انواع ورق استیل و ویژگی‌های آنها

فولادهای زنگ‌نزن یا استنلس استیل (Stainless Steel) آلیاژهایی از خانواده فولادها هستند که دارای درصد نسبتا بالایی (حداقل 10.5) کروم می‌باشند. وجود کروم یک لایه محافظتی از اکسید کروم غیرفعال در سطح فلز تشکیل می‌دهد که در برابر اکسیداسیون و خوردگی مقاومت ایجاد می‌کند. استیل در تولید مواد اولیه صنایع مختلف کاربرد بسیار زیادی دارد. ورق، لوله، پروفیل، میلگرد و … از جمه مواد اولیه مورد استفاده در صنایع مختلف هستند. ورق استیل پرکاربردتترین ماده اولیه در صنعت است. انواع ورق استیل را می‌توان به به دسته اصلی ورق استیل صنعتی، دکوراتیو و پانچ تقسیم بندی کرد.

ورق‌ استیل با قیمت نسبتاً مناسبی کاربردهای گسترده‌ای در صنایع گوناگون دارد. یکی از پرکاربردترین انواع ورق استیل، ورق 304 و 304L (کم کربن) است.

ورق 304 و 304L

استیل 304 که به 8-18 نیز معروف است، خواص مطلوبی در دماهای پایین دارد و با کار سرد، به خوبی سخت می‌شود. ورق‌‌های گرید 304 جوش پذیری خوبی دارند و نیازی به آنیل کردن پس از انواع جوشکاری نیست. 304 مقاومت خوبی در برابر خوردگی در محیط‌های مختلف دارد. ویژگی‌های این فولاد در استانداردهای ASTM A-240، ASME SA -240 و A666 شرح داده شده است.

بیشتر بخوانید: تفاوت استیل 304 و 316

گریدهای مختلف انواع ورق استیل

مقاطع استیل اغلب در گریدهای 304، 304L، 304H، 316L، 316H، 316Ti، 321 و 321H و فولادهای داپلکس S31803 و سوپر داپلکس S32750/S32760 تهیه می‌شوند. ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی برخی از انواع گریدهای استیل در جداول زیر مقایسه شده است. اما بصورت کلی گریدهای پرکاربرد و شناخته شده در بازار بر اساس ویژگی های اصلی و کاربرد آنها در صنایع مختلف شناخته می شوند که در ادامه به برخی از آنها اشاره می کنیم.

• استیل 304

استیل 304 پرکاربردترین آلیاژ فولاد ضد زنگ می باشد. درصد بالای کروم و نیکل این آلیاژ را از حیث مقاومت در برابر خوردگی جزو بهترین گریدها قرار می دهد. بعلت حجم بالای گردش این آلیاژ در مصرف و چرخه بازیافت، قیمت آن نسبت به خواص و ویژگی هایش مناسب می باشد. بهمین دلیل دامنه زیادی در کاربردهای مختلف صنعتی و دکوراتیو داراست.

• استیل 430

گرید 430 بر خلاف گریدهای سری 300 فاقد نیکل است که این امر از مقاومت آن در برابر خوردگی می کاهد. هرچند در مواردی که از بابت خوردگی نگرانی زیادی وجود ندارد استیل 430 حایگزین مناسبی برای گرید 304 است چراکه قیمت بمراتب به صرفه تری دارد.

• استیل 201

استیل 201 اغلب برای کاربردهای دکوراتیو استفاده می‌شود و در مواردی خاص در کاربردهای صنعتی نیز کاربرد دارد. این آلیاژ مقاومت به خوردگی کمتری نسبت به استیل 304 دارد و در شرایط خورنده، اکسید می‌شود. قیمت این آلیاژ نسبت به استیل 304 بسیار کمتر است و به همین دلیل برای برخی از کاربری‌ها بسیار مقرون به صرفه است.

• استیل 316

استیل 316 مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به گریدهای 304 و 430 دارد. این آلیاژ به دلیل محتوای 2 تا 3 درصدی مولیبدن در برابر محیط‌های کلریدی به خوبی مقاومت می‌کند. این آلیاژ دو نوع 316L و 316Ti نیز دارد که قابلیت جوشکاری بهتری دارند.

