خواص مکانیکی ورق استیل موجب شده یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع متفاوت از جمله ساختمان سازی، ساخت خودرو، تولید ظروف پزشکی و غذایی و … باشد. کارخانجات با ترکیب درصدهای متفاوت از آلیاژهای مختلف گریدهای مختلفی از این فلز را با خواص شیمیایی و کاربرد متفاوتی تولید می کنند.
گریدهای 304، 316، 430 و 310 در کشور ما پرتقاضا تر هستند. برای اینکه هنگام انتخاب و خرید ورق استیل، بتوانید مناسب ترین گرید را برای کاربری مد نظرتان انتخاب کنید؛ در این مطلب تفاوت این گریدها را از چند جنبه بررسی می کنیم.
پرکاربردترین گریدهای ورق استیل
ورق های استیل به دلیل مقاومت زیادی که در برابر زنگ زدگی و خوردگی دارند، به فولاد زنگ نزن (Stainless Steel) معروف اند. گریدهای مختلف ورق استیل خواص متفاوتی دارند که در ادامه خواص هر کدام را شرح می دهیم:
ورق استیل 304
ورق استیل 304، دارای 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است و در بازار گاهی با نام (18-8) شناخته میشود. این گرید به دلیل تناسب بین مقاومت به خوردگی و شکل پذیری، پرکاربردترین گرید فولاد زنگ نزن است.
ترکیب شیمیایی استیل 304:
ویژگی‌ها:
از جمله ویژگی هایی که موجب محبوبیت ورق استیل 304 در صنایع مختلف شده می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- شکل پذیری: فرایندهای خمکاری، کشش و جوشکاری راحت تر انجام میشود.
- مقاومت به خوردگی: مناسب استفاده در محیطهای معمولی و غیر خورنده مانند آب و محیطهای مرطوب
- تنوع کاربری: استفاده در تجهیزات و ظروف آشپزخانه، ظرف غذا، دکوراسیون
- محدودیت استفاده: ورق استیل 304 در محیطهای حاوی کلرید ممکن است دچار خوردگی شود.
ورق استیل 316
با اضافه کردن عنصر مولیبدن (Mo) به ترکیب شیمیایی، گرید 316 با مقاومت بالاتری به خوردگی نسبت به گرید 304 ساخته میشود. کاربرد ویژه این گرید در محیط های خورنده ای مانند آب دریا است.
ترکیب شیمیایی استیل 316:
ویژگی‌ها:
از جمله ویژگی هایی که موجب کاربرد زیاد ورق استیل 316 شده می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت به خوردگی: این آلیاژ با داشتن کروم و نیکل مقاومت مناسبی در برابر خوردگی دارد. اما وجود عنصر مولیبدن در آن موجب می شود، مقاومت به خوردگی حفره‌ای (Pitting) و شکافی در محیطهای کلریدی و اسیدی بهتری داشته باشد.
- تنوع کاربری: استفاده در صنایع دریایی، ایمپلنت های پزشکی، صنایع پتروشیمی
- استحکام: استحکام مکانیکی در دماهای بالا بهتر از 304 است.
ورق استیل 430
در ترکیب شیمیایی این گرید عنصر نیکل بکار نرفته است از این رو مقاومت بالایی به خوردگی ندارد.
ترکیب شیمیایی استیل 430:
ویژگی‌ها:
از مهمترین ویژگی های ورق استیل 430 می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت به خوردگی: مقاومت کمی به خوردگی دارد و مناسب محیط های خشک یا کم خورنده است.
- تنوع کاربری: استفاده در ساخت لوازم خانگی و دکوراسیون داخلی
- خواص مغناطیسی: خاصیت مغناطیسی بالایی دارد.
ورق استیل 310
این گرید به دلیل داشتن درصد بیشتر کروم و نیکل در ترکیب شیمیایی خود مقاومت زیادی در برابر اکسیداسیون و حرارت دارد و مناسب استفاده در دماهای بالا است.
ترکیب شیمیایی استیل 310:
ویژگی‌ها:
از مهمترین ویژگی های ورق استیل 430 می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت به حرارت: مناسب برای استفاده در دماهای تا 1100 درجه سانتی گراد
- مقاومت به خوردگی: مقاومت مناسب در برابر خوردگی در محیطهای اکسیدکننده
- تنوع کاربری: ساخت کوره های صنعتی، قطعات موتور جت و مبدل های حرارتی
مقایسه ویژگی‌های گریدها
برای اینکه تفاوت بین گریدهای مختلف ورق استیل را درک کنیم، شاخص های مختلف را در آنها مقایسه می کنیم:
درصد عناصر موجود در ترکیب شیمیایی:
- کروم (Cr): استیل 430 دارای مقدار تقریبی 18-16 درصد، استیل 304 و 316 دارای حدود 18 درصد و استیل 310 با داشتن 26-24 درصد بیشترین مقدار را دارد که موجب شده به اکسید شدن مقاومت بالایی داشته باشد.
