مشخصات و خواص استیل ۳۰۴

مشخصات و خواص استیل ۳۰۴

ژیکال استیل؛ استیل ۳۰۴ رایج ترین نوع فولاد زنگ نزن است. این فولاد شامل کروم و نیکل به عنوان عناصر غیر آهنی اصلی است. کروم آن بین ۱۸ الی ۲۰ درصد و میزان نیکل بین ۸ الی ۵/۱۰ درصد است. این فولاد متعلق به خانواده‌ی فولاد زنگ نزن آستنیتی است و هدایت الکتریکی و حرارتی کم‌تری نسبت به فولادهای کربنی دارد. کاربرد استیل ۳۰۴ خاصیت مغناطیسی ندارد. مقاومت به خوردگی این آلیاژ بالاتر از فولادهای رایج است. فولاد زنگ نزن ۳۰۴ به راحتی قابلیت شکل پذیری به اشکال مختلف را دارد، بنابراین به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ترکیب شیمیایی استنلس استیل ۳۰۴

  • کروم: این عنصر باعث افزایش استحکام کششی، سختی، سختی پذیری، مقاومت به خوردگی و سایش می‌شود.
  • نیکل: این عنصر باعث افزایش استحکام و سختی می‌شود بدون این که چقرمگی و شکل پذیری کاهش یابد.
  • مولیبدن: حضور عنصر مولیبدن در این آلیاژ باعث افزایش استحکام، سختی، سختی پذیری و چقرمگی می‌شود. همچنین مقاومت خزشی و استحکام  در دماهای بالا را نیز افزایش می‌دهد.

ویژگی‎های فولاد زنگ نزن ۳۰۴

تمامی خواص فولاد زنگ نزن ۳۰۴ در این مقاله در دمای ۲۰ درجه‌ی سانتی گراد اندازه گیری شده‌اند.

چگالی استیل ۳۰۴ حدود ۹/۷ الی ۲/۸ گرم بر سانتی متر مکعب است.

مدول الاستیک این فولاد ۱۹۵ گیگاپاسکال و ضریب پواسون  آن ۳/۰ است.

استحکام تسلیم آن نیز بین ۵۰۰ الی ۷۲۰ مگاپاسکال است. علت گسترده بودن محدوده‌ی استحکام تسلیم در این است که اندازه گیری‌ها برای میله‌هایی از جنس فولاد ۳۰۴ ولی با قطر متفاوت انجام شدند، در نتیجه مقادیر متفاوتی داشتند که در این محدوده قرار می‌گرفت.

نقطه‌ی ذوب استیل ۳۰۴ در حدود ۱۴۵۰-۱۳۷۵ درجه‌ی سانتی گراد است.

این فولاد به راحتی کار سخت می‌شود. قطعاتی از جنس این فولاد که به روش کار سرد ساخته می‌شوند به یک مرحله‌ی میانی آنیل نیاز دارند تا کار سختی بهتر صورت گرفته و از پارگی یا ایجاد ترک جلوگیری شود.

پس از این که ساخت این مقطع به اتمام رسید، برای کاهش تنش‌های داخلی و بهینه بودن مقاومت به خوردگی قطعه می‌بایست آنیل کامل شود.

از طرفی در روش‌های ساخت نظیر فورج که نیاز به کار گرم دارند می‌بایست بعد از حرارت دهی یکنواخت تا دمای ۱۲۶۰-۱۱۴۹ درجه سانتی گراد تحت عملیات شکل دهی قرار بگیرند.

سپس قطعه‌ی ساخته شده باید فورا سرد شود تا از بیش‌ترین مقاومت به خوردگی اطمینان حاصل شود.

باید در نظر داشت که فولاد ۳۰۴ نمی‌تواند به وسیله‌ی عملیات حرارتی سخت شود.

برای جوشکاری استیل ۳۰۴ از روش همجوشی استفاده می‌شود. این روش می‌تواند همراه فیلر یا بدون آن استفاده شود.