• استیل 309

استیل 309 یکی از گریدهای آستنیتی مقاوم به حرارت در خانواده فولادهای زنگ‌نزن است که به دلیل درصد بالاتر کروم (22–24%) و نیکل (12–15%) نسبت به گریدهای سری 304، مقاومت بسیار خوبی در برابر اکسیداسیون و پوسته‌شدن در دماهای بالا از خود نشان می‌دهد. این آلیاژ توانایی تحمل دماهای پیوسته تا حدود 980 درجه سانتی‌گراد و به صورت متناوب حتی تا 1090 درجه سانتی‌گراد را دارد. به همین دلیل، ورق استیل 309 انتخابی ایده‌آل برای کاربردهایی نظیر ساخت قطعات کوره‌ها، لوله‌های مبدل حرارتی، محفظه‌های احتراق و صنایع پتروشیمی است. این گرید خاصیت جوش‌پذیری خوبی دارد و در پروژه‌هایی که نیاز به ترکیب مقاومت مکانیکی مناسب با پایداری حرارتی بالا دارند، عملکردی بی‌نقص ارائه می‌دهد.

• استیل 310

استیل 310 نیز از آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت است و در بازار با نام استیل نسوز شناخته می‌شود. انواع ورق استیل نسوز در ساخت اجزای کوره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. استیل 310 می‌تواند تا دمای 1100 درجه سانتی‌گراد را به صورت متناوب تحمل کند.

• استیل 321

استیل 321 از فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی پایدارشده با تیتانیوم است که برای مقاومت بهتر در برابر خوردگی بین‌دانه‌ای (Intergranular Corrosion) در دماهای بالا طراحی شده است. وجود تیتانیوم در این گرید مانع رسوب کاربید کروم در مرز دانه‌ها شده و آن را برای کاربردهای دمایی بین 425 تا 870 درجه سانتی‌گراد بسیار مناسب می‌سازد

ترکیب شیمیایی انواع ورق استیل

ترکیب شیمیایی برخی از انواع گریدهای استیل در جداول زیر مقایسه شده است.

خواص مکانیکی انواع ورق استیل

خواص مکانیکی برخی از آلیاژ استیل در جداول زیر مقایسه شده است.

بیشتر بخوانید: استیل 316

پرداخت‌‌های انواع ورق استیل

ورق‌های استیل به دلیل کاربردهای متنوعی که دارند با کیفیت سطح بسیار متنوعی تولید می‌شوند. کیفیت سطح یا پرداخت سطح متفاوت در ورق‍های استیل به درجات مختلفی انجام می‌شود و تعاریف استانداردی دارد. در جدول زیر استاندارد پرداخت انواع ورق استیل آمده است.

ویژگی انواع ورق استیل

کیفیت یکنواخت

• در فرایند نورد ورق‌های استیل، محصول نهایی کیفیتی یکنواخت و یکپارچه پیدا می‌کند.
• علاوه بر آن با استفاده از تجهیزات کنترل خودکار دقت ابعادی ورق‌ها حفظ می‌شود.

پرداخت سطحی جذاب

• همان‌گونه که در بالا توضیح داده شد، پرداخت‌های متنوعی برای ورق‌های فولاد زنگ‌نزن وجود دارد که ظاهری زیبا و چشمگیر برای کاربردهای متنوع و بخصوص مصارف تزئینی به آنها می‌دهد.

مقاومت در برابر خوردگی

• ورق‌های استیل در محیط‌های گوناگون مقاومت به خوردگی بالایی دارند و در معرض هوا، آب و رطوبت زنگ نمی‌زنند.

قیمت مناسب

• قیمت ورق استیل با در نظر گرفتن دوام و طول عمر بالای آنها بسیار اقتصادی و به صرفه است.

شکل پذیری خوب

• ورق‌‌های استیل به راحتی قابل خم کردن و کار سرد هستند.
• همچنین کار سرد باعث افزایش استحکام و سختی آنها نیز می‌شود.

خواص فیزیکی خوب

• فولادهای زنگ‌نزن رسانایی حرارتی بالا، ضریب انبساط حرارتی کم و نسبت استحکام به وزن بالاتری از فولادهای کربنی دارند.

