1.مقدمه آلیاژ 410، استنلس استیلی از خانواده مارتنزیت ها است که مقاومت در برابر خوردگی عالی به اضافه استحکام بالا و سختی را فراهم می کند، که در هر دو شرایط آنیل و سخت شده مغناطیسی می باشد. هم چنین گستره وسیعی از خواص آن می توانند با عملیات های حرارتی متفاوت بهبود یابند.
این آلیاژ در کاربرد هایی که نیازمند مقاومت متوسط در برابر خوردگی و خواص مکانیکی خوب هستند، می تواند گزینه مناسبی باشد. این آلیاژ ها معمولا در ساخت فنر های تخت، چاقو، ابزار آشپزخانه و از این دست ابزار استفاده می شوند.
2.ترکیب شیمیایی | كربن | 0.08-0.15 |
| منگنز | 1.00 |
| فسفر | 0.040 |
| گوگرد | 0.030 |
| سيليسيم | 1.00 |
| كروم | 11.5-13.5 |
| نيكل | 0.75 |
| آهن | متعادل |
3.آنالیز استنلس استیل های 410 با توجه به استاندارد های ASTM A240_ AMS5504 آنالیز میشوند.
4.خواص مکانیکی در دمای اتاق | | UTS Ksi (MPa) | 0.2% YS Ksi (Mpa) | E % in 50.8mm | سختي راكول |
| 410 | 65 (450) | 30 (205) | 20 | B80 |
5.مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ 410 که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته، مقاومت خوبی در برابر خوردگی در هوای عادی، آب و بعضی اسید های شیمیایی ملایم از خود نشان می دهد. به اضافه اینکه مقاومت راضی کننده ای در برابر نیتریک اسید، سولفوریک اسید غليظ، استیک اسید رقیق و نفتا دارند. هم چنین مقاومت آن در برابر اسید های غذایی خوب است. این گرید در شرایط آنیل مقاومت ضعیفی در برابر خوردگی دارد که توصیه نمی شود.
6.عملیات حرارتی عملیات آنیل: حرارت دهی آرام تا دمای 899-816 درجه، کاهش دما تا 593 درجه در کوره، سپس سرد کردن در هوا
عملیات سخت کردن حرارت دهی تا 1010-927 درجه، سرد کردن در هوا یا روغن. (که لازم است بعد از آن، عملیات حرارتی تنش گیری با تمپر انجام گیرد.) عمليات تنش گیری: حرارت دهی تا 427-149 درجه به مدت 1 تا 2 ساعت، سپس سرد کردن در هوا.
عملیات تمپر: حرارت دهی تا 760-593 به مدت 1 تا 4 ساعت، سپس سرد کردن در هوا.
7.شکل پذیری آلیاژ 410، خواص کار سرد معقولی دارد، به طوری که در شرایط آنیل تا حد قابل قبولی می تواند مورد کشش و شکل دهی قرار گیرد.
8.جوش پذیری
کلاس مارتنزیتی استنلس استیل خواص جوش پذیری محدودی دارد که علت آن قابلیت سختی پذیری آن می باشد. در جوشکاری ورق های استنلس استیل مارتنزیتی که میزان کروم آن ها کمتر است، عملیات پیش گرم، عموما تا دمای 360 درجه نیاز نیست.
عملیات حرارتی بعد از جوشکاری باید جهت دستیابی به خواص مورد نیاز مد نظر قرار گیرد. البته لازم به ذکر است که این آلیاژ نسبت به بقیه آلیاژ های این خانواده دارای خواص جوشکاری بهتری است. تفاوت عمده در این آلیاژ میزان کمتر کربن در آن است که نیاز به عملیات حرارتی بعد از جوشکاری را حذف می کند.
خلاصه خواص آنالیز شیمیایی آلیاژهای استنلس استیل با توجه به استاندارد ASTM A240 | نوع | كربن | منگنز | فسفر | گوگرد | سيليسيم | كروم | نيكل | موليبدن | نيتروژن | عناصر ديگر |
| 304 | 0.07 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 17.5-19.5 | 8-10.5 | ... | 0.1 | ... |
| 304L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 17.5-19.5 | 8-12.5 | ... | 0.1 | ... |
| 309S | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 22.0-24.0 | 12-15 | ... | ... | ... |
| 310S | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.5 | 24.0-26.0 | 19-22 | ... | ... | ... |
| 316 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | 0.1 | ... |
| 316L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | 0.1 | ... |
| 321 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.045 | 0.75 | 17-19 | 9-12 | ... | 0.1 | Ti 5×(C+N) min, 0.70 max |
| 410 | 0.15-0.08 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 11.5-13.5 | 0.75 | ... | ... | ... |
| 420 | حداقل0.15 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 12-14 | 0.75 | ... | ... | ... |
| 430 | 0.12 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 16-18 | 0.75 | ... | ... | ... |
خواص مکانیکی آلیاژهای استنلس استیل با توجه به استاندارد ASTM A240 | نوع | حداقل استحكام كششي | حداقل استحكام تسليم | % تغيير طول در هر 50mm | حداكثر سختي |
| | ksi | MPa | ksi | MPa | | برينل | راكول |
| 304 | 75 | 515 | 20 | 205 | 40 | 201 | 92 |
| 304L | 70 | 485 | 25 | 170 | 40 | 201 | 92 |
