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
|
|
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 s
|
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
|