استیل سری300
نوشته شده توسط aryapetronass

استنلس استیل سری300

استنلس استیل سری300

سری 300 استنلس استیل حدودا دارای 18 درصد کرم و 8 درصد نیکل می باشد. اصطلاح “8 – 18” برای گرید های 302، 303، 304، 305، 384 و در کل گرید هایی با همین ترکیب شیمیایی اطلاق می گردد. در کل گرید های “8 – 18” در خواص مقاومت به خوردگی با هم خیلی متفاوت نیستند، و فقط در ترکیب شیمیایی با هم متفاوتند.

ترکیب شیمیایی این گرید ها به گونه ای است که بتوانند در محیط های مختلف و در برابر مواد شیمیایی مختلف مقاومت کنند. ” 8 – 18” از لحاظ مقاومت به خوردگی از سری 400 قوی تر، و معمولاً غیر مغناطیسی و سخت شونده فقط از طریق نورد سرد می باشد.

گرید 304 استنلس استیل:

استیل304

آلیاژ پایه است. گرید 304 (8-18) یک فولاد آستنیتی با حداقل 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است، که حداکثر 0.08 درصد نیز کربن دارد. این گرید غیر مغناطیسی (نگیر) است و با عملیات حرارتی نمی توان آنرا سخت کرد. برای بدست آوردن استحکام کششی های بالاتر باید از کارسرد استفاده کرد. 18 درصد کروم موجود در این آلیاژ مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون آنرا فراهم می آورد. خواص متالورژیکی این آلیاژ بر پایه نیکل آن استوار است (8 درصد) که سبب افزایش مقاومت به خوردگی در برابر مواد شیمیایی می شود.

این آلیاژ در برابر اکثر اسید ها مقاوم است و می تواند در برابر زنگ زدگی عادی مقاومت بکند، که البته همراه با کدر و تیره شدن است. 304 می تواند خوردگی خوبی برابر مواد غذایی، محلول های استریلیزه کردن، اکثر مواد شیمیایی و رنگ های ارگانیک و طیف گسترده ای از مواد شیمیایی غیر ارگانیک داشته باشد.

آلیاژ 304 و یا یکی از زیر مجموعه های، بیش از 50 درصد مصرف کل استنلس استیل در دنیا را شامل می شود. این گرید بدلیل توانایی مقاومت در برابر اسید های موجود در میوه ها، گوشت، شیر و سبزیجات جهت تولید انواع سینک ظرفشویی، میز، سماور، قهوه ساز، اجاق گاز، یخچال، بخار پز و غیره کاربرد دارد. همچنین از آن برای تولید لوازم قنادی، آشپزی، فنجان، قابلمه و ظروف استفاده می شود.

گرید 304 برای تجهیزات لبنی بسیار مناسب است. دستگاه های شیردوشی، منبع ها، دستگاه های هموژنیزه کننده، استرلیزه کننده و تانکرها همه از این آلیاژ ساخته می شوند. این آلیاژ همچنین در صنایع تولید آب میوه بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. در مصارف تهیه مواد غذایی، مانند کارخانه های صنایع غذایی، نانوایی های صنعتی و کشتارگاه ها، همه تجهیزات فلزی که در معرض روغن ها و چربی ها و اسید های حیوانی و گیاهی قرار دارند باید از گرید 304 تولید شوند.

در محیط های دریایی چون این گرید خواص مقاومت به خوردگی و سایش بهتری از گرید 316 دارد، برای تولید پیچ، مهره و واشر هم مورد استفاده قرار می گیرد. همچنان برای تولید فنر و اجزایی که نیاز به مقاومت به سایش و خوردگی از این گرید استفاده می شود.

ترکیبات شیمیایی گریدها را در جدول زیر عبارتند از:

Carbon: 0.08% max.
Silicon: 1.00% max.
Manganese: 2.00% max.
Chromium: 18.00-20.00%
Phosphorus: 0.045% max.
Nickel: 8.00-10.50%
Sulfur: 0.030% max.

