل

استیل ها به سه دسته تقسیم بندی می شوند :

  • آستینیتی
  • فریتی
  • مارتنزیتی

استیل آستنیتی

استنلس استیل های آستنیتی از فاز آستنیت تشکیل شده اند. آستنیت فرمی از آهن است که نسبت به فرّیت، کربن بیشتری جذب می نماید. آستنیت با حرارت دادن فرّیت تا ۹۱۲ درجه سانتی گراد تولید می شود. در این درجه حرارت (۹۱۲) ، فریت از ساختار کریستالی مکعبی مرکزدار یا همان bcc به حالت ساختار کریستالی مکعبی با وجوه مرکز پر یا fcc ( face centered cubic ) تغییر می یابد. ساختارهای مکعبی وجوه مرکز پُر می توانند تا ۲% کربن جذب کنند.

زمانی که آستنیت سرد می شود ساختار فازی به حالت فریتی باز می گردد. این امر به کارگیری آستنیت را برای هر کاربردهایی که تحت دماهای بسیار زیاد مثل کوره های ذوب هستند، دشوار می سازد. یکی از راه های حفظ ساختار کریستالی آستنیت در دمای پایین، افزودن عناصر پایدار ساز فاز آستنیت همچون نیکل و منگنز است. به همین دلیل در ترکیب شیمیایی بسیاری از استنلس استیل های آستنیتی این دو عنصر موجود است.

استنلس استیل های آستنیتی با عملیات حرارتی سخت نمی شوند اما با اعمال کار مکانیکی در شرایط سرد ( کارسرد cold working ) می توان آن ها را سخت نمود. استنلس استیل های آستنیتی به علت مقاومت مطلوب در برابر خوردگی کاربرد گسترده ای دارد. این فولادها به دو گروه سری ۳۰۰ و سری ۲۰۰ تقسیم می شوند که کاربردهای سری ۳۰۰ به مراتب بیشتر است.

در این بین ورق استیل ۳۰۴ شناخته شده ترین، پر فروش ترین و پرکاربردترین رده آلیاژی در بین انواع فولادهای زنگ نزن می باشد به طوری که بیش از ۵۰ درصد از فروش کل فولادهای زنگ نزن را به خود اختصاص داده است. پس از این گرید بیشترین فروش و کاربرد در بین فولادهای آستنیتی متعلق به ورق استیل ۳۱۶ است.

نیکل یکی از اصلی ترین عنصر آلیاژی در استنلس استیل های آستنیتی سری ۳۰۰ است. از آنجایی که نیکل فلز بسیار گران قیمتی است، نوسانات قیمتی این عنصر تاثیر مستقیمی روی قیمت استنلس استیل ها دارد. حداقل میزان نیکل در فولادهای زنگ نزن آستنیتی ۸ درصد بوده و تا مقادیر ۲۲ درصد هم می رسد. به همین دلیل ورق استیل نسوز ۳۱۰ با دارا بودن بیشترین میزان نیکل، بیشترین قیمت را نیز دارد. 

ورق استیل فریتی

استنلس استیل های فریتی از کریستال های فریت ساخته شده اند. این کریستال ها فرمی از آهن هستند که فقط حاوی مقدار کمی کربن ( حداکثر تا ۰/۰۲۵ درصد ) می باشند. فریت به خاطر ساختار کریستالی مکعبی مرکز دار یا bcc ( body centered cubic ) که در هر گوشه و همچنین در مرکز مکعب هر کدام یک اتم دارد، می تواند مقدار ناچیزی کربن را جذب کند.

این اتم موجود در وجوه کریستال های آهن همان چیزی است که به استنلس استیل فریتی خاصیت مغناطیسی می دهد. استنلس استیل های فریتی به علت مقاومت محدودشان در برابر خوردگی و نیز سختی و استحکام متوسطی که دارند، کمتر مورد مصرف قرار می گیرند. البته لازم به ذکر است که در بین تمامی استنلس استیل های سری ۴۰۰، اعم از فولادهای فریتی و مارتنزیتی، ورق استیل ۴۳۰ بیشترین کاربرد و فروش را به خود اختصاص داده است.

