ورق استیل، به عنوان یکی از مهمترین مواد ساختمانی و صنعتی جهان، نقشی بینهایت مهم در توسعه و پیشرفت صنایع مختلف ایفا میکند. این ماده چندکاره و بینظیر، با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی استثنایی، به عنوان پایهای اساسی در تولید انواع محصولات، از اتومبیلها تا ساختمانها و تجهیزات صنعتی به کار میرود.
ورق استیل، به عنوان یک ماده متنوع و چند منظوره، در بازار به انواع مختلف تولید میشود که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند. انواع متداول ورق استیل شامل موارد زیر میشوند:
ورق استیل ضدزنگ (Stainless Steel): این نوع ورق استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر زنگزدگی و تأثیرات محیطی، در صنایع غذایی، پزشکی، خودروسازی، و ساختمانسازی استفاده میشود. آن به نوعی آلیاژی از آهن، کروم، و نیکل است.
ورق استیل نرم (Mild Steel): این نوع ورق استیل دارای کاربردهای وسیعی در صنایع ساختمانی، تولید ماشینآلات، و تعداد زیادی از برنامههای تولیدی است. ویژگی اصلی آن، انعطافپذیری و قابلیت شکلدهی به راحتی است.
ورق استیل سخت (Hardened Steel): این نوع ورق استیل دارای مقاومت بالا در برابر فشار و سایش است. بنابراین، در تولید ابزارهای برش و حفاری، و همچنین در صنایع ماشینکاری و ساخت قطعات پرسی کاربرد دارد.
ورق استیل آلیاژی (Alloy Steel): ورق استیل آلیاژی از ترکیبات آهن با عناصر دیگری مانند کروم، مولیبدن، و وانادیوم تشکیل شده است. این نوع ورق استیل برای مقاومت در برابر دمای بالا، فشار و تنشهای مکانیکی خاص استفاده میشود.
ورق استیل 316 پس از ورق استیل 304 بیشترین کاربرد و فروش را در بین فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300 دارد. عمده ترین تفاوت ورق استیل 316 و 304 مربوط به به حضور مولیبدن در ترکیب شیمیایی این آلیاژ است. حضور عنصر مولیبدن در ساختار استنلس استیل 316 منجر به بالارفتن مقاومت در برابر خوردگی های شیاری و حفره ای در محیط های حاوی کلر می شود. این گرید نیز همچون دیگر فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300 فاقد خاصیت مغناطیسی می باشد. ورق استیل 316 دارای شکل پذیری و جوشکاری عالی است. همچنین این فولاد به راحتی توسط فرایند نورد، تحت شکل دهی و فرم دهی قرار گرفته و به قطعات مختلفی برای کاربردهای صنعتی، معماری و حمل و نقل تبدیل می شود. در خلال جوشکاری قطعات نازک به عملیات حرارتی پس از جوشکاری نیاز نیست. گرید (L)316 نسخه کم کربن استیل 316 می باشد و از مقاومت بیشتری در برابر رسوب زایی کاربید کروم و به تبع آن خوردگی بین دانه ای برخوردار است. از این رو، به میزان گسترده ای در جوشکاری شده مقاطع سنگین ( ضخامت حدود ۶ میلیمتر) به کار می رود. گرید (H)316 حاوی مقادیر بالاتری از کربن در مقایسه با استیل 316 است. ورق استیل 316 به دلیل ساختار آستنیتی چقرمگی بسیار خوبی حتی در دماهای پایین (کاربردهای برودتی) دارد.
ورق استیل ضد زنگ 316 یک آلیاژ محبوب است که دارای مولیبدن است. بر خلاف ورق استیل 304 ، رایج ترین نوع ورق استیل ضد زنگ ، از مقاومت بالاتری در برابر خوردگی ناشی از کلرید و سایر اسیدها برخوردار است. این امر آن را برای کاربردهای بیرونی در محیط های دریایی یا برنامه هایی که خطر قرار گرفتن در معرض کلرید را دارند ، ایده آل می کند.
