پربازدیدترین مقالات

ورق استیل 321 و کاربردر و مشخصات استیل 321

ورق استیل 410 و کاربرد ورق استیل 410S

ورق استیل و انواع آن، تفاوت ورق استیل آستنیتی، فریتی و مارتنزیتی

ورق استیل و استاندارد های شماره گذاری

بررسی تفاوت بین فولاد زنگ نزن آستنیتی و داپلکس | تجارت فلز
جدول انواع استیل | شناخت انواع استیل صنعتی و غیر صنعتی

شناخت انواع استیل
از مزایای انواع ورق استیل میتوان به مقاومت به خوردگی بالا، استحکام حرارتی و برودتی خوب، خواص مکانیکی منحصر بفرد و بهداشتی بودن و تمیزکاری راحت آن اشاره کرد. مقاومت آلیاژهای مختلف استنلس استیل در برابر خوردگی حفرهای و بین دانهای خوب است که این امر موجب میشود از آلیاژهای مختلف فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل در کاربردهای استراتژیک و مهم استفاده شود. زیرا با اینکه قیمت ورق استیل نسبت به نمونههای فولاد کربنی بالاتر است اما چون عمر مفید قطعه و هزینههای نگهداری آن بالا میرود بهتر است در کاربردهای حساس و جاهایی که نیاز است قطعه با مواد دیگر وارد واکنش نشود از ورق استنلس استیل استفاده شود. همچنین ورق استیل قابلیت بازیافت 100% دارد و در هنگام پروسه ساخت و بازیافت آن آسیب کمتری به محیط زیست وارد میشود و چون استانداردهای جهانی امروزه به سمتی رفته است که فرآیندهای صنعتی تا جای ممکن سازگار با محیط زیست باشد بنابراین استفاده از ورق استنلس استیل به طور چشمگیری افزایش یافته است.
کاربرد استنلس استیل
فولادهای زنگ نزن یا استنلس استیلها عمدتا زمانی مورد استفاده قرار میگیرند که پای مبحث خوردگی یا اکسیداسیون در میان باشد. با افزودن بالای 10.5% وزنی کروم به آلیاژ آهن-کربن یا همان فولاد ساده کربنی، لایهای از اکسید کروم که به صورت یک فیلم پیوسته و نامرئی است روی سطح مقطع استیل ایجاد میشود و مانع از خوردگی آن میشود در ادامه گستره وسیعی از کاربردهای مختلف صنعتی و غیر صنعتی را برای استنلس استیل فراهم میکند.
انواع استیل زنگ نزن
به طور کلی چهار گروه اصلی استنلس استیل داریم که عبارتند از:
- فریتی
- آستنیتی
- مارتنزیتی
- داپلکس
آستنیتی
ورق استیلی که جزء گروه آستنیتیها قرار دارد معمولا در جاهایی که نیاز به مقاومت خوردگی بالا هستیم استفاده میشوند. رایجترین آلیاژهای آستنیتی فولادهای آهن-کروم-نیکل هستند که عموما به عنوان سری 300 شناخته میشوند. این سری به دلیل بالا بودن مقدار کروم و نیکل در ترکیب شیمیایی اش از مقاومترین گریدهای استنلس استیل در برابر خوردگی هستند که خواص مکانیکی فوقالعادهای دارند.
برای سخت کاری این گروه به جای عملیات حرارتی از کار سرد استفاده میشود یعنی با انجام کار مکانیکی روی ورق استیل آن را سخت میکنند. گریدهای آستنیتی حداکثر حاوی 0.8% وزنی کربن اند. اگر کنار شماره گرید از حرف L استفاده شود یعنی آلیاژی کم کربن از گرید مورد نظر است که به موجب پایینتر بودن مقدار کربن مقاومت خوردگی پس از جوشکاری آن بهبود یافته است یا به عبارتی مقدار کربن به حدی کم است که با جوشکاری رسوب کربن در مرزدانه نداریم و از این رو مقاومت به خوردگی ورق پس از جوشکاری کاهش نمییابد. شاید این سوال برایتان پیش بیاید که چرا همه جا از آلیاژهای کم کربن استفاده نمیکنیم؟ در اینجا دو دلیل مهم را ذکر میکنیم:
- گریدهای کم کربن یا L گرانتر هستند.