ورق استیل ۴۳۰ در عرف بازار به ورق استیل بگیر نیز معروف است. این فولاد در ساخت بسیاری از لوازم خانگی همچون یخچال، اجاق گاز، وسایل مورد نیاز در آشپزخانه و…. مورد استفاده قرار می گیرد. در بسیاری از موارد در صورت تامین خواص مورد نیاز، می تواند جایگزینی برای ورق استیل ۳۰۴ و ورق استیل ۳۱۶ باشد. زیرا گرید ۴۳۰ دارای مقادیر ناچیزی از نیکل که یه یک درصد هم نمی رسد، به همین دلیل قیمت پایین تری نسب به فولادهای زنگ نزن آستنیتی همچون ورق استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ دارد. 

ورق استیل مارتنزیتی

استنلس استیل مارتنزیتی با ایجاد فاز مارتنزیت شکل می گیرد. صدها سال است که مارتنزیت عنصر و عامل کلیدی در کوئنچ فولاد محسوب می گردد اما به طور رسمی در قرن بیستم پس از درگذشت دانشمند متالورژیست، آدولف مارتنز ( ۱۸۵۰ـ ۱۹۱۴) به نام مارتنزیت نامگذاری شد. این فولادها هم مانند استنلس استیل های فریتی دارای خاصیت مغناطیسی هستند.

مارتنزیت شکلی از آهن کریستالی مکعبی مرکز پر ( bcc ) که از سرد کردن سریع آستنیت حرارت دیده و کوئنچ کردن آن به وجود می آید. چنانچه سرعت ایجاد کریستال های مارتنزیت بالا رود سمنتیت فرصت نمی یابد تشکیل شود و همچنین موجب می گردد اتم های کربن به طور غیر طبیعی در کریستال هایی گیر بیفتند که به طور معمول در کربن اضافی را حین خنک شدن دفع می کنند.

استنلس استیل های مارتنزیتی را می توان تحت عملیات حرارتی قرار داد و آن ها را سخت کرد. لیکن در مقایسه با استنلس استیل های آستنیتی مقاومت شیمیایی آن ها افت می کند. هنگامی که بحث سختی مهم است ورق استیل مارتنزیتی به کار می رود. به عنوان مثال چاقوها نمونه ای از کاربرد ورق استیل مارتنزیتی است که سختی این فولادها موجب تیزی تیغه می گردد. از جمله معروف ترین گریدهای مارتنزیتی می توان ورق استیل ۴۱۰ و ۴۲۰ را نام برد.

تفاوت استیل های آستینیتی ، فریتی و مارتنزیتی

ورق استیل آستنیتی برخلاف گروه های مارتنزیتی و فریتی خاصیت مغناطیسی ندارد. همچنین این فولادها نسبت به این دو گروه مقاومت به خوردگی بهتری از خود نشان می دهند. یکی دیگر از عمده ترین تفاوت این فولادها مربوط به ترکیب شیمیایی شان است. به طوری که نوع و میزان عناصر آلیاژی علاوه بر تغییر خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی تاثیر مستقیمی بر قیمت این فولادها زنگ نزن دارد.

فولادهای آستنیتی همان طور که اشاره شد حاوی نیکل ( ۸ الی ۲۲ درصد) هستند در میزان این عنصر در ترکیب شیمیایی استنلس استیل های مارتنزیتی و فریتی مقدار قابل ملاحظه ای نیست. از این رو فولادهای زنگ نزن آستنیتی نسبت به دو گروه مذکور قیمت بالاتری دارند.

گریدهای ورق استیل

تقریباً به تعداد استاندرادهایی که برای ساخت و ترکیبات به کار رفته در تولید ورق استیل وجود دارد، انواع مختلفی از دسته بندی‌ها نیز برای آن تعریف شده است. تعداد دسته بندی های ورق استیل به قدری زیاد است که گاهی تنها با تغییر درصد یک عنصر می توان ده ها نوع از ورق استیل را روانه بازار نموده و برای هر یک شناسنامه منحصر به فردی نیز صادر نمود.