ورق استیل 316 در انواع مختلفی از جمله 316L وجود دارد. ورق استیل ضد زنگ 316L دارای کربن و مولیبدن کمتری نسبت به فولاد 316 معمولی است که به این دو آلیاژ ویژگی های متفاوتی می بخشد. این مقاله تفاوت های اساسی بین آلیاژها را بررسی می کند تا بتوانید بهترین مناسب را برای برنامه خود انتخاب کنید.
قابلیت شکل پذیری و جوشکاری این گرید عالی است و از آن برای ساخت تجهیزات صنایع غذایی و آشامیدنی (به ویژه آن ها که در محیط های حاوی کلرید یا نمک کار می کنند)، صنایع فرآوری شیمیایی و پتروشیمی مواد، داروسازی، تجهیزات ساخت کاغذ، ظروف آزمایشگاهی، مبدل حرارتی، فیلتراسیون آب، تولید برق و انرژی هسته ای، صنعت حمل و نقل، دکوراسیون و معماری استفاده می شود. ماکزیمم دمای کاری استیل 316 بین 920 تا 1200 درجه سانتیگراد است.
محدوده دمایی آنیل استیل 316 بین 1010 تا 1120 درجه سانتیگراد بوده و نمی توان آن را با عملیات حرارتی سخت کرد. بیشترین مقاومت خوردگی از آنیل در دمای بالای 1070 درجه سانتیگراد بدست میاید.
قابلیت جوشکاری فولادهای زنگ نزن آستنیتی نسبت به سایر استیل های زنگ نزن بالاتر است. این فولادها می توانند با تمام روش های همجوشی استاندارد جوشکاری شوند و جوشکاری آن ها می تواند هم با فلز پرکننده و هم بدون آن انجام شود. رسوبات جوشکاری ممکن است موجب ایجاد ترک شوند از این رو بهتر است فلز پرکننده به گونه ای انتخاب شود تا با ایجاد مقدار کمی فاز فریت در ریزساختار، حساسیت به ترک خوردگی حداقل شود. مقاطع نازک این گریدها بعد از جوشکاری نیازی به بازپخت و عملیات حرارتی ندارند. مقاطع سنگین جوشکاری شده به منظور رسیدن به حداکثر مقاومت خوردگی باید بازپخت شوند.
دمای اولیه آهنگری استیل 316 بین 1150 تا 1200 درجه سانتیگراد است و دمای نهایی بالای 900 درجه سانتیگراد (بین 930 تا 980) است.
تمام مقاطعی که در پروسه ساختشان از کار گرم استفاده شده است، باید در انتها آنیل شوند.
زمان کوئینچ مقاطع استیل 316 دوازده برابر فولاد معمولی است. و با توجه به ضخامت مقطع، آن را در آب یا هوا کوئینچ می کنند. سرعت سرد کردن باید به قدری سریع باشد که کاربید کروم در مرزدانه ها تشکیل نشود و مقاومت خوردگی حفظ شود.
استیل 316 تنها در مقابل اسیدهای بسیار اکسیدکننده مانند اسید نیتریک، مقاومت خوردگی پایین تری دارد. در محیط هایی که چگالش گازهای گوگرد دار اتفاق میافتد مقاومت این آلیاژ نسبت به سایر استیل های زنگ نزن بالاتر است. همچنین در محیط های حاوی هالید ترک خوردگی تنشی (SCC) این آلیاژ نسبت به سایر استیل های آستنیتی بهتر است.
درجه سانتی گراد این مقاومت به 150 میلی گرم بر لیتر کاهش می یابد. در حالی که استیل 316 بنا بر دارا یودن مولیبدن، در دمای محیط و در برابر آب آشامیدنی که حاوی 1000 میلی گرم / لیتر بوده و همچنین در دمای 60 درجه سانتی گراد در برابر آب آشامیدنی که حاوی 500 میلی گرم / لیتر کلر باشد مقاوم است. به همین دلیل از این رده آلیاژی در محیط هایی کلریدی با هالیدی استفاده می شود. البته در محیط های گرم کلریدی در مقابل خوردگی های حفره ای و شیاری مقاوم نبوده و در دماهای بالاتر از 60 درجه سانتی گراد نیز در معرض خوردگی تنشی (SCC) قرار دارد.
