آلیاژ استنلس استیل 304 بر پایه اصلاحات انجام شده روی آلیاژ معروف 302 (8-18) به وجود می آید. این اصلاحات شامل افزودن کروم و کاهش کربن است. مقدار کربن پایین، ته نشینی کاربید کروم را کاهش داده که تأثیر مستقیمی روی جوش پذیری و مقاومت در برابر خوردگی مرزدانه ای خواهد داشت.
آلیاژ 304L نیز اصلاح شده نوع 304 اما با مقدار کربن کمتر (حداکثر0.030%) است. که ته نشینی کاربید ها را به حداقل رسانده و جوش پذیری را بهبود می بخشد. در نتیجه از لحاظ جوشکاری بسیار مناسب، حتی در محیط های خورنده می باشند. از لحاظ خواص مکانیکی نیز کمی پایین تر از نوع 304 است.
این آلیاژ ها به استنلس استیل نگیر مشهور هستند. در واقع، نگیر بودن، نشان دهنده خواص غیرمغناطیسی این آلیاژ ها به علت دارا بودن زمینه و ساختار آستنیتی آنهاست. آستنیت یکی از فاز های آهن با شبکه FCC است که در آهن بدون عناصر آلیاژی در محدوده دمای 910 تا 1400 درجه سانتی گراد پایدار است. با افزودن عناصر آستنیت زا )مانند Ni) می توان آن را در دمای محیط نیز پایدار نمود. وجود 8 تا 10% نیکل به ازای 18٪ کروم، ساختار فولاد را به صورت آستنیتی پایدار می نماید. این تغییر فاز باعث تغییر عمده خواص مکانیکی از جمله افزایش شکل پذیری آلیاژ می گردد. این آلياژها در حالت بازپخت به دلیل وجود فاز آستنیت غیرمغناطیسی بوده اما به دلیل تغییر فاز در حالت کار سرد ممکن است کمی خاصیت مغناطیسی در آنها به وجود آید.
2.ترکیب شیمیایی
% |
304 |
304L |
كربن |
0.08 |
0.03 |
منگنز |
2.00 |
2.00 |
فسفر |
0.045 |
0.045 |
گوگرد |
0.030 |
0.030 |
سيليسيم |
0.75 |
0.75 |
كروم |
18.0-20.00 |
18.0-20.00 |
نيكل |
8.0-12.0 |
8.0-12.0 |
نيتروژن |
0.01 |
0.01 |
آهن |
متعادل |
متعادل |
3.آنالیز
استنلس استیل های 304 با توجه به استانداردهای زیر آنالیز میشود.
304 |
304L |
AMS5513 |
AMS5511 |
ASTM A240 |
ASTM A240 |
ASTM A666 |
ASTM A666 |
4.خواص مکانیکی
خواص مکانیکی در دمای اتاق
|
UTS Ksi (MPa) |
0.2% YS Ksi(Mpa |
E% in 50.8mm |
سختی زاکول |
304L |
85(586) |
35(241) |
55 |
B80 |
304 |
90(621) |
42(290) |
55 |
B82 |
5.مقاومت در برابر خوردگی
آلیاژهای استنلس استیل 304 مقاومت به خوردگی فوق العتده ای در برابر گستره وسیعی از شرایط جوی، شیمیایی،صنایع غذایی،نساجی و نفت از خود نشان میدهند.
6.مقاومت در برابر اکسیداسیون
حداکثر دمایی که آلیاژهای 304 مقاومت در برابر پوسته شدن از خود نشان میدهند.
تناوبی |
مداوم |
800C |
83C |
7.عملیات حرارتی
استنلس استیل های 304 به وسیله عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیستند. آنیل: گرم کردن تا 1120 درجه سانتی گراد، سپس به سرعت کوئنچ می شود. استریپ های نازک بار در هوا، اما کلفت بارها به منظور به حداقل رساندن ته نشینی کاربید ها باید در اب کوئنج گردند.
8.شکل پذیری
این آلیاژ ها خواص کششی خیلی خوبی دارند. استحکام تسلیم پایین و قابلیت تغییر طول زیاد این اجازه را به آنها می دهد که قابلیت شکل پذیری در اشکال پیچیده را داشته باشند.