| 309S | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 310S | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 316 | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 316L | 75 | 485 | 25 | 170 | 40 | 217 | 95 |
| 321 | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 410 | 65 | 450 | 30 | 205 | 20 | 217 | 96 |
| 420 | 100 | 690 | … | … | 15 | 217 | 96 |
| 430 | 65 | 450 | 30 | 205 | 22 | 183 | 89 |
حداکثر دما | حداکثر دما | مستقيم | متناوب |
| حداکثر دما | مستقيم | متناوب |
| 430 | 730 | 870 |
| 304,304L,321 | 830 | 800 |
| 316,316L | 920 | 870 |
| 309S | 1100 | 980 |
| 310S | 1200 | 1030 |
| 410 | 750 | 815 |
| 420 | 620 | 735 |
کاربردها | نوع | كاربرد هاي عمومي |
| 430 | سينك ظرفشويي، توالت، طراحي تجهيزات داخلي، كارد و چنگال و ظروف آشپزخانه، روكش و پوشش بام ساختمان |
| 304 | ابزار پخت و پز، سينك، كارد و چنگال، تجهيزات سلف، بيمارستان، غذا و نوشيدني ها، كشتارگاه ها، داروسازي، نفت و گاز، لوازم برودتي، مخازن و كشتي هاي حامل مايعات خورنده |
| 321 | اجزاي كوره، تجهيزات در معرض دماي بالا و يا سيكل هاي آبي |
| 316 | محيط هاي حاوي كلر و آلوده دريايي، آب هاي شيرين، لوله ها، مخازن، پتروشيمي، صنايع كاغذ و خمير كاغذ، كنترل آلودگي، نفت و هيدرومتالورژي |
| 309 | قطعات كوره، ظروف دما بالا، مبدل هاي كاتاليزوري، سيستم هاي اگزوز و غيره. گريد S از مقاومت بالايي نسبت به اكسيداسيون برخوردار است. |
| 310 | قطعات كوره، لوله ها، مبدل هاي آمونياك و غيره |
| 410 | ساخت فنر هاي تخت، چاقو، ابزار آشپزخانه و از اين دست ابزار |
| 420 | ساخت كارد و چنگال، ابزار جراحي و دندانپزشكي، قيچي |
خواص مکانیکی | دسته بندي | نوع | خوردگي عمومي | خوردگي حفره اي | شكل پذيري | چقرمگي | جوش پذيري |
| دسته بندي | نوع | خوردگي عمومي | خوردگي حفره اي | شكل پذيري | چقرمگي | جوش پذيري |
| فريتي | 430 | متوسط | متوسط | خوب | پايين | محدود |
| آستنيتي | 304 | خوب | خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 304L | خوب | خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 321 | خوب | خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 316 | خيلي خوب | خيلي خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 316L | خيلي خوب | خيلي خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 309S | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خوب |
| آستنيتي | 310S | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خوب |
| مارتنزيتي | 410 | نسبتاً خوب | سبتاً خوب | نسبتاً خوب | نسبتاً خوب | محدود |
| مارتنزيتي | 420 | نسبتاً خوب | سبتاً خوب | نسبتاً خوب | نسبتاً خوب | محدود |
مقايسه خواص فيزيكی فولاد های زنگ نزن و فولاد كربنی ساده | گروه آلياژي | خاصيت مغناطيسي | مقاومت الكتريكي Ohm.m | هدايت حرارتي W/m. ◦K | انبساط حرارتي μm/m ◦C | گرماي ويژه J/Kg.◦K | نقطه ذوب ◦C | چگالي gr/cm3 |
| آستنيتي | ندارد | 100-700 | 12-17 | 16-18 | 440-500 | 1400-1450 | 8.1-7.9 |
| فريتي | زياد | 600-700 | 20-30 | 10-13 | 420-460 | 1430-1510 | 7.7 |
| مارتنزيتي | زياد | 600-700 | 20-30 | 10-13 | 420-460 | 1430-1510 | 7.7 |
| دوپلكس | متوسط | 800 | 15 | 13-14 | 450-480 | 1410-1500 | 7.8 |
| استيل كربن | زياد | 600-700 | 50-60 | 10-13 | 450 | 1510 | 7.8 |
خواص فيزيكی برخی از استنلس استيل ها | شماره آلياژ | نفوذ مغناطيسي | مقاومت الكتريكي Ohm.m | هدايت حرارتي W/m. ◦K | هدايت حرارتي W/m. ◦K | C ◦m/μ | حرارتي | انبساط | گرماي ويژه J/Kg.◦K | نقطه ذوب ◦C | چگالي gr/cm |
| 304 | 1.02 | 720 | 16.2 | 21.5 | 17.2 | 17.8 | 18.4 | 500 | 1400-1450 | 8.0 |
| 304L | 1.02 | | | | | | | 500 | | |
| 309 | 1.02 | 780 | 15.6 | 18.7 | 15.0 | 16.6 | 17.2 | 500 | 1400-1450 | 8.0 |
| 310 | 1.02 | 780 | 14.2 | 18.7 | 15.9 | 16.2 | 17.0 | 500 | 1400-1450 | 8.0 |
| 314 | 1.02 | 770 | 17.5 | 20.9 | | 15.1 | | 500 | | 7.8 |
| 316 | 1.02 | 740 | 16.2 | 21.5 | 15.9 | 16.2 | 17.5 | 500 | 1375-1400 | 8.0 |
| 316L | 1.02 | | | | | | | 500 | 1375-1400 | 8.0 |
| 321 | 1.02 | 720 | 16.1 | 22.2 | 16.6 | 17.2 | 18.6 | 500 | 1400-1425 | 8.0 |
| 410 | 1000-700 | 570 | 24.9 | 28.7 | 9.9 | 11.4 | 11.6 | 460 | 1480-1530 | 7.8 |
| 420 | | 550 | 24.9 | | 10.3 | 10.8 | 11.7 | 460 | 1450-1510 | 7.8 |
| 430 | 1000-600 | 600 | 26.1 | 26.3 | 10.4 | 11.0 | 11.4 | 460 | 1425-1510 | 7.8 |