راسخ

فولادهای زنگ نزن آلیاژهای فولادی هستند که دارای نسبت های مختلفی از عناصر دیگر مانند کروم، نیکل، مولیبدن و غیره هستند. تا به امروز بیش از 100 نمونه فولاد ضد زنگ ساخته شده است که در 5 گروه کلی طبقه بندی می شوند.یکی از پرکاربردترین آنها. انواع فولاد ضد زنگ 304 استنلس استیل است که در این مقاله ضمن معرفی کامل استیل 304 به مقایسه آن با یکی دیگر از انواع پرکاربرد استیل یعنی استیل 316 مهفا می پردازیم.

ورق فولادی چیست؟

فولاد ضد زنگ یکی از آلیاژهای فولادی است که بین 10 تا 30 درصد کروم دارد. کروم به همراه کربن کم، این آلیاژ را در برابر خوردگی و حرارت بسیار مقاوم کرده است. عناصر دیگری مانند نیکل، مولیبدن، تیتانیوم، آلومینیوم، نیوبیم، مس، نیتروژن، گوگرد، فسفر و سلنیوم نیز ممکن است برای اصلاح خواص فولاد اضافه شوند. سپس آنها ذوب شده و در سایر فرآیندهای فولادسازی برای کاهش میزان کربن تصفیه می شوند. در فرآیند کربن زدایی اکسیژن-آرگون، مخلوطی از اکسیژن و گاز آرگون به فولاد مایع تزریق می شود. با تغییر نسبت اکسیژن به آرگون، می توان کربن را به مونوکسید کربن تبدیل کرد و سطح آن را بدون از دست دادن فلز کروم با ارزش کاهش داد.

در حال حاضر بیش از 100 نوع مختلف فولاد ضد زنگ وجود دارد. اکثر این فولادها در 5 گروه اصلی طبقه بندی می شوند. سخت شدن آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی، دوبلکس و بارشی.

فولاد آستنیتی حاوی 16 تا 26 درصد کروم و تا 35 درصد نیکل است. این گروه از فولادها دارای بالاترین مقاومت در برابر خوردگی هستند. این نوع فولادها با عملیات حرارتی سخت نمی شوند و غیر مغناطیسی هستند. رایج ترین فولاد این گروه فولاد 8/18 یا فولاد 304 است که در این مقاله به بررسی دقیق آن می پردازیم.

فولاد فریتی حاوی 10.5 تا 27 درصد کروم و بدون نیکل است. به دلیل درصد کربن پایین (کمتر از 0.2%)، آنها با عملیات حرارتی سخت نمی شوند و کاربردهای کمتری در برابر خوردگی دارند. این فولاد برای کاربردهای تزئینی معماری و خودرو استفاده می شود.

فولاد مارتنزیتی معمولاً حاوی 11.5 تا 18 درصد کروم و تا 1.2 درصد کربن است. گاهی اوقات نیکل نیز اضافه می شود. این فولادها با عملیات حرارتی سخت شده و در برابر خوردگی نسبتاً مقاوم هستند. فولاد مارتنزیتی عمدتاً برای تولید توربین، کلید، چاقو، چنگال و ابزار جراحی استفاده می شود.

فولادهای دوبلکس در واقع مخلوطی از فولادهای آستنیتی و فریتی هستند. این نوع فولاد حاوی 21 تا 27 درصد کروم، 35/1 تا 8 درصد نیکل، 05/0 تا 3 درصد مس و 05/0 تا 5 درصد مولیبدن است. فولادهای دوبلکس از فولادهای فریتی و آستنیتی قوی تر و مقاوم تر در برابر خوردگی هستند. از این نوع فولاد در ساخت راکتورهای شیمیایی، مخازن ذخیره سازی و فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.

فولادهای سخت شده در اثر بارش به دلیل استحکام بالای خود شناخته می شوند که حاصل افزودن آلومینیوم، مس و نیوبیم به مقدار کمتر از 0.5 درصد وزن کل آلیاژ است. از نظر مقاومت در برابر خوردگی، این نوع فولاد با فولادهای آستنیتی قابل مقایسه است و حاوی 15-17.5 درصد کروم، 3-5 درصد نیکل و 3-5 درصد مس است. برای تولید شفت های بلند از فولادهایی که در بارش سخت می شوند استفاده می شود.