جدول ترکیبات شیمیایی گرید سری300

گرید 316 استیل:

در محیط هایی که نیازمند مقاومت به خوردگی بیشتر از گرید304 هستند از گرید316 استفاده می شود. این گرید همانند 304 آستنیتی و نگیر است، و با عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیست. عنصر کربن حداکثر 0.08 درصد باید باشد و نیکل مقداری بیشتر از 304 است. تفاوت شاخص میان 304 و 316 عنصر مولیبدن است که حداکثر 3% به گرید316 افزوده می شود. مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی این گرید را در برابر مواد خورنده شیمیایی، محلول ها و مخصوصاً در برابر کلرید ها بیشتر می کند. مولیبدن یکی از قویترین عناصر آلیاژی جهت جلوگیری از خوردگی است.

با وجود مولیبدن، می توان این گرید را در محیط های در معرض نمک های سدیم و کلسیم، محلول های هیپوکلریتی، اسید های فسفری، و محلول و اسید های سولفیدی استفاده کرد. همچنین تجهیزات مورد نیاز در اتاق عمل و جراحی از این آلیاژ تولید می شود. در مصارف دریایی نیز از این آلیاژ استفاده می شود، بغیر از پیچ و مهره هایی که نیاز به مقاومند به سایش دارند.

Carbon: 0.08% max.
Silicon: 1.00% max.
Manganese: 2.00% max.
Chromium: 16.00-18.00%
Phosphorus: 0.045% max.
Nickel: 10.00-14.00%
Sulfur: 0.030% max.
Molybdenum: 2.00-3.00%

گرید های دیگر استنلس استیل

استیل های نگیر

  • 301: جهت کار سختی، میزان کرم و نیکل کمتری به نسبت 302 دارد.
  • 302: گرید پایه سری 300 می باشد. بیشترین مصرف را در استنلس های کرم-نیکلی و مقاوم به حرارت را دارد.
  • 303: میزان مقاومت به خوردگی این گرید کمتر از 302 و 304 است. عناصر فسفر و گوگرد جهت بهبود خواص ماشینکاری به این گرید اضافه شده است.
  • 303Se: حاوی عنصر سلنیوم (Se) و فسفر است تا قابلیت ماشینکاری را افزایش دهد
  • 305:دارای نیکل بیشتر می باشد تا خواص کار صختی را کاهش دهد.
  • 309/309s: کروم و نیکل بیشتری دارد تا خواص مقاومت به خوردگی و همچنین مقاومت در برابر پوسته شدن در دمای بالا را فراهم آورد. 309s  دارای کربن کمتر است تا رسوب های کاربیدی کمتری تولید شود.
  • 310/310s: از 309 نیکل بیشتری دارد، در نتیجه مقاومت در برابر پوسته شدن در دمای بالای بهتری دارد. 310s  کربن کمتری دارد، تا از تولید رسوب های کاربیدی جلوگیری کند.
  • 321: دارای تیتانیوم می باشد تا از تشکیل کاربید های کروم در جوشکاری جلوگیری کند.
  • 330: نیکل بسیار بالای این گرید بهترین خواص مقاومت به خوردگی را در اکثر محیط های کوره ای بوجود می آورد. این گرید ضریب انبساط بسیار پایینی دارد و خواص چکش پذیری و استحکام بالایی دارد.
  • 347-348: این گرید حاوی عناصر کلمبیوم و تانتالیوم می باشد تا خواص جوشکاری را بهبود بخشد. این گرید در دماهای بالای 400 درجه سیلیسوس کاربرد دارد.

استیل های بگیر و نگیر چیست؟

به فولاد زنگ نزنی که خاصیت جذب توسط آهن ربا را داشته باشد بگیر و به فولاد زنگ نزنی که توسط آهن ربا جذب نشود نگیر می گویند. فولاد های زنگ نزن سری 300 (مانند 304 و 316 ) دارای کروم هستند که منجر به نگیر بودن استیل می شوند. و این درحالی است که استیل های سری 400 تنها دارای کروم است که خاصیت مغناطیسی فولاد زنگ نزن را حفظ می کند.