در این بخش یکی از متداول‌ترین طبقه بندی های ورق استیل که طبق استاندارد ASTM ( American Society for Testing and Materials ) تعریف می شود را مرور کنیم.

ورق استیل سری ۲۰۰

آلیاژهای آستینیتی کروم، نیکل و منگنز اصلی ترین مواد تشکیل دهنده ترکیبات این نوع ورق استیل می باشد.

  • ورق استیل ۲۰۱ : از نوع آستینیتی بوده و از طریق نورد سرد ساخته می شود. آلیاژ استیل ۲۰۱ در واقع نوعی استیل ضد زنگ به شمار می آید که به میزان نصف آلیاژ مرسوم، نیکل در آن وجود دارد و مقدار نیتروژن و منگنز آن افزایش یافته است. قیمت این آلیاژ در مقایسه با سایر آلیاژها ارزان تر است. استیل ۲۰۱ نوعی فلز آستنیتی بوده که به دلیل میزان زیاد کروم و نیکل در آن و مقدار کمی کربن به یک استنلس غیر مغناطیسی تبدیل شده است.

مصارف این نوع آلیاژ عبارتند از :

    • ساخت ماشین آلات صنایع غذایی و دارویی
    • صنایع آشپزخانه صنعتی
    • ساخت انواع یراق آلات
    • مبلمان و دکوراسیون محیط های اداری، خانگی و فروشگاهی
    • ساخت انواع درب و پنجره استیل و انواع مخزن
    • استفاده در کشتی های حامل مایعات
    • ساخت نرده و …
  • ورق استیل ۲۰۲ : از نوع آستنیتی بوده و یک ترکیب فولاد ضد زنگ محسوب می شود.

از آنجایی که استیل ۲۰۱ نیز مانند استیل ۳۰۴ غیرمغناطیسی ( نگیر ) بوده و شباهت ظاهری بسیاری به گرید ۳۰۴ دارد، همین امر سبب شده که تولیدکنندگان به منظور کاهش هزینه ها، حفظ برخی خواص و در عین حال بدون اینکه روی ظاهر تاثیری گذاشته شود، دست به تولید این آلیاژ بزنند که البته این امر دست فروشندگان متقلب را باز گذاشته و باعث شده برخی از آن ها گرید ۲۰۱ را به جای ۳۰۴ و البته با همان قیمت استیل ۳۰۴ به مشتری عرضه نمایند.

ورق استیل سری ۳۰۰

  • ورق استیل ۳۰۱ :

این ورق بسیار انعطاف پذیر بوده و قابلیت شکل گرفتن زیادی دارد. یک فولاد ضدزنگ کروم نیکل آستنیتی است. این آلیاژ در شرایط آنیل شده غیر مغناطیسی است، اما هنگام کار سرد، مغناطیسی می شود. استحکام بالا و مقاومت عالی در برابر خوردگی ، فولاد استنلس استیل نوع ۳۰۱ را برای کاربردهای مختلف مفید می کند.

کاربردهای معمول شامل قطعات بدنه هواپیما، بدنه تریلر، وسایل آشپزخانه، ترمز خودرو، قالپاق چرخ خودرو، ابزارهکشی سقف، کابینت، نقاله تسمه ای، ظرفشویی، واگن‌های مترو اشاره کرد. البته کاربرد فولاد ضد زنگ در لوازم خانگی هم امری غیر قابل انکار است.

نوع ۳۰۱ می تواند به آسانی شکل بگیرد و کشیده شود. با توجه به میزان سخت پذیری بالا، می توان آنیلینگ متوسط را برای عملیات جداسازی و شکل پذیری ضروری دانست. قابلیت جوشکاری خوب و مقاومت سایشی بالا از جمله ویژگی های اصلی آن محسوب می‌شود. 

  • ورق استیل ۳۰۲ :

مقاومت خوردگی برابر با ورق استیل ۳۰۴ داشته و البته به دلیل کمی کربن اضافی مقاوم تر نیز است و یک گرید بسیار محکم است که مقاومت خوردگی عالی از خود را نشان می دهد. ۳۰۲ یک گرید غیر مغناطیسی است که با عملیات حرارتی قابل سخت شدن، نیست. به طور کلی در شرایط آنیل شده، استفاده می شود. این نوع گرید، به دلیل سهولت در ساخت و شکل پذیری آن، مورد توجه قرار می گیرد.