فولاد 304

فولاد زنگ نزن یا فولاد ضد زنگ گریدهای 1.4301 و 1.4307 که به گریدهای 304 و 304L نیز معروف هستند در دسته فولادهای آستنیتی قرار دارند. فولاد 304 همه کاره ترین و متداول ترین فولاد ضد زنگ است. گاهی اوقات از نام قدیمی 18/8 برای این نوع فولاد استفاده می شود تا ترکیب آن را منعکس کند. در فولاد 304 مقدار کروم 18 درصد و نیکل 8 درصد است که نام فولاد 18/8 از ترکیب این دو درصد آمده است.

فولاد 304 یک گرید آستنیتی است که می تواند تحت فشار قرار گیرد. این ویژگی باعث می شود که استیل 304 در ساخت انواع سینک و ظروف آشپزخانه کاربرد فراوانی داشته باشد. فولاد 304 نوعی فولاد غیر مغناطیسی یا غیر مغناطیسی است.

فولاد 304 دارای دو گرید دیگر است که با حروف L و H شناخته می شوند. فولاد 304L یک فولاد 304 کم کربن با قابلیت جوشکاری بهبود یافته است. فولاد 304H همچنین یک کیفیت کربن بالا است که برای کاربردهای دمای بالا مناسب است. در زیر مشخصات فولاد 304 مطابق با EN 10269:2013 آمده است.

مشخصات ورق فولاد 304

مشخصات مکانیکی و شیمیایی هر نوع فولاد برای تعیین نوع استفاده بسیار مهم است. در این قسمت اطلاعات لازم در مورد مشخصات فولاد گرید 304 ارائه شده است.

همانطور که در جدول بالا مشاهده می شود، تفاوت اصلی بین گریدهای مختلف فولاد 304، 304L و 304H در محتوای کربن است. مقدار کربن متفاوت باعث شده است که آنها از نظر جوش پذیری و تشکیل گریدهای مختلف با یکدیگر متفاوت باشند.

تفاوت ظاهری استیل 304 و 316

زمانی که نوعی فولاد با مقاومت در برابر خوردگی بالا در محیط های خورنده مورد نیاز باشد، معمولاً از فولادهای آستنیتی استفاده می شود. خواص مکانیکی عالی همراه با مقادیر بالای نیکل و کروم در فولادهای آستنیتی، آن را در برابر خوردگی بسیار مقاوم کرده است. علاوه بر این، فولادهای آستنیتی جوش پذیری و شکل پذیری خوبی دارند. در بین فولادهای آستنیتی از دو گرید 304 و 316 بیشتر از سایر انواع گریدها استفاده می شود. برای انتخاب نوع فولاد مناسب برای هر پروژه به بررسی تفاوت های فولاد 304 و 316 می پردازیم.

در بخش قبل اطلاعات دقیقی در مورد خواص فولاد 304 ارائه شده است. فولاد 304 رایج ترین نوع فولاد است. فولاد 304 به دلیل داشتن کروم و نیکل بالا، در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و در ساخت یخچال، ماشین ظرفشویی، تجهیزات پردازش مواد غذایی، لوله کشی، مبدل های حرارتی و سازه هایی که در محیط های خورنده کار می کنند استفاده می شود.

مانند فولاد 304، فولاد 316 نیز حاوی مقادیر زیادی کروم و نیکل است. همچنین حاوی سیلیکون و منگنز است. تفاوت اصلی فولادهای 304 و 316 در ترکیب شیمیایی آنهاست. فولاد 316 حاوی مقادیر قابل توجهی مولیبدن (بین 2 تا 3 درصد) است. محتوای بالای مولیبدن باعث می شود که گرید 316 نسبت به فولاد 304 در برابر خوردگی مقاوم تر باشد.

فولاد 316 برای استفاده در کاربردهای دریایی مناسب است. سایر کاربردهای رایج برای فولاد 316 عبارتند از:

تجهیزات مورد نیاز برای فرآیندهای شیمیایی و ذخیره سازی

تجهیزات پالایشگاهی

تجهیزات پزشکی

استفاده در محیط های دریایی به ویژه در مجاورت یون های کلرید

در برخی موارد استفاده از فولاد 304 مناسب تر است. برای مثال بهتر است در شرایط زیر به جای فولاد 316 از این نوع فولاد استفاده شود.

برنامه هایی که به انعطاف پذیری بالایی نیاز دارند. محتوای بالای مولیبدن گرید 316 بر شکل پذیری آن تأثیر منفی می گذارد.

فولاد 304 ارزان تر از فولاد 316 است. در مواردی که هزینه مهم است، استفاده از فولاد 304 هزینه های پروژه را کاهش می دهد.

اما در موارد زیر بهتر است از فولاد 316 استفاده شود:

منطقه ای که فلز در آن قرار دارد بیشترین آسیب را دیده است.