مقاومت انواع ورق استیل در برابر حرارت

• استیل 304 در شرایط متناوب دمایی تا دمای 870 درجه سانتیگراد و در شرایط دایمی تا 925 درجه سانتیگراد مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد. با این حال، در صورت نیاز به مقاومت در برابر خوردگی آبی، استفاده مداوم از آن در دمای 425-860 درجه سانتیگراد توصیه نمی‌شود. زیرا در این دما کاربید در مرز دانه رسوب می‌کند.
• گرید 304L در این بازه دمایی مشکلی ندارد، زیرا به دلیل محتوای کربن کمتر، رسوب کاربید اتفاق نمی‌افتد.
• در مواردی که مقاومت بالا در دماهای بالاتر از 500 تا 800 درجه سانتیگراد مورد نیاز است، گرید 304H توصیه می‌شود. این گرید مقاومت خوبی در برابر خوردگی آبی دارد.

کار سرد

• فولاد زنگ نزن 304 به راحتی سخت می شود.
• به همین دلیل هنگام کار سرد ممکن است نیاز به یک مرحله آنیل میانی داشته باشد تا میزان سختی را کاهش دهد و از شکست یا ترک خوردن جلوگیری کند.
• در پایان کار سرد نیز، عملیات آنیل کامل برای کاهش تنش‌های داخلی و بهینه سازی مقاومت در برابر خوردگی پیشنهاد می‌شود.

کار گرم

• پیش از انجام فرایندهای فورجینگ و آهنگری، بایستی حرارت دهی یکنواخت تا دمای 1149-1260 درجه سانتی‌گراد، به‌طور کامل انجام شود. سپس اجزای ساخته شده باید به سرعت سرد شوند تا از حداکثر مقاومت در برابر خوردگی اطمینان حاصل شود.

عملیات حرارتی

• گرید 304 را نمی توان با عملیات حرارتی سخت کرد.
• پس از حرارت دهی تا دمای 1010-1120 درجه سانتیگراد، بایستی آن را به سرعت سرد کرد.

بیشتر بخوانید: از چه روشهای عملیات حرارتی در تولید فولاد استفاده می شود؟

رفتار انواع ورق استیل در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی

یکی از مهم‌ترین ملاحظات فنی در انتخاب انواع ورق استنلس استیل، مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی موضعی (Localized corrosion) به‌ویژه خوردگی حفره‌ای (Pitting corrosion) و خوردگی شکافی (Crevice corrosion) است. این نوع خوردگی‌ها معمولاً در محیط‌های حاوی یون کلرید (مانند آب دریا یا محیط‌های صنعتی کلریدی) رخ می‌دهند. مقاومت یک ورق استیل در برابر این نوع خوردگی‌ها به میزان کروم، مولیبدن و نیتروژن موجود در آلیاژ وابسته است. برای مثال، ورق استیل 304 در محیط‌های کلریدی عملکرد مناسبی ندارد، در حالی که ورق استیل 316 به دلیل دارا بودن 2–3 درصد مولیبدن، مقاومت بسیار بالاتری در برابر خوردگی حفره‌ای از خود نشان می‌دهد. در گریدهای داپلکس و سوپر داپلکس نیز ترکیب بالاتر کروم (بیش از 22%) و مولیبدن (تا 5%) به همراه نیتروژن، شاخص مقاومت حفره‌ای (PREN) را افزایش داده و انتخابی ایده‌آل برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی می‌سازد.

کاربرد انواع ورق استیل

در مواردی که مقاومت در برابر انواع خوردگی فلزات مورد نیاز است، ورق‌های استیل بهترین انتخاب هستند. از انواع ورق استیل در طیف وسیعی از کاربردها از معماری تا صنایع غذایی استفاده می‌شود. برخی از این کاربردهای عبارتند از:

• تانکرهای مواد شیمیایی و سوخت
• کارخانه های شیمیایی و پتروشیمی
• صنایع فرآوری مواد غذایی و داروسازی (به دلیل ویژگی‌های ضد باکتریایی )
• ساخت و ساز، معماری مدرن، کاربردهای تزیینی

سخن آخر

مجموعه استیل رخ با چندین سال حضور تاثیر گذار در صنایع کشور، تامین کننده انواع ورق، لوله استیل، پروفیل استیل و سایر مقاطع و اتصالات استیل است. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع مقاطع فولادی را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخگویی به کلیه سوالات و ارائه مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند.

برگرفته از: azom و .steelplatesforsale