- کربن موجود در ترکیب شیمیایی استحکام آلیاژ را در دمای بالا حفظ میکند بنابراین اگر در حین کار دمای آلیاژهای کم کربن بالا رود قطعه دچار کاهش استحکام شده و ممکن است آسیب ببیند.
گریدهایی که در کنار نام آنها از حرف H استفاده شدهاست در واقع آلیاژی پر کربن از گرید مورد نظر هستند که حاوی حداقل 0.04% و حداکثر 0.1% وزنی کربن هستند. وقتی نیاز باشد که از قطعه در دماهای بسیار بالا استفاده کنیم از گریدهای پر کربن ورق استیل استفاده میشود. در جدول زیر گریدهای مختلفی از آلیاژهای آستنیتی آورده شده است:
304 |
پرکاربردترین گرید فولادهای آستنیتی آلیاژ 304 است که تقریبا حاوی 18% کروم و 8% نیکل است. از این آلیاژ برای ساخت تجهیزات فرآوری مواد شیمیایی ، صنایع غذایی، داروسازی و مبدلهای حرارتی استفاده میشود. |
316 |
این آلیاژ حاوی 18-16% کروم، 14-11% نیکل و حداقل 2% مولیبدن است. مولیبدن به منظور بهبود مقاومت به خوردگی حفرهای به ترکیب شیمیایی آن اضافه شده است. از این آلیاژ در محیطهای شور که نیاز داریم مقاومت به خوردگی بالاتر باشد استفاده میشود. مانند ساخت تجهیزات دریایی، فرآوری مواد غذایی شور، کاغذ سازی و.... |
317 |
مقدار مولیبدن موجود در این آلیاژ بیشتر از گرید 316 است که کاربرد آن را در محیطهای با خورندگی بسیار بالا مناسب میکند. حداقل مقدار مولیبدن موجود در ترکیب شیمیایی این آلیاژ 3% است. از این گرید برای ساخت مخازن و قطعاتی که در معرض سیالات ساینده هستند استفاده میشود. |
321 |
از این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که به طور متناوب در دماهای بالای 426℃ کار میکنند استفاده میشود. با اضافه شدن تیتانیوم به ترکیب شیمیایی این آلیاژ مقاومت به خوردگی و استحکام آن افزایش مییابد و از این گرید بیشتر در صنایع هوا فضا استفاده میشود. |
در شکل زیر شماتیک کلی ترکیب شیمیایی آلیاژهای آستنیتی نشان داده شده است:
مارتنزیتی
این گروه از استنلس استیلها علاوه بر مقاومت به خوردگی بالایی که دارند با عملیات حرارتی نیز سخت میشوند. گریدهایی که فقط حاوی کروم بوده و نیکل ندارند مغناطیسی هستند و با عملیات حرارتی سخت میشوند. گریدهای مارتنزیتی عمدتا در مواردی که سختی، استحکام و مقاومت سایشی مد نظر است به کار برده میشوند. در جدول زیر گریدهای مختلفی از آلیاژهای مارتنزیتی آوردهشدهاست:
410 |
این گرید حاوی کمترین مقدار ممکن از عناصر آلیاژی است. از نظر قیمت گرید 410 مقرون بصرفه بوده و در کاربردهای عمومی که نیازمند عملیات حرارتی هستند استفاده میشود. مثلا برای ساخت قطعاتی که در معرض هوا، آب و برخی محیطهای شیمیایی یا اسیدی که خوردگی ضعیفی ایجاد میکنند استفاده میشوند و به طور کلی در کاربردهایی که توأمان نیاز به مقاومت به خوردگی و استحکام است بکار میروند. |
414 |
به منظور بهبود مقاومت به خوردگی 2% نیکل به ترکیب شیمیایی این آلیاژ اضافه شدهاست. این گرید بیشتر برای ساخت کارد و چنگال بکار میرود. |
416 |
به منظور بهبود قابلیت ماشینکاری، فسفر و گوگرد به ترکیب شیمیایی آن اضافه شده است. |
420 |
مقدار کربن این آلیاژ بالاست بنابراین خواص مکانیکی خوبی دارد. از این گرید بیشتر برای ساخت ابزارهای جراحی استفاده میشود. |
431 |
مقدار کروم موجود در ترکیب شیمیایی این آلیاژ بالاست از این رو مقاومت به خوردگی خوبی دارد. |
در شکل زیر شماتیک کلی ترکیب شیمیایی آلیاژهای مارتنزیتی نشان داده شدهاست:
فریتی