  • ورق استیل ۳۰۳ :

شکل پذیری بهتری نسبت به ورق استیل ۳۰۴ به دلیل گوگرد و فسفر اضافه دارا می باشد. آلیاژ ۳۰۳ یک فولاد ضد زنگ آستنیتی غیر مغناطیسی است که توسط عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیست. آلیاژ ۳۰۳ به طور خاص طراحی شده است تا بهبود در ماشینکاری را نشان دهد. با این وجود به علت وجود گوگرد در ترکیب فولاد، خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی را نگه می دارد.

آلیاژ ۳۰۳ فولاد ضد زنگ آستنیتی به راحتی قابل ماشینکاری است. با این حال، افزودن گوگرد، مقاومت ورق فولادی ۳۰۳ را نسبت به آلیاژ ۳۰۴ کمتر می کند. همانند سایر گریدهای آستنیتی ها، آلیاژ ۳۰۳ سفتی عالی را نشان می دهد، گرچه گوگرد کمی آن را کاهش می دهد. آلیاژ ۳۰۳ اغلب در برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد که قطعات به شدت ماشینکاری می شود. بعضی از نمونه ها عبارتند از : پیچ و مهره، اتصالات هواپیما، دنده ها، پیچ ها، شفت

  • ورق استیل ۳۰۴ :

رایج ترین نوع ورق استیل ضد زنگ می باشد که نام گذاری کلاسیک آن ورق استیل ۱۸/۸ می باشد. این اعداد به ترتیب بیان گر درصد کروم و نیکل این ورق هستند. استیل ۳۰۴ نیز مانند آلیاژ ۲۰۱ ضد زنگ بوده که به اصلاح نگیر گفته می شود. جذب آهن ربا به این نوع استیل ممکن نخواهد بود. در ترکیبات تشکیل دهنده این استیل نیز مقداری کرم و نیکل وجود دارد که خاصیت مقاومت در برابر رطوبت را در این آلیاژ افزایش می دهد.

آلیاژ استیل ۳۰۴ نیز به دلیل برخورداری از خاصیت عدم زنگ زدگی و مقاومت در برابر خوردگی به منظورهای مختلفی استفاده می شود. دلیل محتوای بالای کروم و نیکل در این گرید، در هنگام ساخت تجهیزات فرایندهای شیمیایی، صنایع غذایی و لبنی و آشامیدنی، انتخابی مناسب است. این گرید دارای ترکیبی عالی از استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ساخت است.

مصارف این نوع آلیاژ عبارتند از :

    • ساخت قاشق و چنگال
    • ساخت سینک استیل آشپزخانه
    • پروفیل های استیل
    • ساخت انواع شیرآلات و یراق آلات
    • ساخت درب و پنجره استیل و …
  • ورق استیل L304 : نسخه کم کربن ورق استیل ۳۰۴ می باشد. برای جوشکاری بسیار مناسب است. 
  • ورق استیل ۳۰۵ :

نوع ۳۰۵ یک فولاد ضد زنگ آستنیتی کروم نیکل، با نرخ پایین سخت کاری به علت افزایش محتوای نیکل است. این میزان کم از سخت کاری باعث می شود که این گرید برای کاربردهای عمیق چند مرحله ای که بدون فرایند آنیل کردن همراه است، مناسب باشد. نوع ۳۰۵ در شرایط آنیل شدن غیرمغناطیسی است و دارای مقاومت در برابر خوردگی مشابه فولاد ضد زنگ ۳۰۴ / ۳۰۴L است.

  • ورق استیل ۳۰۸ :

فولاد ضد زنگ ۳۰۸ معمولا شامل حدود ۲۰ درصد کروم و به طور متوسط ۱۱ درصد نیکل است. فولاد ضد زنگ ۳۰۸ اغلب در تجهیزات رستوران و تجهیزات ریخته گری، مخازن شیمیایی و در تولید سیم جوش استفاده می شود. فولاد ضد زنگ ۳۰۸ دومین نوع از فولاد ضد زنگ است که به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.