9.جوش پذیری
کلاس های آستنیتی استنلس استیل، عموما جوش پذیری مناسبی با هر دو روش نفوذی و مقاومتی از خود نشان می دهند.
10.کاربرد ها
دکوراسیون داخلی، تجهیزات آشپزخانه، صنایع شیمیایی، نساجی، کاغذ و دارویی
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 |
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 |
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 |
استنلس استیل 316- معروف به ضد اسید
1.مقدمه
آلیاژ 316 استنلس استیلی آستنیتی شامل مولیبدن است. این افزودنی مقاومت عمومی در برابر خوردگی را افزایش داده، مقاومت خوردگی حفره ای در برابر محلول های دارای یون کلر را بهبود بخشیده و استحکام در دماهای بالا را افزایش می دهد. خواص این آلیاژ مشابه 304 است با این تفاوت که 316در دماهای بالا قوی تر است. مقاومت در برابر خوردگی، مخصوصا در مقابل سولفوریک اسید، هیدروکلریک اسید، استیک اسید، فورمیک اسید، تانتاریک اسید، کلرید های سولفات، و آلکالین بسیار بالا می باشد. نوع 316Lألياژ اصلاح شده با درصد پایین تر کربن جهت به حداقل رساندن ته نشینی کاربید های مضر در جوشکاری می باشد.
2.ترکیب شیمیایی
% |
316 |
316L |
كربن |
0.08 |
0.03 |
منگنز |
2.00 |
2.00 |
فسفر |
0.045 |
0.045 |
گوگرد |
0.030 |
0.030 |
سيليسيم |
0.75 |
0.75 |
كروم |
16.0-18.0 |
16.0-18.0 |
يكل |
10.0-14.0 |
10.0-14.0 |
يتروژن |
0.01 |
0.01 |
آهن |
متعادل |
متعادل |
موليبدن |
2.00-3.00 |
2.00-3.00 |
3.خواص مکانیکی
خواص مکانیکی در دمای اتاق
|
UTS Ksi(MPa) |
0.2%YS Ksi(Mpa) |
E%in 50.8mm |
سختی راکول |
316 |
84(579) |
42(290) |
50 |
B79 |
316L |
81(558) |
42(290) |
50 |
B79 |
4.مقاومت در برابر خوردگی
آلیاژ های استنلس استیل 316 و 316L مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به آلیاژ های 304 از خود نشان می دهند. این آلیاژ ها مقاومت در برابر حفره ای شدن و مقاومت خوبی در برابر اکثر مواد شیمیایی درگیر در صنایع کاغذ و نساجی دارند.
5.عملیات حرارتی
استنلس استیل های 316 به وسیله عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیستند. آنیل: گرم کردن تا 1149 درجه سانتی گراد، سپس به سرعت کوئنچ می شود.
6.شکل پذیری
آلیاژ های 316 و 316L به راحتی شکل گرفته و مورد کشش واقع می شوند.
7.جوش پذیری
کلاس های آستنیتی استنلس استیل، عموما جوش پذیری مناسبی با هر دو روش نفوذی و مقاومتی از خود نشان می دهند.
8.کاربرد ها
محیط های حاوی کلر و آلوده دریایی، آب های شیرین، لوله ها، مخازن، پتروشیمی، صنایع کاغذ و خمیر کاغذ، کنترل آلودگی، نفت و هیدرومتالورژی.
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 |
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 |
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 |
استنلس استیل 309
1.مقدمه
آلیاژ های 309 و 309S استنلس استیل های آستنیتی کروم-نیکلی هستند که مقاومت عالی در برابر خوردگی و حرارت به اضافه استحکام خوب در دمای اتاق و دماهای بالا دارند. آلیاژ 309S همان نوع 309 اما با درصد کمتر کربن برای به حداقل رساندن ته نشینی کاربید ها و بهبود خواص جوشکاری می باشد. این آلیاژ الزامأ غير مغناطیسی بوده که در حین کار سرد اندکی مغناطیسی می گردد.