گریدهای فریتی گروهی از استنلس استیلها هستند که مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون آنها بهبود یافتهاست. این گروه مقاومت بالایی در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش (SCC) داشته و مغناطیسی هستند اما با عملیات حرارتی سخت نمیشوند و برای افزایش سختی روی آنها کار سرد انجام میشود. مقاومت به خوردگی این گروه بیشتر از گریدهای مارتنزیتی بوده و از گریدهای آستنیتی کمتر است. از آلیاژهای این گروه بیشتر برای ساخت قطعات تزئینی، سینک آشپزخانه و خودروسازی استفاده میشود. در جدول زیر گریدهای مختلفی از آلیاژهای فریتی آورده شده است:
430 |
رایجترین گرید گروه مارتنزیتی استیل 430 است که مقاومت به خوردگی آن کمی کمتر از گرید 304 است. این گرید مقاومت به خوردگی بالایی در برابر مواد خورنده مانند اسید نیتریک، گازهای حاوی گوگرد و بسیاری از اسیدهای آلی و غذایی دارد. |
405 |
مقدار کروم این آلیاژ کمتر از گرید 430 بوده و به ترکیب شیمیایی آن آلومینیوم نیز اضافه شدهاست تا از سخت شدن آن هنگام سرد شدن از دمای بالا جلوگیری کند. |
در شکل زیر شماتیک کلی ترکیب شیمیایی آلیاژهای فریتی نشان داده شدهاست:
داپلکس
جدیدترین گریدهای استنلس استیل جزء گروه داپلکس هستند. آلیاژ داپلکس ترکیبی از استنلس استیل آستنیتی و فریتی بوده از این رو به آنها داپلکس میگویند. استحکام و مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش (SCC) این گروه بالاست. از نمونه های رایج استیل داپلکس میتوان به گرید 2205 اشاره کرد.
فینیش سطح نهایی
فینیش یا پرداخت سطح نهایی ورقهای استنلس استیل متنوع است. اگر سطح ورق ظاهری خاکستری ساده داشته باشد با فینیش 2B شناخته میشود که پایه ساخت سایر فینیشهای سطح نهایی است. مثلا با انجام نورد روی ورق 2B میتوان ورق استیل براق را تولید کرد یا مثلا فینیش سطح آئینهای با انجام فرآیند مکانیکی روی ورق استیل شکل میگیرد.
صنعتگران با توجه به کاربردی که نیاز دارند، از ورق استنلس استیل با فینیش سطح متناسب با آن استفاده میکنند. در ادامه نمونههایی از فینیش سطحهای نهایی به اختصار شرح داده شدهاند:
NO.1: به منظور رسیدن به سطح دلخواه این فینیش نیازمند به انجام نورد گرم هستیم. ورق استیل باید قبل از فرآیند نورد از طریق عملیات حرارتی گرم شود تا ریزساختار آن یکنواخت شود. فرآیند نورد و آنیل حرارتی موجب میشود ظاهر ورق تیره شود که با کمک اسیدشویی تیرگی و پوستههای سطحی ورق را برداشته و حذف میکنند تا ورق استنلس استیل به ماکزیمم مقاومت به خوردگی خود برسد.
از ورقهای استیل با فینیش NO.1 برای ساخت تهویه هوا، محفظههای آنیل، دیگ بخار، قطعات کوره و توربینهای گازی استفاده میشود. در واقع در جاهایی که ظاهر سطح مهم نباشد از فینیش NO.1 استفاده میشود.
2B: یکی از پرکاربردترین فینیشهای نهایی 2B است که با انجام نورد سرد سطح ورق استیل را صاف و مات میکنند. از این رو ورقهایی که فینیش 2B دارند به ورق استیل مات معروفند و در مواردی که براق بودن سطح حائز اهمیت نباشد بکار میروند.
2B در واقع ارزانترین فینیش برای ورق استیل است. بعد از نورد سرد، ورق استنلس استیل را در محلول اسیدشویی رسوب زدایی میکنند و به منظور صافتر شدن سطح ورق آن را از بین غلطکهای پولیش عبور میدهند. رایجترین کاربردهای ورق استیل مات استفاده از آن برای ساخت تجهیزات فرآوری مواد شیمیایی، دارویی و استفاده در سیستم فاضلاب است.