  • ورق استیل ۳۰۹ : از نظر مقاومت حرارتی بهتر از ۳۰۴ عمل می کند. 
  • ورق استیل ۳۱۰ :

آلیاژ ۳۱۰ فولاد ضد زنگ آستنیتی است که در دمای بالا، خواص عالی با قابلیت جوش پذیری و شکل پذیری عالی را ترکیب می کند. به طور معمول برای مواردی که دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد، کاربرد دارد. زیرا محتوای کروم و نیکل بالای آن، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و مقاومت در دمای بالا تا ۲۱۰۰ درجه فارنهایت را فراهم میکند. با توجه به محتوای بالای کروم و نیکل، این نوع گرید در بیشتر محیط ها از فولاد ضدزنگ ۳۰۴ یا ۳۰۹ برتر است.

  • ورق استیل ۳۱۴ :

گرید فولاد ضد زنگ ۳۱۴ دارای ویژگی هایی مانند مقاومت بالا در دمای بالا در میان سری‌های فولاد کروم نیکل است. محتوای سیلیکون در این ماده باعث بهبود اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی می شود. با این حال، وقتی مدت زیادی در دمای ۶۴۹ – ۸۱۶ قرار می‌گیرد بسیار شکننده می شود. ( ۱۲۰۰-۱۵۰۰ درجه فارنهایت ).

  • ورق استیل ۳۱۶ :

این گرید ضدزنگ دارای ۱۸٪ کروم، ۱۴٪ نیکل و مولیبدن است. بعد از ورق استیل ۳۰۴ ورق استیل ۳۱۶ بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف به خود اختصاص می دهد. این ترکیب ها مقاومت فولاد را نسبت به خوردگی افزایش می دهند. به طور خاص، مولیبدن برای کنترل ناحیه خوردگی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع فولاد در برابر حرارت تا ۱۶۰۰ درجه فارنهایت مقاومت می کند.

نوع ۳۱۶ در صنایع شیمیایی، صنایع کاغذ و خمیرکاغذ، برای پردازش و توزیع مواد غذایی و نوشیدنی و در محیط های خورنده تر استفاده می شود. همچنین در صنایع دریایی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود. یکی دیگر از صنایع پرمصرف ۳۱۶ ساعت سازی ها هستند. این ورق قادر به تحمل گرمای ۲۰۰۰ درجه فارنهایت را نیز داشته و از آن برای ساخت آستر دودکش ها نیز استفاده می شود. 

  • ورق استیل L316 : نسخه کم کربن ورق استیل ۳۱۶ می باشد. 
  • ورق استیل ۳۱۷ :

از نوع فولاد ضد زنگ بوده و به دلیل داشتن درصد قابل توجهی مولیبدن مقاومت بسیار بالایی در برابر حمله مواد شیمیایی دارد. در این رده عملکرد این ورق از ۳۰۴ نیز بهتر می باشد. استحکام کششی بالا، تحمل تنش عالی و قدرت خزش قابل قبول از جمله سایر ویژگی های ورق استیل ۳۱۷ می باشند.

شامل تیتانیوم حدود حداقل پنج برابر میزان کربن است. این افزودنی برای کاهش یا حذف رسوب کربن کاربیدی است که حاصل جوشکاری یا قرار گرفتن در معرض دمای بالا به وجود آمده است. در صنعت هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد.

  • ورق استیل ۳۲۱ : مشابه ورق ۳۰۴ در هنگام جوشکاری خطر پوسیدگی جوش به دلیل افزودن تیتانیوم در آن بسیار کمتر است.
  • ورق استیل ۳۴۷ :

در شرایط بسیار اکسید کننده، مقاومت در برابر خوردگی بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ ۳۲۱ دارد. نوع ۳۴۷ باید برای کاربردهایی مورد نیاز است که حرارت متناوب بین ۸۰۰ ºF (427 ºC) و ۱۶۵۰ ºF (899 ºC) مورد نیاز است و یا برای جوشکاری در شرایطی که از جوش جلوگیری می کند.