2.ترکیب شیمیایی
% |
309 |
309S |
كربن |
0.20 |
0.08 |
منگنز |
2.00 |
2.00 |
فسفر |
0.045 |
0.045 |
گوگرد |
0.030 |
0.030 |
سيليسيم |
0.75 |
1.5 |
كروم |
22.0-24.0 |
22.0-24.0 |
نيكل |
12.0-15.0 |
11.0-13.0 |
آهن |
متعادل |
متعادل |
3.آنالیز
استنلس استیل های 309 با توجه به استاندارد های زیر آنالیز میشوند.
309 |
309L |
ASTM A167 |
AMS5523 |
|
ASTM A240 |
4.خواص مکانیکی
خواص مکانیکی در دمای اتاق
309 |
UTS Ksi (MPa) |
0.2% YS Ksi (Mpa) |
E % in 50.8mm |
سختي راكول |
|
95 (655) |
50 (345) |
45 |
B85 |
5.مقاومت در برابر خوردگی
آلیاژهای 309 و309Sمقاومت در برابر خوردگی فوق العاده ای دارند. مقاومت آنها در محیط های دریایی بسیار بیشتر از آلیاژ 304 می باشد. مقاومت بالایی در مواجهه با مایعات سولفیتی از خود نشان می دهند و برای انتقال نیتریک اسید، ترکیبات نیتریک سولفید اسیدها، استیک، سیتریک و لاکتیک اسید کاملا مناسب هستند.
این مواد عموما به عنوان آلیاژ های مقاوم در برابر حرارت در نظر گرفته می شوند. گستره دمای تخریب آن در حدود 1093 درجه سانتی گراد است. این آلیاژ ها مقاومت مناسبی در هر دو سرویس مداوم و متناوب از خود نشان می دهند، اما نباید برای دماهای بالاتر از 982 درجه سانتی گراد برای سرویس های متناوب استفاده گردند.
6.عملیات حرارتی
استنلس استیل های 309 به وسیله عملیات حرارتی قایل سخت شدن نیستند. آنیل: گرم کردن تا 1120 درجه سانتی گراد، سپس در آب یا به سرعت در هوا کوئنج می شود.
7.شکل پذیری
این آلیاژ ها را میتوان به راحتی به شکل رول، استامپ و مورد کشش قرار داد. به منظور کاهش سختی و بازگرداندن شکل پذیری از آنیل استفاده می شود. آلیاژ 309 به شدت پایدار بوده و در حین کار سرد غیر مغناطیسی باقی می ماند. تغییر طول پایین باعث می شود شکل پذیری این سری از آلیاژها نسبت به بقیه آلیاژ های سری 300 سخت تر باشد.
8.جوش پذیری
کلاس های آستنیتی استنلس استیل، عموما جوش پذیری مناسبی با هر دو روش نفوذی و مقاومتی از خود نشان می دهند.
9.کاربرد ها
قطعات کوره، قطعات موتور هواپیما و جت، مبدل های حرارتی، تجهیزات انتقال سولفیت ها، أسترهای کوره، دیگ های بخار، تجهیزات فرایند های شیمیایی و پالایش، قطعات اگزوز اتومبیل.
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 |
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 |
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 |
استنلس استیل 310
1.مقدمه
آلیاژ 310، ترکیبی از خواص دما بالا با شکل پذیری خوب و قابلیت جوشکاری، برای شرایط دما بالا طراحی شده اند. این آلياژ در مقابل سرویس مداوم در دماهای بالاتر از 1150 درجه سانتی گراد موجب کاهش گازهای سولفور می شوند. همچنین برای سرویس های متناوب تا دماهای بالاتر از 1040 درجه کاربرد دارند. مثل بقیه گرید های آستنیتی این آلیاژ ها چقرمگی عالی دارند، حتی پایین تر از دماهای برودت، اگرچه در این چنین محیط هایی از گرید های دیگر استفاده می شود. آلیاژ 310S دارای ماکزیمم کربن 0.03%است، که گاهی برای محیط های خورنده ویژه، به خصوص محصولات اوره استفاده میشود.