فولاد زنگ نزن 316 در مقابل مقابل اسید سولفوریک نیز مقاومت بیشتری نسبت به فولادهای کروم نیکلی همچون گرید 304 و 321 از خود نشان می دهد. مقاومت این آلیاژ در برابر اسید سولفوریک در دمای (C) 49 تا غلظت 5 درصد از این اسید مقاوم بوده و با کاهش دما نیز مقاومت آن در برابر اسید سولفوریک افزایش می یابد. در حالی که استیل 304 در دمای محیط تا میزان غلظت 3 درصد از اسید سولفوریک مقاوم می باشد. ورق استیل 316 بدلیل مقاومت بالایی که در برابر اسید ها از خود نشان می دهد به ورق استیل ضد اسید نیز معروف است. به طور کلی به خاطر اینکه این رده آلیاژی از استنلس استیل ها در بسیاری از محیط ها مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهد در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نفت و گاز بکارگیری می شود.
علاوه بر ورق استیل ضد اسید، استنلس استیل ۳۱۶ معمولا تحت عنوان ” فولاد زنگ نزن دریایی” نیز شناخته می شوند. معمولا این محیط ها حاوی کلر بوده و به دلیل اینکه ورق استیل 316 در محیط های کلریدی مقاوم تر بوده لقب فولاد زنگ نزن دریایی به آن داده شده است. به همین خاطر در ساخت بسیار سازه های ساحلی مورد استفاده قرار می گیرد. هرچند در مقابل آب گرم دریا مقاوم نیست. در بسیاری از محیط های دریایی، فولاد ۳۱۶ خوردگی سطحی را نشان می دهد، که معمولا به صورت لکه های قهوه ای مشهود است. این امر به خصوص به شیارها و زبر بودن سطوح پایانی ورق مربوط است.
ورق استیل 316 مقاومت مناسبی در مقابل اکسیداسیون در سرویس دهی های متناوب تا ۸۷۰ درجه سانتی گراد و در سرویس دهی های پیوسته تا ۹۲۵ درجه سانتی گراد دارد. در صورت مهم بودن مقاومت در برابر خوردگی در برابر آب ، استفاده مداوم از استیل 316 در محدوده دمایی 425-860 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود زیرا در این بازه دمایی امکان رسوب زایی کاربیددها و به تبع آن مقاومت به خوردگی وجود دارد. گرید (L)316 در مقابل رسوب زایی کاربیدها به ویژه حین جوشکاری مقاومت بیشتری دارد. گرید (H)316 استحکام بالاتری در درجه حرارت بالاتر داشته و برخی اوقات برای کاربردهای ساختاری و حاوی فشار در درجه حرارت های بالای ۵۰۰ درجه سانتی گراد به کار می رود. به طور کلی در کاربردهایی که نیاز به استحکام در دمای بالاتر از (C) 500 باشد از این گرید استفاده می شود.
در قسمت قبل اشاره شد که حضور مولیبدن منجر به افزایش مقاومت به خوردگی ورق استیل 316 در محیط های کلریدی نسبت به دیگر استیل های سری 300 کلریدی می گردد. اما یکی دیگر از مزیت های حضور مولیبدن بهبود خواص دما می باشد. معمولا یکی از مشکلات استنلس استیل ها افت قابل توجه چقرمگی در محدوده دمایی 400 الی (C) 550 است. این پدیده با عنوان شکنندگی دمایی (temperature embrittlement) شناخته می شود. اما حضور مولیبدن از افت چقرمگی در بازه دمایی مذکور جلوگیری می کند. همچنین حضور مولیبدن در ترکیب شیمیایی ورق استیل 316 منجر به افزایش استحکام کششی (tensile strength)، خزشی (creep) و تنش گسیختگی (stress-to-rupture) در دمای بالا نیز می شود. بهبود خواص دمابالا بوسیله مولیبدن از طریق مکانیزم استحکام دهی محلول (solid solution strengthening) جامد صورت می گیرد. همین ویژگی ها و تاثیرات مثبت مولیبدن بر خواص خوردگی ورق استیل 316 افزایش قیمت این رده آلیاژی نسبت به استیل 304 را به همراه دارد.
