استنلس استیلهای مارتنزیتی به دلیل ساختار کریستالیشان مقاومت خوردگی پایینتری در محیطهای مستعد به خوردگی دارند اما استحکامشان بالا است. در جدول زیر درصد عناصر موجود در ترکیب شیمیایی گریدهای 420 و 430 آورده شدهاست:
Cr | Mo | Si | S | P | Mn | C | %عناصر/آلیاژ |
12-14 | 0.5 | 1 | 0.03 | 0.04 | 1 | 0.15-0.21 | 420 |
16-18 | – | 1 | 0.03 | 0.04 | 1 | 0.12 | 430 |
با توجه به ترکیب شیمیایی این دو آلیاژ، گرید 430 حاوی مقدار کروم بیشتری نسبت به استیل 420 است بنابراین مقاومت خوردگی آن نسبت به استیل 420 بالاتر است. با اینکه مقاومت خوردگی استیل 420 کمتر است اما در محیطهای آب شیرین، قلیایی، اسیدهای ملایم، مواد غذایی، ترکیبات آلی و هوا مقاومت خوردگی خوبی دارد. اگر سطح استیل 420 به خوبی پولیش شود مقاومت خوردگی این آلیاژ به ماکزیمم مقدار خود میرسد. استیل 430 نیز در برابر اسید نیتریک مقاومت خوردگی قابل قبولی دارد.
تحمل دمایی
شاید این سوال برایتان پیش آمده باشد که بین گریدهای 420 و 430 کدامیک برای کاربردهای دما بالا مناسبتر است؟ برای پاسخ به این سوال باید استحکام و مقاومت خوردگی این دو آلیاژ را در دمای بالا بررسی کنیم. استیل 420 میتواند استحکام خود را تا دمای 650 درجه سانتیگراد حفظ کند ولی در دماهای بالای 650 درجه سانتیگراد مستعد به اکسیداسیون و خوردگی میشود. استیل 430 نیز حداکثر میتواند تا دمای 870 درجه سانتیگراد به طور مداوم کار کند اما اگر به مدت طولانی در دمای بالا باشد وقتی به دمای محیط میرسد شکننده میشود که به منظور جلوگیری از شکستن آن را آنیل میکنند.
با توجه به موارد ذکر شده استیل 430 برای استفاده در دمای بالا مناسبتر از استیل 420 است زیرا گرید 420 در دمای بالای 427 درجه سانتیگراد مستعد به نرم شدن و کاهش مقاومت خوردگی است.
سختی و سختی پذیری
چون مقدار کربن استیل 420 بیشتر از 430 است، سختی آن نیز بالاتر است. در ادامه گرید 420 دارای ریزساختار مارتنزیت و استیل 430 دارای ریزساختار فریتی است. مارتنزیت به دلیل شکل ساختار کریستالیاش سختی بالایی دارد. استنلس استیلهای مارتنزیتی را میتوان با عملیات حرارتی سخت کرد در صورتی که استیلهای فریتی تنها با کار سرد سخت میشوند.
قابلیت سخت شدن یا سختیپذیری استیل 420 نسبت به گرید 430 بیشتر است زیرا محتوای کربن بالاتری دارد. استحکام استیل 420 نیز به دلیل ساختار کریستالیاش بالاتر از استیل 430 است.
قابلیت ساخت و شکلدهی
گرید 430 نرمتر از استیل 420 است بنابراین میتوان آن را به راحتی شکلدهی کرد. از طرفی میزان سخت شدن استیل 430 هنگام شکلدهی کمتر است بنابراین میتوان نتیجه گرفت که استیل 430 شکلپذیرتر از گرید 420 است.
قابلیت جوشکاری
فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی به دلیل سخت شدن با حرارت قابلیت جوشکاری ضعیفی دارند و بهتر است جوش داده نشوند بنابراین قابلیت جوشکاری استیل 420 در مقایسه با استیل 430 ضعیفتر است و در صورت نیاز به جوشکاری باید ابتدا پیشگرم شده و سپس تحت عملیات حرارتی قرار گیرد.
کاربرد
از استیل 420 که گریدی مارتنزیتی است در مواردی که مقاومت کششی و استحکام ضربه بالایی نیاز باشد استفاده میشود. در ادامه به برخی از کاربردهای استیل 420 اشاره شدهاست:
- ساخت تجهیزات پزشکی و جراحی
- ساخت قطعات توربین
- ساخت کارد و چنگال
- ساخت تیغههای برشی
به دلیل مقاومت خوردگی پایینتر بهتر است چاقوهای ساخته شده از استیل 420 با ماشین ظرفشویی شسته نشوند.
در ادامه به برخی از کاربردهای استیل 430 اشاره میشود:
- استفاده در خودروسازی
- ساخت صفحات کابینت، کابین یخچال و پوشش ماشین ظرفشویی
- استفاده در آستر کشی دودکش
- استفاده در صنعت دکوراسیون و معماری
- ساخت ظروف آشپزی و آشپزخانه
با توجه به مواردی که در بالا ذکر شدهاست، استیل 430 برای کاربردهای حساستر مناسبتر از استیل 420 است.
مقایسه قیمت استیل 420 و 430
هر دو آلیاژ استیل قابلیت ساخت در داخل ایران را نداشته و کالاهایی وارداتی اند. پس عوامل جهانی بازار عرضه و تقاضا و ارز بر قیمت استیل 430 و 420 تاثیر میگذارند. اما در مقایسه با یکدیگر استیل 420 و 430 تفاوت قیمتی چندانی نداشته و تقریبا در یک رنج هستند بنابراین با توجه به کاربردی که نیاز داریم یکی از آنها انتخاب شده و مورد استفاده قرار میگیرد.