2.ترکیب شیمیایی
% |
310 |
310S |
كربن |
0.25 |
0.08 |
منگنز |
2.00 |
2.00 |
فسفر |
0.045 |
0.045 |
گوگرد |
0.030 |
0.030 |
سيليسيم |
0.75 |
1.5 |
كروم |
24.0-26.0 |
24.0-26.0 |
نيكل |
19.0-22.0 |
19.0-22.0 |
3.خواص مکانیکی
خواص مکانیکی در دمای اتاق
|
UTS Ksi(MPa) |
0.2%YS Ksi(Mpa) |
E%in 50.8mm |
سختی برینل |
310 |
515 |
205 |
40 |
217 |
310S |
515 |
205 |
40 |
217 |
4.کاربردها
قطعات کوره ،لوله ها،مبدل های حرارتی، قطعات نفت سوز، سبد های حرارتی، الکترود ها و سیم جوش های پرکننده.
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 |
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 |
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 |
استنلس استیل 321- معروف به ضد سایش
1.مقدمه
آلیاژ 321 یک استنلس استیل تثبیت شده، مشابه نوع 304 اما محتوی تیتانیم اضافه، حداقل 5 برابر کربن موجود است. این میزان تیتانیم اضافه از تشکیل کاربید ها در حین جوشکاری و در دمای 427 تا 816 درجه سانتی گراد جلوگیری می کند. همچنین خواص دما بالای آلیاژ را بهبود می دهد.
این آلیاژ مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون عالی دارد و هم چنین دارای استحکام خزشی خوبی است.
2.ترکیب شیمیایی
كربن |
0.08 |
منگنز |
2.00 |
فسفر |
0.045 |
گوگرد |
0.030 |
سيليسيم |
0.75 |
كروم |
17.0-19.0 |
نيكل |
9.0-12.0 |
نيتروژن |
0.01 |
آهن |
متعادل |
تيتانيم |
5×(N+C ) 0.7 |
3.خواص مکانیکی در دمای اتاق
|
0.2% YS Ksi (Mpa) |
0.2% YS Ksi (Mpa) |
E % in 50.8mm |
سختي راكول |
321 |
85 (586) |
35 (241) |
55 |
B90 |
4.مقاومت در برابر خوردگی
رفتار مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ 321 مشابه 304 است، با این تفاوت که مقاومت در برابر خوردگی مرزدانه ای به علت تثبیت تیتانیم اضافه در ساختار 321 بهبود یافته است و مقاومت آن در برابر اسید های آلی و غیر آلی فوق العاده می باشد.
5.عملیات حرارتی
استنلس استیل 321 به وسیله عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیستند. آنیل: گرم کردن تا 1120 درجه سانتی گراد، سپس در آب کوئنچ یا در هوا خنک می شود.
6.شکل پذیری
این استنلس استیل به راحتی شکل گرفته و مورد کشش واقع می شود، اگرچه فشار بالاتری مورد نیاز است. همچنین حضور عناصر آلیاژی خاص باعث می شود که 321 نسبت به سایر گرید های آستنیتی مثل 304 سخت تر شکل بگیرد.
7.جوش پذیری
کلاس های آستنیتی استنلس استیل، عموما جوش پذیری مناسبی با هر دو روش نفوذی و مقاومتی از خود نشان می دهند.
8.کاربرد ها
تجهیزات تمپر دما بالا، کاور های آنیل، سیستم های اگزوز ماشین های سنگین و دیزلی، فایروال، آستر دودکش، ریخته گری دیگ بخار، اجزا هواپیما و جت، سوپر هیترها، تجهیزات پالایش نفت و صنایع زیر دستی.
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 |
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 |
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 |
استنلس استیل 410–مارتنزیتی
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 |
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 |
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 |
استنلس استیل 420–مارتنزیتی
1.مقدمه
آلیاژ 420 استنلس استیلی مارتنزیتی است که مقاومت در برابر خوردگی آن مشابه آلیاژ 410 است. تفاوت این دو در میزان کردن آنهاست، به طوری که به علت نیاز به خاصیت سختی، لازم است درصد کربن در 420 به نسبت بالاتر باشد. هم چنین گرید 420 میتواند حداکثر 0.5 درصد مولیبدن داشته باشد. این آلیاژ در هر دو حالت باز پخت و سخت کاری مغناطیسی بوده و حداکثر مقاومت در برابر خوردگی تنها در شرایط سخت کاری کامل و سخت کاری و تنش گیری امکان پذیر است.