یکی از روش های تشخیص استینلس استیل از کربن استیل نیز این می باشد که در صورتی که آهن ربا به آن نچسبید این قطعی است که فولاد زنگ نزن است ولی اگر آهن ربا به آن بچسبید هنوز دلیل بر تشخیص فولاد زنگ نزن از فولاد کربن دار نیست..

پس برای انتخاب یک استینلس استیل مناسب کاربری باید به موارد زیادی از جمله گرید استیل ، سطح استیل ، کاربری آن و خاصیت مغناطیسی استیل توجه کرد.

اثر عناصر آلیاژی بر فولاد زنگ نزن

افزودن نیکل به فولادهای زنگ‌ نزن مقاومت به‌ خوردگی را در محیط‌ های خنثی و یا اکسید کننده ضعیف بهبود می‌ بخشد اما قیمت آن‌ها را افزایش می‌دهد. هم‌چنین مقدار کافی نیکل قابلیت انعطاف و شکل‌پذیری فولادها را افزایش می‌دهد زیرا امکان نگهداری آستنیت (FCC) در دمای محیط را میسر می‌سازد. افزایش مولیبدن به فولادهای زنگ‌ نزن مقاومت به‌ خوردگی را در حضور یون‌های کلر افزایش می‌دهد، حال آن‌که افزایش آلومینیوم مقاومت به پوسته شدن را در دماهای بالا بهبود می‌بخشد. کروم نیز برای افزایش مقاومت به‌ خوردگی آن، اضافه می‌شود.

آلیاژهای مهم فولاد زنگ نزن

آلیاژهای مهم فولادهای زنگ‌ نزن بر اساس عنصر آلیاژی که به آن اضافه شده است به‌ صورت زیر تقسیم‌ بندی شده است:1- آلیاژهای آهن – کروم2- آلیاژهای آهن – کروم – کربن3- آلیاژهای آهن- کروم- نیکل- کربن

دمای ذوب فولاد زنگ نزن

فولادهای زنگ نزن چون آلیاژ می باشند لذا دمای ذوب و انجماد آنها مانند عنصر خالص در دمای ثابتی نبوده و بسته به ترکیب شیمیایی فولاد در یک محدوده دمایی می باشد. افزودن عناصر آلیاژی دمای ذوب را کاهش میدهد. به عنوان مثال، دمای ذوب آهن خالص 1535°C ،کروم 1890°C ،نیکل 1453°C در مقایسه با محدوده 1400-1450 درجه سانتی گراد برای فولاد زنگ نزن 304 می باشد.

انواع فولادهای زنگ‌نزن

فولادهای زنگ نزن بر اساس ساختار متالورژیکی و ترکیب شیمیایی، به 5 دسته اصلی تقسیم می‌شوند:1- فولاد زنگ نزن فریتی2- فولاد زنگ نزن مارتنزیتی3- فولاد زنگ نزن آستنیتی4- فولاد زنگ نزن آستنیتی- فریتی (دو فازی)5- فولاد زنگ نزن رسوب سختی

کاربرد های فولاد زنگ نزن (Stainless Steel Apllications) بسیار گسترده است. فولاد زنگ نزن و به اصطلاح بازار ایران همان استیل، یکی از مهمترین آلیاژ های آهن است که در زندگی روزمره با آن سر و کار داریم. از اشکال مختلف فولاد زنگ نزن در صنایع می توان به ورق ، لوله ، پروفیل و .. اشاره کرد .

از فولاد زنگ نزن برای موارد تزئینی بسیاری همچون دیوار آسانسور ها، دستگیره درب ها، ساخت ساعت، وسائل تزئینی منزل و .. استفاده می شود هم چنین یکی از بیشترین کاربرد های فولاد زنگ نزن در آشپزخانه است که برای تولید سینک های ظرف شویی، کابینت ها، یخچال و فریزر، اجاق گاز، ماکروفر و … مورد استفاده قرار می گیرد.