گرید فولاد ۳۰۸ برای استفاده در الکترودهای فیلر به منظور  جوشکاری فولاد زنگ نزن ۳۰۴ توصیه شده است.

مقاومت دربرابر خوردگی فولاد ضد زنگ ۳۰۴

فولاد زنگ نزن ۳۰۴ مقاومت به خوردگی عالی در اغلب محیط‌ها دارد.

این استیل در محیط‌های کلریدی گرم با خوردگی حفره ای و شیاری مواجه می‌شود.

اگر دما بالاتر از ۶۰ درجه‌ی سانتی گراد باشد خوردگی تنشی رخ می‌دهد.

برای شرایط وخیم خوردگی، اگر استیل ۳۰۴ به خوردگی شیاری و حفره‌ای در محیط اسیدی حساس باشد، استیل ۳۱۶ را می‌توان جایگزین کرد.

استیل ۳۰۴ در سرویس‌هایی که بطور متناوب تا دمای ۸۷۰ درجه یا بطور پیوسته تا ۹۲۵ درجه سانتی گراد کار می‌کنند، مقاومت به اکسیداسیون خوبی دارند. با این وجود اگر مقاومت به خوردگی در آب مورد نظر باشد، استفاده ی پیوسته در سرویس‌هایی که با دمای بین ۴۵۰ الی ۶۸۰ درجه‌ی سانتی گراد توصیه نمی‌شود.

اگر استحکام بالا دردماهای بالاتراز ۵۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد نیاز باشد، گرید ۳۰۴H توصیه می‌شود.

این گرید در محیط‌های آبی نیز مقاوم به خوردگی است.

معایب فولاد ضد زنگ ۳۰۴

با وجود کاربرد بسیار، یکی از معایب استیل ۳۰۴ این است که نمی‌توان از آن در محیط‌های شور مانند سواحل استفاده کرد. در حالی که فولاد ضد زنگ ۳۱۶ در چنین شرایطی مناسب‌تر باشد. کلر موجود در این محیط‌ها باعث ایجاد حفره شده و مناطق کوچکی بر اثر خوردگی موضعی ایجاد می‌شود. بنابراین در چنین محیط‌هایی از گرید ۳۱۶ استفاده می‌شود.

گرید ۳۱۶ حاوی ۱۶٪ کروم و ۱۰٪ نیکل به همراه حدود ۲ الی ۳% مولیبدن است.

این ترکیب مقاومت در برابر خوردگی این گرید، به ویژه در برابر کلریدها را بهبود می‌بخشد.

کاربرد استنلس استیل ۳۰۴

کاربرد فولاد زنگ نزن ۳۰۴ برای انواع ابزار و لوازم خانگی، صنعتی از قبیل تجهیزات مورد استفاده برای حمل و تولید مواد غذایی می‌باشد.

همچنین پیچ و قطعات ماشین آلات اغلب از جنس استیل ۳۰۴ هستند.

در ساخت ساختمان‌ها برای استحکام بیرونی در برابر آب و آتش نیز استفاده می‌شود.

مقایسه‌ی فولاد زنگ نزن ۳۰۴ و ۳۱۶

فولاد زنگ نزن ۳۱۶ نیز مانند ۳۰۴ پرکاربرد است. فولاد زنگ نزن ۳۱۶ در مقایسه با استیل ۳۰۴ مقاومت به خوردگی حفره‌ای بهتری دارد.

استحکام دما بالای فولاد ۳۱۶ از فولاد ۳۰۴ بالاتر است. علت این امر به دلیل حضور عنصر مولیبدن در ترکیب آلیاژی آن است.

فولاد ۳۱۶L میزان کربن کم‌تری نسبت به فولاد ۳۱۶ دارد.

از این رو این فولاد در هنگام جوشکاری مانع از تشکیل رسوب کاربیدی می‌شود.

 

 

///پایان نوشتار

No Comments

Post A Comment