در کاربرد هایی که نیازمند مقاومت خوب در برابر خوردگی و سختی بالا هستیم، این آلیاژ گزینه مناسبی است. این آلیاژ معمولا در کاربردهای در دماهای بالاتر از 427 درجه استفاده نمی شوند. به این علت که در دمای مذکور آلياژ به شدت نرم شده و خواص ضد خوردگی خود را از دست می دهد. استفاده های معمول شامل ساخت کارد و چنگال، ابزار جراحی و دندانپزشکی، قیچی و از این قبیل محصولات می باشد.
2.ترکیب شیمیایی
كربن |
Min 0.15 |
منگنز |
1.00 |
فسفر |
0.040 |
گوگرد |
0.030 |
سيليسيم |
1.00 |
كروم |
12.0-14.0 |
نيكل |
0.75 |
موليبدن |
Max 0.5 |
آهن |
متعادل |
3.آنالیز
استنلس استیل های 420 با توجه به لاستاندارد های AMS5506 و ASTM A176 آنالیز میشوند.
4.خواص مکانیکی در دمای اتاق
|
UTS Ksi (MPa) |
0.2% YS Ksi (Mpa) |
E % in 50.8mm |
سختي راكول |
420 |
100 (690) |
|
15 |
B96 |
5.مقاومت در برابر خوردگی
آلیاژ 420 مقاومت خوبی در هوای معتدل، آب معمولی، اسید های آلی، روغن خام، بنزین و این قبیل محیط ها از خود نشان می دهد. مانند گرید 410، آلیاژ 420 نیز باید در شرایط کار سختی و کار سختی تحت تنش استفاده گردد تا حداکثر مقاومت را در برابر خوردگی از خود نشان دهد. استفاده از این آلیاژ تحت شرایط آنیل به علت کاهش خواص خوردگی توصیه نمی شود.
6.عملیات حرارتی
عملیات آنیل: برای رسیدن به نرمی حداکثر، به طور یکنواخت تا 899-816 درجه حرارت داده، سپس به آرامی در کوره سرد می کنیم.
عملیات سخت کاری: عملیات پیش گرم، سپس حرارت دادن تا 1016-982 درجه، سپس سرد کردن در هوا یا روغن گرم.
عمليات تنش گیری: حرارت دهی تا 427-149 درجه به مدت 1 تا 3 ساعت، سپس سرد کردن در هوا با روغن یا آب.
7.شکل پذیری
اگر باز پخت با هدف حداکثر نرمی انجام گیرد، این آلياژ به طور نسبی می تواند تحت کشش و شکل دهی قرار گیرد.
8.جوش پذیری
کلاس های مارتنزیتی استنلس استیل به علت سخت شدن، قابلیت جوش پذیری محدودی دارند. لازم به ذکر است که برای جلوگیری از ترک سرد، عملیات پیش گرم تا دمای 260 درجه مورد نیاز است. هم چنین عملیات حرارتی بعد از جوشکاری برای رسیدن به خواص مورد نیاز باید در نظر گرفته شود. البته در مقایسه با آلیاژ 410، جوش پذیری 420 محدودتر است. تفاوت عمده، محتوای کربن بیشتر آن است که هر دو عملیات پیش گرم و عملیات حرارتی بعد از جوشکاری را می طلبد.
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 |
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 |
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 |
استنلس استیل 430- بگیر
1.مقدمه
آلیاژ 430 یکی از گسترده ترین استنلس استیل های فریتی است که قابلیت سخت شوندگی ندارد. با وجود 16 درصد کروم در ساختار، مقاومت در برابر خوردگی و حرارت و اکسیداسیون تا دمای حدود 816 درجه سانتی گراد با خواص مکانیکی خوب پدید می آید. این آلیاژ استنلس استیلی غیر تثبیت شده است که برای همه حالت های جوشکاری مناسب نمی باشد.