فولاد زنگ نزن به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی با آب و زیبایی ظاهری آن در شرایط بسیاری امتحان خود را پس داده است و به همین دلیل این فولاد در گرید های (گرید های فولاد زنگ نزن) مختلف با درصد مواد متفاوت ساخته می شود تا هر کدام از آن ها یکی از این نیاز ها را بر طرف کند.

نزدیک به 150 گرید مختلف از استینلس استیل وجود دارد که نزدیک به 50 تای آن ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد فولاد زنگ نزن در معماری:

فولاد های زنگ نزن آستنیتی به دلیل دوام عدم نیاز به مراقبت و نگهداری به طور فزآینده در معماری به کار می روند. به دلیل مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن این ماده را برای استفاده در خارج از ساختمان مناسب است. کیفیت سطحی فولاد های زنگ نزن متفاوت است و می توانند سطح آینه ای، براق و …. داشته باشند، اما معمولا از سطوح نورد شده با کد 2B استفاده می شود.

از فولاد زنگ نزن با سطح بسیار نرم (dead soft) برای سقف ها و سطوح همتراز استفاده می شود زیرا که این ماده به سهولت شکل می گیرد و از دوام خوبی نیز برخوردار است.ساختمان کرایسلر در نیویورک از اولین ساختمان هایی بود که در ساخت آن از فولاد زنگ نزن استفاده شد. از زمان ساخت این بنا تا کنون، ساختمان های بسیار دیگری نیز از این سبک پیروی کرده اند. دروازه ای به غرب (Gateway to the West) یک اثر معماری برجسته از فولاد زنگ نزن است که در حاشیه رود می سی سی پی در ایالت میزوری آمریکا قرار دارد.

کاربرد فولاد زنگ نزن در سیستم های حمل و نقل:استفاده از فولاد های زنگ نزن فریتی در تزئینات داخلی اتومبیل تا حد زیادی مسئول افزایش تولید فولادهای زنگ نزن 430 و 434 بوده است. فولاد زنگ نزن 409، فولاد زنگ نزن فریتی با 11 درصد کروم است که در صفحه راکتورهای کاتالیستی برای اتومبیل ها به کار می روند. این نوع فولاد توانایی تحمل شرایط خورنده را داشته و می تواند در برابر نمک و گازهای خورنده حاصل از احتراق مقاومت کنند.

انواع اولیه فولادهای زنگ نزن مانند 201 و 301 به طور گستره در صنایع اتومبیل سازی به کار می رفتند زیرا نسبت استحکام به وزن این فولادها پس از عملیات نورد سرد، سه برابر بیشتر از فولادهای کربنی می گردید. در نتیجه امکان ساخت ماشین های سبک تر که نیاز به نیروی محرکه کمتری داشتند فراهم شد. فولادهای زنگ نزن در قیاس با سایر مواد مستحکم که در رقابت با فولادهای ساختمانی کربنی قرار دارند، از مزیت مقاومت به خوردگی بر خوردار است. مقاومت به خوردگی و سطح لغزنده فولادهای زنگ نزن، آن ها را برای مخازن حمل و نقل مواد مناسب می سازد.

کاربرد فولاد زنگ نزن در مبلمان:ضعیف ترین شکل خوردگی در خانه ها و ادارات وجود دارد. اما فولاد زنگ نزن به علت مقاومت در برابر زنگ زدگی و هم چنین ظاهر زیبا و عدم نیاز به رنگ در طراحی مبلمان مورد توجه قرار گرفته است.

کاربرد فولاد زنگ نزن تولید برق:

فولاد زنگ نزن یک ماده ضروری در تجهیزات نیروگاهی مانند توربین های گاز تجهیزات تولید برق با استفاده از انرژی هسته ای و سوخت های فسیلی، پیل های سوختی و پنل های خورشیدی است. تمامی طیف های فولاد زنگ نزن در اجزای گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند.

فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی و رسوب سختی در چرخ دهنده ها و پیچ ها که به استحکام بالایی نیاز دارند به کار می روند و از فولادهای زنگ نزن آستنیتی و فریتی پرآلیاژ در اجزایی که تحت تنش کمتری قرار داشته و نیاز به مقاومت به خوردگی دارند به کار می روند.کاربرد فولاد زنگ نزن در تجهیزات شست و شو:مقاومت به خوردگی، استحکام بالا و سهولت تولید، فولادهای زنگ نزن آستنیتی را برای ساخت لباسشویی و خشک کن های صنعتی و خانگی مناسب می سازد.

کاربرد فولاد زنگ نزن در صنایع غذایی و تجهیزات آشپزخانه:

انواع مختلفی از فولادهای زنگ نزن برای تهیه و سرو غذا به کار می روند. محدوده کاربرد آن ها از ظروف آشپزخانه تا تانک ها و مخازن پاستوریزه کننده را شامل می شود. از فولاد زنگ نزن در صنایع لبنی، کارخانجات شیرینی پزی و بسته بندی مواد غذایی نیز استفاده می شود.

کاربرد فولاد زنگ نزن در کشاورزی:

اگر چه استفاده از فولاد زنگ نزن ابتدا در صنایع غذایی رایج شد اما به تدریج در مزارع نیز مورد توجه قرار گرفت. کودها و اسپری های کشاورزی شرایط خورنده ای را ایجاد می کنند و در این شرایط، استفاده از فولاد زنگ نزن آستنیتی گزینه مناسبی است. اگر چه این تجهیزات هزینه اولیه بالاتری دارند ولی عمر بالا (تقریبا 20 سال) و عدم نیاز به مراقبت و نگهداری این هزینه بالا را جبران می کند.

کاربرد فولاد زنگ نزن در نساجی:

برای تولید منسوجات رنگی، نیاز به ماشین آلاتی است که به راحتی تمیز شوند و از ترکیب رنگ های مختلف تا حد امکان جلوگیری شود. هر گونه آلودگی ناشی از رنگ دانه ها یا محلول های سفید کننده نه تنها منجر به هدر رفتن مواد شیمیایی می شود بلکه می تواند محصول نهایی را نیز خراب کند. فولادهای زنگ نزن در ماشین های نساجی، مخازن پر اکسید و سفید کننده های حاوی کلر مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد فولاد زنگ نزن در تجهیزات بیمارستانی:

فولاد های زنگ نزن مارتنزیتی در تجهیزات بیمارستانی به کار می روند. ابزار های ساخته شده از فولاد زنگ نزن به راحتی استریل می شوند، مقاومت به خوردگی مطلوبی دارند و تیز باقی می مانند. از این مواد به عنوان ایمپلنت هم استفاده می شود زیرا با بدن انسان سازگاری دارند. تجهیزات استریل کننده، اتوکلاو ها، کابینت های نگهداری وسایل و تخت های جراحی معمولا از فولاد زنگ نزن ساخته می شوند. آشپزخانه ها، اتاق های معاینه و آزمایشگاه های بیمارستان نیز از تجهیزاتی از جنس فولاد زنگ نزن استفاده می کنند.

کاربرد فولاد زنگ نزن در صنایع شیمیایی و پترو شیمیایی:

شدیدترین شرایط خوردگی دراین صنایع وجود دارد، زیرا دما بالا است و از مواد بسیار خورنده استفاده می شود. در فرآیند هیدروکرکینگ در برج تقطیر، فولاد زنگ نزن آستنیتی در معرض خوردگی سولفید هیدروژن قرار می گیرد.

افزایش دمای واحدهای کرکینگ کاتالیستی (تا 750 درجه سانتی گراد یا 1300 درجه فارنهایت) منجر جایگزینی فولادهای کربنی ساده یا کم آلیاژ با فولاد زنگ نزن شد. در صنایع شیمیایی مانند تولید اسیدها، آمونیاک، کودها و پلاستیک نیز فولاد زنگ نزن آستنیتی به عنوان یک ماده استاندارد به کار می رود. در واحدهای تبخیر و معیان و نیروگاه هایی که از انرژی ژئوترمال استفاده می کنند نیاز به فولادهای زنگ نزن و پر آلیاژ است تا شرایط بسیار خورنده را تحمل کنند.