  • ورق استیل ۳۴۸ :

نوع ۳۴۸ یک فولاد ضد زنگ آستنیتی است که مقاومت عالی در برابر خوردگی بین دانه ای دارد. این آلیاژ برای برنامه‌هایی مورد نیاز است که نیاز به حرارت متناوب بین ۸۰۰/۱۶۵۰ درجه (۴۲۵/۹۰۰ درجه سانتیگراد) نیاز دارد.

این آلیاژ در برابر خوردگی جو، مواد غذایی، محلول های استریلیزه، بسیاری از مواد شیمیایی آلی و غیر آلی و رنگ دانه ها مقاومت خوبی می کند. به علت کمبود کلومیمیم و تانتالیم آن، نوع ۳۴۸ ضدزنگ باید برای برنامه های هسته ای مورد توجه قرار گیرد.

ورق استیل سری ۴۰۰

  • ورق استیل ۴۰۵ : دارای ترکیباتی مخصوص جوشکاری می باشد. 
  • ورق استیل ۴۰۸ : با ۱۱ درصد کروم و ۸ درصد نیکل مقاومت بالایی در برابر حرارت داشته اما در برابر خوردگی ضعیف عمل می نماید. 
  • ورق استیل ۴۰۹ : این ورق از جمله ارزان ترین انواع ورق استیل می باشد که بیشتر برای اگزوز خودرو به کار می رود. 
  • ورق استیل ۴۱۰ : دارای مقادیر قابل توجهی آهن بوده و در برابر سایش و خوردگی بسیار مقاوم است. 
  • ورق استیل ۴۱۶ : به دلیل داشتن گوگرد اضافی شکل پذیری و ماشین کاری بالایی دارد. 
  • ورق استیل ۴۲۰ : برای ساخت انواع کارد و چنگال به کار گرفته می شود. 
  • ورق استیل ۴۳۰ : از این ورق برای ساخت مواد تزئینی بیشتر استفاده می شود. به دلیل شکل پذیری خوب تزئینات خودروها را با استفاده از این ورق آماده می نمایند.
  • ورق استیل ۴۴۰ : با درجه حرارت بسیار بالا تولید می شود. در صنایع ساخت و تولید کارد و چنگال به دلیل کربن بالا کاربرد دارد. این ورق می تواند یکی از سخت ترین انواع فولاد ضد زنگ محسوب شود. خود به انواع و درجه های مختلفی تقسیم شده که در هر یک از انواع آن با افزودن ترکیباتی قابلیتی خاصی تقویت یافته است. 
  • ورق استیل ۴۴۶ : برای کار در درجه حرارت بسیار بالا مناسب است.

ورق استیل سری ۵۰۰

به دلیل دارا بودن مقادیر کروم در برابر حرارت مقاومت بسیار بالایی دارند.

ورق استیل سری ۶۰۰

دسته بندی این سری از ورق استیل با توجه به آلیاژ‌های به کار رفته در آن ها می باشد.

  • ورق استیل ۶۰۱ تا ۶۰۴ : با درصد آلیاژ کم مارتنزیتی
  • ورق استیل ۶۱۰ تا ۶۱۳ : فولاد سخت کننده ثانویه مارتنزیتی هستند. 
  • ورق استیل ۶۱۴ تا ۶۱۹ : فولادهای کروم دار ماتنزیتی می باشند. 
  • ورق استیل ۶۳۰ تا ۶۳۵ : فولاد ضد زنگ نیمه جامد ماتنزیتی هستند. ۱۷ درصد کروم و ۴ درصد نیکل از اصلی ترین مواد به کار رفته در آن ها است. 
  • ورق استیل ۶۵۰ تا ۶۵۳ : فولادهای آستینیتی هستند که توسط نورد گرم تقویت می شوند.
  • ورق استیل ۶۶۰ تا ۶۶۵ : ساخت لوله های فولادی، ساخت صفحه کشتی و سکوهای دریایی، صفحات فولادی مقاوم در برابر آب و هوا، بشقاب فولادی دیگ بخار و فشار، لوله های فولادی و صفحات فولادی به کار رفته در خودرو نیز از دیگر موارد استفاده ورق استیل در صنعت می باشند.