این مواد باید در زیر آب یا به طور دائم در معرض آب نصب شوند.

کاربردهایی که به استحکام و سختی بیشتری نیاز دارند.

از نظر ظاهری تفاوتی بین ورق استیل 304 و استیل 316 وجود ندارد. در واقع اگر هر دو فولاد به صورت یکسان پرداخت شوند، از نظر ظاهری تفاوتی بین آنها دیده نمی شود. تفاوت بین این دو دسته را فقط می توان با آزمایش های شیمیایی و با اندازه گیری درصد عناصر تشخیص داد.

ورق استیل مات 304

ورق های فولادی ممکن است از نظر ظاهری از طریق تکمیل نهایی با یکدیگر متفاوت باشند. نوع پرداخت ورق فولادی با توجه به کاربرد آن تعیین می شود. به عنوان مثال، در صنعت خودرو، از پرداخت های مختلف برای دستیابی به ویژگی های ظاهری متفاوت استفاده می شود. در پروژه های طراحی که ظاهر سطح فولادی بسیار مهم است، پرداخت بسیار مهم است. استفاده از روکش فولاد ضد زنگ شماره 4 در ساخت ظروف پخت و پز بسیار محبوب و رایج است.

انواع مختلفی از پرداخت ها برای فولاد اعمال می شود که 3 نوع رایج آن عبارتند از:

خیر 2B - هزینه پرداخت شده

شماره 4 - انتهای برس

شماره 8 - آینه تزئینی (براق)

فولاد مات 2B یکی از فولادهای نسبتا ارزان قیمت است. پرداخت نهایی از فولاد مات 304 با نورد با استفاده از یک سری غلتک ساخته شده است. این روش سطح صاف تری با سوراخ های کمتر فراهم می کند. استیل مات برای فضاهای زیبا مناسب نیست. اگرچه این یک گزینه کاملا مقرون به صرفه در مواردی است که ظاهر مهم نیست یا نیاز به پرداخت بیشتر دارید. کاربردهای رایج فولاد مات 304 شامل موارد زیر است.

مواد برای کارگاه های شیمی

مواد دارویی

تجهیزات کارخانه کاغذ

تجهیزات لباسشویی و خشکشویی

یخچال

تجهیزات نظافت و فاضلاب

فولادهای زنگ نزن آلیاژهای فولادی هستند که دارای نسبت های مختلفی از عناصر دیگر مانند کروم، نیکل، مولیبدن و غیره هستند. تا به امروز بیش از 100 نمونه فولاد ضد زنگ ساخته شده است که در 5 گروه کلی طبقه بندی می شوند.یکی از پرکاربردترین آنها. انواع فولاد ضد زنگ 304 استنلس استیل است که در این مقاله ضمن معرفی کامل استیل 304 به مقایسه آن با یکی دیگر از انواع پرکاربرد استیل یعنی استیل 316 مهفا می پردازیم.

ورق فولادی چیست؟

فولاد ضد زنگ یکی از آلیاژهای فولادی است که بین 10 تا 30 درصد کروم دارد. کروم به همراه کربن کم، این آلیاژ را در برابر خوردگی و حرارت بسیار مقاوم کرده است. عناصر دیگری مانند نیکل، مولیبدن، تیتانیوم، آلومینیوم، نیوبیم، مس، نیتروژن، گوگرد، فسفر و سلنیوم نیز ممکن است برای اصلاح خواص فولاد اضافه شوند. سپس آنها ذوب شده و در سایر فرآیندهای فولادسازی برای کاهش میزان کربن تصفیه می شوند. در فرآیند کربن زدایی اکسیژن-آرگون، مخلوطی از اکسیژن و گاز آرگون به فولاد مایع تزریق می شود. با تغییر نسبت اکسیژن به آرگون، می توان کربن را به مونوکسید کربن تبدیل کرد و سطح آن را بدون از دست دادن فلز کروم با ارزش کاهش داد.

در حال حاضر بیش از 100 نوع مختلف فولاد ضد زنگ وجود دارد. اکثر این فولادها در 5 گروه اصلی طبقه بندی می شوند. سخت شدن آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی، دوبلکس و بارشی.

فولاد آستنیتی حاوی 16 تا 26 درصد کروم و تا 35 درصد نیکل است. این گروه از فولادها دارای بالاترین مقاومت در برابر خوردگی هستند. این نوع فولادها با عملیات حرارتی سخت نمی شوند و غیر مغناطیسی هستند. رایج ترین فولاد این گروه فولاد 8/18 یا فولاد 304 است که در این مقاله به بررسی دقیق آن می پردازیم.