NO.3: سطح نهایی در این فینیش دارای پستی و بلندی بوده یا اصطلاحا زبر است. با سنباده 120 سطح ورق را پولیش میکنند تا به سطح دلخواه برسند. میانگین رافنس سطح کوچکتر یا مساوی 40 میکرو اینچ است. از ورقهایی با این فینیش نهایی برای ساخت تجهیزات فرآوری مواد غذایی و تجهیزات آشپزخانه استفاده میشود.
NO.4: مانند فینیش NO.3 سطح نهایی این فینیش نیز خشهایی موازی، کوتاه و یکنواخت دارد. با استفاده از سنبادههای شماره 150 تا 320 سطح را پولیش میکنند. در اینجا چون شماره سنبادهها بیشتر از فینیش NO.3 است خطوط پولیش ظریفتر بوده و سطح ورق استیل بازتاب نور بیشتری دارد. رافنس در فینیش NO.3 کوچکتر یا مساوی 25 میکرو اینچ است. از ورق استیل خشدار یا فینیش NO.4 بیشتر در کاربردهای عمومی استفاده میشود. مثلا از ورق خشدار برای ساخت تجهیزات آشپزخانه و رستوران، تجهیزات پردازش غذا و فرآوری مواد لبنی استفاده میشود.
NO.7: این فینیش سطح بازتاب نور بالایی داشته و ظاهری آئینه مانند ایجاد میکند از این رو به ورق استیلی که فینیش NO.7 دارد ورق استیل براق یا آئینهای نیز میگویند. با سنبادههایی که شماره آنها بیشتر از 320 است سطح ورق را پولیش کرده و صیقل میدهند. از ورق استیل براق در کاربردهای مختلفی اعم از ساخت قطعات تزئینی، پانلهای دیواری و دکوراسیون داخلی استفاده میشود.
No.8: مانند فینیش NO.7 این پرداخت سطح نیز موجب میشود انعکاس نور در سطح ورق بالا و ظاهر آن آئینهای شود. در اینجا سطح به قدری صاف است که خطوط ریز نیز از روی آن حذف شدهاست. با توجه به ظاهر سطح، این فینیش کاربردهای گستردهای دارد و بیشتر در جاهایی که زیبایی ظاهری و تمیزکاری آسان مد نظر باشد استفاده میشود.
BA یا Bright Annealed: این فینیش سطح غالبا با فینیش NO.8 اشتباه گرفته میشود در صورتی که فینیشهای NO.7 و NO.8 سطح آئینهای دارند. برای رسیدن به فینیش BA در انتها یک فرآیند آنیل روی ورق انجام میشود تا هر گونه پوستهای که روی سطح موجود است حذف شود تا سطح ورق نور را به خوبی بازتاب دهد. در این فینیش یک سمت ورق مات و سمت دیگر آن براق است.
2D: فینیش 2D پرداخت سطحی است که توسط نورد سرد، بازپخت و رسوب زدایی ایجاد میشود. این فینیش ظاهر ورق را مات میکند و بیشتر برای ساخت قطعات صنعتی مانند تجهیزات کشش عمیق استفاده میشود. فرق 2D با 2B این است که در انتهای فرآیند فینیش 2B یک نورد سرد سبک انجام میشود تا سطح صیقلی تر شود.
از روی ظاهر ورق استیل تا حدودی میتوان فینیش نهایی آن را تشخیص داد اما تعیین گرید یا تشخیص اینکه استیل صنعتی یا غیر صنعتی است مشکل است زیرا تقریبا تمام گریدهای مختلف استنلس استیل شبیه هم بوده و تنها راه تشخیص دقیق گریدهای مختلف استفاده از ترکیب شیمیایی آلیاژ است.
در این مقاله سعی بر این بود که یک نمای کلی از گریدها و فینیش سطح نهاییهای مختلف انواع ورق استیل را به طور خلاصه شرح داده شود. برای اطلاع بیشتر از خواص و ویژگیهای انواع ورق استیل میتوانید با کارشناسان ما در تجارت فلز تماس بگیرید.