گریدهای با کربن کم ( گرید L )

گریدهای “ “Lبرای داشتن مقاومت در برابر خوردگی بیشتر پس از جوشکاری استفاده می شود. حرف” “Lپس از شماره گرید فولاد ضد زنگ، کربن کم را نشان می دهد. برای جلوگیری از رسوب کاربید، سطح کربن به ۰٫۰۳ درصد و یا کمتر نگهداری می شود که می تواند منجر به خوردگی شود.

با توجه به درجه حرارت ایجاد شده در طی فرآیند جوشکاری ( که می تواند منجر به رسوب کربن ) شود، گرید “ “Lبه طور معمول استفاده می شود. به طور معمول، کارخانه های ضد زنگ این دسته از ضد زنگ را به عنوان گواهی دوگانه، مانند ۳۰۴ / ۳۰۴L یا ۳۱۶ / ۳۱۶L عرضه می کنند.

گریدهای با کربن بالا ( گرید  H)

گریدهای ““H ضدزنگ، دارای حداقل کربن ۰٫۰۴ درصد و حداکثر ۱۰ درصد کربن می باشد. کربن بالاتر باعث حفظ استحکام در دماهای بالا می باشد. این گریدها پس از عدد گرید ضدزنگ با حروف “ “Hنشان داده می شود.

خانواده فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی

St.steel 302-S30200 : کاربرد عمومی ( گرید پایه گروه آستنیتی )

  • St.steel 202-S20200 : دارای N و Mn جایگزین بخشی از Ni
  • St.steel 201-S20100 : دارای N و Mn جایگزین بخشی از Ni
    • St.steel 205-S20500 : دارای N و Mn جایگزین بخشی از Ni
  • St.steel 302B-S30200 : افزودن Si برای بهبود مقاومت به پوسته شدن
  • St.steel 301-S30100 : کاهش Cr و Ni برای افزایش کار سختی
  • St.steel 303-S30300 : افزودن S برای بهبود قابلیت ماشین‌کاری، مقاومت یه خوردگی کمتر نسبت به ۳۰۲ و ۳۰۴
    • St.steel 303Se-S30300 : افزودن Se برای بهبود سطوح ماشین‌کاری شده
  • St.steel 304-S30400 : دارای C کمتر برای بهبود مقاومت به خوردگی در سازه‌های جوشکاری شده
    • St.steel 304L-S30403 : کاهش بیشتر C
      • St.steel 304LN : افزودن N برای افزایش استحکام
    • St.steel 304N-S30451 : افزودن N برای افزایش استحکام
    • St.steel 308-S30800 : دارای Cr و Ni بیشتر برای جوشکاری بهتر
    • St.steel 321-S32100 : افزایش Ti برای جلوگیری از ایجاد رسوب کاربید کروم در جوشکاری
      • St.steel 347-S34700 : افزودن Nb و Ta برای جلوگیری از رسوب کاربید کروم
      • St.steel 348-S34800 : دارای Ta و Co محدود شده برای کاربردهای هسته‌ای
      • St.steel 305-S30500 : افزایش Ni برای کاهش کار سختی
      • St.steel 384-S38400 : دارای Ni بیشتر برای کاهش کار سختی
      • St.steel 305-S30500 : افزودن Cu برای بهبود کار سرد
  • St.steel 309,309s-S30900,S30905 : افزایش Cr و Ni برای بهبود مقاومت به خوردگی و پوسته‌ای شدن در دماهای بالا (۳۰۹s دارای کربن کمتر است تا رسوب‌های کاربیدی کمتری تولید شود)
    • St.steel 310,310s-S31000,S31008 : افزایش Cr و Ni نسبت به ۳۰۹ برای بهبود مقاومت به خوردگی و پوسته‌ای شدن در دماهای بالا(۳۱۰s دارای کربن کمتر است تا رسوب‌های کاربیدی کمتری تولید شود)
      • St.steel 314-S31400 : افزایش Si برای بهترین مقاومت به حرارت
  • St.steel 316-S31600 : افزودن Mo برای بهبود مقاومت به خوردگی
    • St.steel 316N-S31651 : افزودن N برای افزایش استحکام
    • St.steel 316F-S31620 : افزودن S و P برای بهبود ماشین کاری
    • St.steel 316L-S31603 : کاهش C برای بهبود مقاومت به خوردگی
      • St.steel 316LN : کاهش C و افزایش N برای افزایش استحکام
  • St.steel 317-S31700 : دارای Cr و Mo بیشتر برای مقاومت به خوردگی بهتر
  • St.steel 317L-S31703 : کاهش C برای بهبود ویژگی‌های جوشکاری