کاربرد فولاد زنگ نزن در صنایع هوا – فضا:

طراحان هواپیما در جستجوی موادی با نسبت استحکام به وزن بالا در دمای اتاق و در دمای بالا هستند که مقاومت مطلوبی در برابر خوردگی و اکسیداسیون داشته باشند. فولاد زنگ نزن این مشخصات را دارد و از نظر اقتصادی نیز به صرفه است و به همین دلیل در موتور، نازل و اسکلت هواپیما به کار می روند. آلیاژهای رسوب سختی شده در پوسته راکت ها به کار می روند در حالی که فولاد های زن نزن آستنیتی برای مخازن سوخت استفاده می شوند.

فولاد زنگ نزن 316 (stainless steel 316) یا همان استینلس استیل 316

یکی از پر کاربرد ترین نوع فولاد زنگ نزن می باشد که در دسته فولاد زنگ نزن آستنیتی قرار می گیرد.

فولاد زنگ نزن 316 در صنایع مختلفی همچون نفت و گاز و پتروشیمی ، صنایع غذایی، دارویی و … مصارف گوناگونی دارد.فولادهای زنگ نزن 1٫4401 و 1٫4404 به عنوان گرید 316 و 316 L شناخته می شود.از این آلیاژ برای ساخت لوله و ورق های مقاوم در محیط های اسیدی استفاده می شود و قیمت آن نسبت به گرید های مشابه همچون فولاد زنگ نزن 304 بیشتر است.

باید در نظر گرفت حدود 65-70% فولادهای زنگ نزن تولیدی ایالات متحده امریکا را فولادهای زنگ نزن آستنیتی تشکیل می‌دهند. این فولادها به علت مقاومت به‌ خوردگی و شکل‌ پذیری مطلوب در این موقعیت قرار دارند، و از این رو برای بیشتر کاربردهای مهندسی خواص خوب و مطلوبی دارند. فولادهای زنگ نزن نوع 304 و 302 بیشترین کاربرد را هم در دماهای بالا و هم در دماهای پایین دارند. نوع 316، که 2٫5%Mo دارد، مقاومت به ‌خوردگی بهتر و استحکام بیشتری در دماهای بالا دارد. آلیاژهایی با مقدار بیشتر کروم (23-25%) مثل نوع 309 و 310ترجیحا در دماهای بالا به‌کار می‌روند.

فولاد زنگ نزن برای کاربرد های مختلف، طراحی (کاربرد های مختلف فولاد زنگ نزن) و ساخته می شود. به این منظور برای هر کاربردی سطح متفاوتی از پرداخت و صافی مورد نیاز است. فولادهای زنگ نزن خواص منحصر به فردی دارند. این فولاد توسط لایه ای از اکسید کروم که به وسیله واکنش کروم با اکسیژن موجود در اتمسفر ایجاد می شود، محافظت می شود. هنگامی که سطح آسیب ببیند لایه اکسیدی به سرعت در حضور اکسیژن ترمیم می شود. از طرفی این لایه اکسیدی توسط فرآیندهای شیمیایی می تواند رنگ های متفاوتی را ایجاد کند.

از یک دیدگاه می توان سطح استیل ها را به 10 دسته مختلف تقسیم بندی کرد که در این 10 دسته استیل آینه ای ، استیل های براق ، استیل خش دار و استیل مات از جمله پر کاربردترین استیل های داخل کشور هستند. استیل BA که سطحی همچون آینه دارد برای مصارف تزئینی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. برای خرید استیل یکی از مهمترین پارامتر ها همین شماره استیل است. در واقع استیل 304 یا 316 و یا هر استیل دیگری در کنار سطح پرداخت آن معنا پیدا می کند.

این مطلب را از دست ندهید : استیل گرید سری 400

دیدگاهتان را بنویسید

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.