این آلياژ ها به استنلس استیل های بگیر یا همان مغناطیسی مشهور هستند که علت آن ساختار فریتی آنها می باشد. فریت، فاز اصلی آلیاژهای آهن و دارای شبکه BCC می باشد. برای بدست آوردن ساختار فریتی بایستی عناصر فریت زا مانند کروم، آلومینیم، تیتانیم، نئوبيم و مولیبدن در حد بالا و عناصر آستنیت زا مانند نیکل، کربن و نیتروژن را در حد پایین نگاه داشت که در این بین کروم نقش مهمی دارد. با افزایش کروم دمای محیط منطقه آستنیت (گاما) به شدت محدود شده و ساختار غالب فریت (آلفا) می گردد. از آنجایی که کروم دارای ساختمان بلوری مشابه با ساختمان بلوری فریت است لذا این فلز ناحیه فازی فریت را گسترش می دهد و منطقه فازی آستنیت را محدود می کند.
2.ترکیب شیمیایی
كربن |
0.12 |
منگنز |
1.00 |
فسفر |
0.04 |
گوگرد |
0.030 |
سيليسيم |
1.00 |
كروم |
16.0-18.0 |
نيكل |
0.75 |
3.آنالیز
استنلس استیل های 430 با توجه به استاندارد های ASTM A240_ AMS5503 آنالیز میشوند.
4.خواص مکانیکی در دمای اتاق
|
UTS Ksi (MPa) |
0.2% YS Ksi (Mpa) |
E % in 50.8mm |
سختي راكول |
430 |
70 (483) |
45 (310) |
28 |
B78 |
5.مقاومت در برابر خوردگی
آلیاژ 430 مقاومت به خوردگی عالی دارند، که شامل مقاومت در برابر نیتریک اسید به خوبی مقاومت در برابر گازهای سولفورو بسیاری از اسید های ارگانیک و غذایی می باشند. این آلیاژ مقاومت در برابر خوردگی حفره ای را فراهم نمی کند . به علت وجود کروم بالا در این آلياژ در مقابل اکسیداسیون بسیار مقاوم است.
6.عملیات حرارتی
آنیل گرم کردن تا 829 درجه سانتی گراد. سپس در هوا خنک
یا در آب کوئنچ می شود.
7.شکل پذیری
آلیاژ 430 به راحتی شکل پذیر بوده و مورد کشش واقع می شود. خصوصیات کششی آن بیشتر شبیه به استیل های کم کربن است، اگرچه که در شرایط آنیل قوی تر بوده و کشش قویتر و افزایش قدرت را می طلبد. همچنین با اکثر عملیات های شکل دهی داغ سازگار است.
8.جوش پذیری
کلاس های فریتی استنلس استیل، عموما با هر دو روش نفوذی و مقاومتی جوش پذیر هستند، اما به میزان محدود.
۹.کاربرد ها
صنعت خودرو، محفظه های احتراق کوره، ظرفشویی ها، هود آشپزخانه، واحد های گرمایشی و گازسوز، زه کش، ناودانی، تجهیزات پالایش نفت، سقف، تجهیزات رستوران.
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 |
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 |
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 |
© حق مالکیت و استفاده از اطلاعات موجود در سایت بازار استیل محفوظ می باشد و هر گونه سوءاستفاده از نام سایت، اطلاعات، متن ها، عکس ها، نقشه ها، طرح ها، لوگوها و همچنین آسیب رساندن به وب سایت توسط اشخاص حقیقی و حقوقی پیگرد قانونی خواهد داشت. وَمَن يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَل لَّهُ مَخْرَجًا وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لَا يَحْتَسِبُ ۚ وَمَن يَتَوَكَّلْ عَلَى اللَّهِ فَهُوَ حَسْبُهُ ۚ إِنَّ اللَّهَ بَالِغُ أَمْرِهِ ۚ قَدْ جَعَلَ اللَّهُ لِكُلِّ شَيْءٍ قَدْرًا