مزایای به کارگیری استیل

  • استیل دارای استقامت بسیار زیادی در مقابل هر نوع اقلیم آب و هوایی دارند که در فصل سرما، سرد و در فصل گرما، گرم هستند و از مشخصه های عمده آن منعطف پذیری آن می باشد.
  • استیل که شکلی بسیار زیبا دارد درخشندگی و سطح کیفی ورق ها سبب مشهوری و محبوبیت آن شده است.
  • از مزایای به کارگیری استیل می توان به ماندگاری بسیار زیاد آن اشاره نمود.
  • استیل توانایی بازسازی را همانند سایر فلزات دارد.
  • استقامت بسیار زیادی در برابر دمای زیاد دارد.

نحوه محاسبه وزن ورق استیل

ورق استیل از جمله پرکاربردترین آلیاژهای مورد استفاده در صنعت می باشد. از صنایع مرتبط با غذا و نوشیدنی گرفته تا صنایعی چون نفت، گاز و پتروشیمی که به شکل عمده از انواع ورق استیل در ابعاد و ضخامت های مختلف بهره می گیرند. یکی از مهم ترین نکات در مورد ورق استیل، محاسبه وزن این آلیاژ می باشد.

علت اصلی آن بر می گردد به این نکته که مهم ترین پارامتر در تعیین قیمت ورق استیل، در مرحله اول محاسبه وزن ورق استیل می باشد. این تعیین وزن علاوه بر روش عملی که همان وزن کشی بر روی باسکول می باشد، یک روش تئوری نیز دارد که با توجه به حاصلضرب ابعاد ورق استیل ( ضخامت، طول و عرض ) در جرم حجمی ( چگالی ) آلیاژ استیل که در برخی موارد ۷٫۸ و در برخی موارد نیز ۸ در نظر گرفته می شود ( با توجه به گرید ورق استیل ) صورت می پذیرد.

فرمول تعیین وزن ورق استیل در ذیل آمده است :

وزن ورق استیل ( به کیلوگرم ) = طول ( میلیمتر ) تقسیم بر ۱۰۰۰ * عرض ( میلیمتر ) تقسیم بر ۱۰۰۰ *ضخامت ( میلیمتر ) * چگالی ورق استیل

به عنوان مثال : وزن ورق استیل ۳۰۴ با ابعاد ۲ * ۱۵۰۰ * ۶۰۰۰  میل به شرح زیر می باشد. چگالی ورق استیل ۳۰۴ تقریبا ۷٫۸ در نظر گرفته می شود :

۲ * ۱٫۵ * ۶ * ۷٫۸ = ۱۴۰ کیلوگرم ( تقریباً ) 

جمع بندی و نتیجه گیری

با وجود استانداردهای متنوع و انواع مختلفی از ورق استیل، صنایع مختلف می بایست با مطالعه مشخصات فنی آن ها به صورت کمی اقدام به انتخاب نمونه مناسب برای خود نمایند. این ورق‌ها بسته به ضخامت و آلیاژهای مورد استفاده قیمت‌های مختلفی را نیز دارا بوده و از این نظر بهتر است قبل از اقدام به خرید حتماً درباره استانداردهای به کار رفته در آن ها مطمئن شوید.

صنعت ساخت ورق استیل یکی از صنایع بسیار بزرگ و قدرتمند در جهان است که در سال‌های اخیر کشورهای آسیایی نیز با تولیدات خود وارد عرصه رقابت در این مقوله شده اند. از این رو در انتخاب برند ورق استیل نیز می بایست دقت لازم را داشته باشید. 

 

اشتراک گذاری پست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

5 × 3 =

بازگشت به مقالات