فولاد فریتی حاوی 10.5 تا 27 درصد کروم و بدون نیکل است. به دلیل درصد کربن پایین (کمتر از 0.2%)، آنها با عملیات حرارتی سخت نمی شوند و کاربردهای کمتری در برابر خوردگی دارند. این فولاد برای کاربردهای تزئینی معماری و خودرو استفاده می شود.

فولاد مارتنزیتی معمولاً حاوی 11.5 تا 18 درصد کروم و تا 1.2 درصد کربن است. گاهی اوقات نیکل نیز اضافه می شود. این فولادها با عملیات حرارتی سخت شده و در برابر خوردگی نسبتاً مقاوم هستند. فولاد مارتنزیتی عمدتاً برای تولید توربین، کلید، چاقو، چنگال و ابزار جراحی استفاده می شود.

فولادهای دوبلکس در واقع مخلوطی از فولادهای آستنیتی و فریتی هستند. این نوع فولاد حاوی 21 تا 27 درصد کروم، 35/1 تا 8 درصد نیکل، 05/0 تا 3 درصد مس و 05/0 تا 5 درصد مولیبدن است. فولادهای دوبلکس از فولادهای فریتی و آستنیتی قوی تر و مقاوم تر در برابر خوردگی هستند. از این نوع فولاد در ساخت راکتورهای شیمیایی، مخازن ذخیره سازی و فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.

فولادهای سخت شده در اثر بارش به دلیل استحکام بالای خود شناخته می شوند که حاصل افزودن آلومینیوم، مس و نیوبیم به مقدار کمتر از 0.5 درصد وزن کل آلیاژ است. از نظر مقاومت در برابر خوردگی، این نوع فولاد با فولادهای آستنیتی قابل مقایسه است و حاوی 15-17.5 درصد کروم، 3-5 درصد نیکل و 3-5 درصد مس است. برای تولید شفت های بلند از فولادهایی که در بارش سخت می شوند استفاده می شود.

فولاد 304

فولاد زنگ نزن یا فولاد ضد زنگ گریدهای 1.4301 و 1.4307 که به گریدهای 304 و 304L نیز معروف هستند در دسته فولادهای آستنیتی قرار دارند. فولاد 304 همه کاره ترین و متداول ترین فولاد ضد زنگ است. گاهی اوقات از نام قدیمی 18/8 برای این نوع فولاد استفاده می شود تا ترکیب آن را منعکس کند. در فولاد 304 مقدار کروم 18 درصد و نیکل 8 درصد است که نام فولاد 18/8 از ترکیب این دو درصد آمده است.

فولاد 304 یک گرید آستنیتی است که می تواند تحت فشار قرار گیرد. این ویژگی باعث می شود که استیل 304 در ساخت انواع سینک و ظروف آشپزخانه کاربرد فراوانی داشته باشد. فولاد 304 نوعی فولاد غیر مغناطیسی یا غیر مغناطیسی است.

فولاد 304 دارای دو گرید دیگر است که با حروف L و H شناخته می شوند. فولاد 304L یک فولاد 304 کم کربن با قابلیت جوشکاری بهبود یافته است. فولاد 304H همچنین یک کیفیت کربن بالا است که برای کاربردهای دمای بالا مناسب است. در زیر مشخصات فولاد 304 مطابق با EN 10269:2013 آمده است.

مشخصات ورق فولاد 304

مشخصات مکانیکی و شیمیایی هر نوع فولاد برای تعیین نوع استفاده بسیار مهم است. در این قسمت اطلاعات لازم در مورد مشخصات فولاد گرید 304 ارائه شده است.

همانطور که در جدول بالا مشاهده می شود، تفاوت اصلی بین گریدهای مختلف فولاد 304، 304L و 304H در محتوای کربن است. مقدار کربن متفاوت باعث شده است که آنها از نظر جوش پذیری و تشکیل گریدهای مختلف با یکدیگر متفاوت باشند.

تفاوت ظاهری استیل 304 و 316

زمانی که نوعی فولاد با مقاومت در برابر خوردگی بالا در محیط های خورنده مورد نیاز باشد، معمولاً از فولادهای آستنیتی استفاده می شود. خواص مکانیکی عالی همراه با مقادیر بالای نیکل و کروم در فولادهای آستنیتی، آن را در برابر خوردگی بسیار مقاوم کرده است. علاوه بر این، فولادهای آستنیتی جوش پذیری و شکل پذیری خوبی دارند. در بین فولادهای آستنیتی از دو گرید 304 و 316 بیشتر از سایر انواع گریدها استفاده می شود. برای انتخاب نوع فولاد مناسب برای هر پروژه به بررسی تفاوت های فولاد 304 و 316 می پردازیم.