- نیکل (Ni): در ترکیب استیل 430 هیچ مقدار نیکلی بکار نرفته است. استیل 310 دارای 22-19 درصد و استیل 316 دارای 14-10 درصد نیکل هستند که موجب مقاومت بالای آنها به خوردگی و انعطاف پذیری بیشتر نسبت به استیل 304 با 10-8 درصد نیکل می شود.
- مولیبدن (Mo): آلیاژ 316 دارای 2 تا 3 درصد است که موجب مقاومت در برابر خوردگی کلریدی در آن شده است.
- کربن (C): آلیاژ 310 نسبت به بقیه کربن بیشتری دارد (تا مقدار 0.25%) که موجب میشود مقاوم به حرارت بالا باشد.
ساختار کریستالی:
- آستنیتی: شامل: 304، 316، 310 که قابل جوشکاری، غیرمغناطیسی و انعطاف‌پذیر هستند.
- فریتی: شامل: 430 که مغناطیسی، با انعطاف‌پذیری کمتر و مقاومت به خوردگی پایین‌تر است.
مقاومت به خوردگی
- 304: مقاومت به خوردگی کمی دارد مناسب محیطهای عمومی و غیر کلریدی
- 316: مقاومت بالا در برابر خوردگی کلریدی و اسیدی مناسب کاربری دریایی
- 430: مقاومت به خوردگی کمی دارد مناسب محیطهای خشک
- 310: مقاومت خوب در برابر خوردگی در محیطهای اکسیدکننده
خواص مکانیکی
- انعطاف‌پذیری و ازدیاد طول گریدهای 304، 316، 310 در حدود 40-50% است و برای شکل‌دهی مناسب‌اند. ازیاد طول گرید 430 حدود 20-30% است و برای کاربردهایی که نیاز به شکل‌دهی پیچیده دارند زیاد مناسب نیست.
- استیل 430 به دلیل ساختار فریتی، شکننده‌تر از 304، 316، 310 است.
رفتار در دماهای بالا:
- گرید 310 با داشتن درصد بیشتر کروم و نیکل، مناسب استفاده در دماهای تا 1150 درجه سانتی گراد است.
- گریدهای 304 و 316 در دماهای بیشتر از 600 درجه سانتی گراد مقاومت شان کمتر است.
- گرید 430 مناسب استفاده در دماهای بالا نیست.
کاربردهای رایج
- 304: مناسب برای تهیه ظروف غذا، تجهیزات آشپزخانه و ابزار پزشکی، نمای ساختمان، مخازن و لوله ها در محیط های غیر خورنده
- 316: مناسب کاربری دریایی، ساخت ابزارها و ایمپلنت های پزشکی
- 430: مناسب دکوراسیون و تزئینات، لوازم خانگی، اگزوز خودرو
- 310: ساخت مبدل های حرارتی، کوره‌ها، صنایع پتروشیمی و قطعات موتور جت
مقاومت به حرارت
- 310: عملکرد مناسب در دماهای تا 1150 درجه سانتی‌گراد
- 304 و 316: مناسب استفاده در دماهای تا 870 درجه سانتی‌گراد
- 430: مناسب برای دماهای پایین‌تر
قابلیت جوشکاری
- 304 و 316: به دلیل داشتن درصد کربن پایین در ترکیب خود جوش‌پذیری بسیار بالایی دارد.
- 310: در حالت عادی جوش‌پذیری خوبی دارد، اما اگر مقدار کربن آن بیشتر باشد ممکن است نیاز باشد ابتدا عملیات پیش‌گرمایش انجام شود.
- 430: این گرید به دلیل ساختار فریتی قابلیت جوش‌پذیری کمی دارد و ممکن است ترک بخورد.
قیمت
گرید 430 به دلیل نداشتن نیکل نسبت به بقیه قیمت ارزان تری دارد. استیل 304 رنج قیمتی متوسطی دارد و مناسب کاربردهای عمومی است. استیل 316 به دلیل داشتن مولیبدن نسبت به 304 قیمت بالاتری دارد. استیل 310 به دلیل درصد بیشتر کروم و نیکل نسبت به بقیه گرانتر است.
راهنمای انتخاب مناسب ترین گرید ورق استیل
در صورتی که محیط کلریدی است، بهترین گزینه برای شما استیل 316 است. برای محیط های خشک استیل 430 و برای دمای بالا استیل 310 انتخاب های بهتری هستند. همچنین میزان بودجه نیز در انتخاب ورق استیل تاثیر دارد، ورق استیل 430 ارزان ترین و 310 گرانترین است. اگر نیاز است ورق جوشکاری شود یا خمکای شود گریدهای آستنیتی شامل: 304، 316، 310 بهتر هستند. اگر نیاز به ورق با خواص مغناطیسی دارید گرید 430 انتخاب مناسبی است.