در بخش قبل اطلاعات دقیقی در مورد خواص فولاد 304 ارائه شده است. فولاد 304 رایج ترین نوع فولاد است. فولاد 304 به دلیل داشتن کروم و نیکل بالا، در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و در ساخت یخچال، ماشین ظرفشویی، تجهیزات پردازش مواد غذایی، لوله کشی، مبدل های حرارتی و سازه هایی که در محیط های خورنده کار می کنند استفاده می شود.

مانند فولاد 304، فولاد 316 نیز حاوی مقادیر زیادی کروم و نیکل است. همچنین حاوی سیلیکون و منگنز است. تفاوت اصلی فولادهای 304 و 316 در ترکیب شیمیایی آنهاست. فولاد 316 حاوی مقادیر قابل توجهی مولیبدن (بین 2 تا 3 درصد) است. محتوای بالای مولیبدن باعث می شود که گرید 316 نسبت به فولاد 304 در برابر خوردگی مقاوم تر باشد.

فولاد 316 برای استفاده در کاربردهای دریایی مناسب است. سایر کاربردهای رایج برای فولاد 316 عبارتند از:

تجهیزات مورد نیاز برای فرآیندهای شیمیایی و ذخیره سازی

تجهیزات پالایشگاهی

تجهیزات پزشکی

استفاده در محیط های دریایی به ویژه در مجاورت یون های کلرید

در برخی موارد استفاده از فولاد 304 مناسب تر است. برای مثال بهتر است در شرایط زیر به جای فولاد 316 از این نوع فولاد استفاده شود.

برنامه هایی که به انعطاف پذیری بالایی نیاز دارند. محتوای بالای مولیبدن گرید 316 بر شکل پذیری آن تأثیر منفی می گذارد.

فولاد 304 ارزان تر از فولاد 316 است. در مواردی که هزینه مهم است، استفاده از فولاد 304 هزینه های پروژه را کاهش می دهد.

اما در موارد زیر بهتر است از فولاد 316 استفاده شود:

منطقه ای که فلز در آن قرار دارد بیشترین آسیب را دیده است.

این مواد باید در زیر آب یا به طور دائم در معرض آب نصب شوند.

کاربردهایی که به استحکام و سختی بیشتری نیاز دارند.

از نظر ظاهری تفاوتی بین ورق استیل 304 و استیل 316 وجود ندارد. در واقع اگر هر دو فولاد به صورت یکسان پرداخت شوند، از نظر ظاهری تفاوتی بین آنها دیده نمی شود. تفاوت بین این دو دسته را فقط می توان با آزمایش های شیمیایی و با اندازه گیری درصد عناصر تشخیص داد.

ورق استیل مات 304

ورق های فولادی ممکن است از نظر ظاهری از طریق تکمیل نهایی با یکدیگر متفاوت باشند. نوع پرداخت ورق فولادی با توجه به کاربرد آن تعیین می شود. به عنوان مثال، در صنعت خودرو، از پرداخت های مختلف برای دستیابی به ویژگی های ظاهری متفاوت استفاده می شود. در پروژه های طراحی که ظاهر سطح فولادی بسیار مهم است، پرداخت بسیار مهم است. استفاده از روکش فولاد ضد زنگ شماره 4 در ساخت ظروف پخت و پز بسیار محبوب و رایج است.

انواع مختلفی از پرداخت ها برای فولاد اعمال می شود که 3 نوع رایج آن عبارتند از:

خیر 2B - هزینه پرداخت شده

شماره 4 - انتهای برس

شماره 8 - آینه تزئینی (براق)

فولاد مات 2B یکی از فولادهای نسبتا ارزان قیمت است. پرداخت نهایی از فولاد مات 304 با نورد با استفاده از یک سری غلتک ساخته شده است. این روش سطح صاف تری با سوراخ های کمتر فراهم می کند. استیل مات برای فضاهای زیبا مناسب نیست. اگرچه این یک گزینه کاملا مقرون به صرفه در مواردی است که ظاهر مهم نیست یا نیاز به پرداخت بیشتر دارید. کاربردهای رایج فولاد مات 304 شامل موارد زیر است.

مواد برای کارگاه های شیمی

مواد دارویی

تجهیزات کارخانه کاغذ

تجهیزات لباسشویی و خشکشویی

یخچال

تجهیزات نظافت و فاضلاب