کاربردهای ورق استیل 316 به یک یا دو مورد خاص محدود نمی شود. مجموعه های تولیدی فعال در شاخه های مختلف صنعتی مشتری و خریدار این فولاد زنگ نزن هستند. به عنوان مثال از این گرید در صنعت ساخت و ساز به ویژه در محیط هایی که هوای این مناطق حاوی نمک معلق است استفاده می شود. سازه های ساحلی نمونه ای از کاربردهای استیل 316 در ساختمان سازی است. برج خلیفه نمونه در کشور نمونه ای از این قبیل سازه هاست. موسسه ملی گرافن در شهر منچستر نیز نمونه ای دیگر از کاربردهای استنلس استیل 316 در ساختمان سازی است. ماشین آلات و تجهیزات موجود در صنایع غذایی نیز بکی دیگر از مصرف کننده های ورق استیل 316 می باشند.در حال حاضر استفاده از ورق استیل 316 در صنایع کنسروسازی که خود یکی از زیرمجموعه های صنایع غذایی بوده نیز گسترش یافته است. صنایع لبنی یکی دیگر از واحدهای فعال در تولید مواد غذایی بوده که در ساخت دستگاه ها، تجهیرات ذخیره و فرآوری لبنیات به ورق استیل 316 نیاز دارند. ویژگی های فوق العاده استنلس استیل استیل 316 در کنار مقاومت به خوردگی آن سبب بکارگیری لوازم آزمایشگاهی و پزشکی شده است. از این آلیاژ حتی در ساخت بیوموادی که در بدن انسان جایگزین یک عضو آسیب دیده می شوند هم استفاده می شود. دریچه قلب مصنوعی و ایمپانت های ارتوپدی مثال از کاربرد استیل 316 در ساخت بیومواد است.مدیریت آب باران نیز از جمله مواردی است که در سالیان اخیر با استفاده از تجهیزات استیل 316 کنترل و اجرایی شده است. علاوه برمواردی که تا به حال اشاره گردید صنایع دریایی، دارویی، شیمیایی و…. نیز مصرف کننده گرید 316 از فولادهای زنگ نزن هستند.
همانطور که در جدول زیر مشاهده میکنید؛ یکی از معیارهای اصلی برای دستهبندی این محصول، ضخامت آن است. بنابراین ورقهای استیل از نظر ضخامت به انواع مختلفی تقسیم میشوند. در جدول زیر میتوانید تنوع این محصول در ضخامتهای مختلف از 1 میلیمتر تا 15 میلیمتر را مشاهده کنید. فقط باید در زمان انتخاب به این موضوع توجه داشته باشید که برای کاربری مورد نظر شما، چه میزان ضخامت مورد نیاز است. زیرا همانطور که اشاره شد؛ ضخامت روی میزان مقاومت محصول اثر مستقیم دارد. یکی دیگر از عوامل موثر بر طبقهبندی ورقهای است.
استیل 316 به دستههای مختلف، ابعاد آنهاست.
ورق استیل 304 ویژگیهای منحصر به فردی دارد که آن را برای کاربردهای گوناگون مناسب میکند.
استیل صنعتی به دلیل حضور عنصر کروم در آلیاژ، مقاومت بالایی در برابر خوردگی و زنگزدگی دارد؛ بنابراین، ورق استیل 304 به خوبی در برابر عوامل محیطی نظیر رطوبت، آب، هوا و مواد شیمیایی مقاوم است. این ویژگی آن را به یک انتخاب مناسب برای بسیاری از صنایع نظیر صنایع شیمیایی، پالایشگاهها، صنایع غذایی و دریایی تبدیل کرده است.
ورق استیل صنعتی 304 دارای استحکام بالا و مقاومت در برابر فشار، ضربه و انواع بارهای مکانیکی است. این خاصیت باعث میشود که ورق استیل صنعتی در صنایع ساختمانی، خودروسازی، ماشینسازی و صنایع ساختمانی استفاده شود.
استیل 304 به راحتی قابلیت جوشکاری و آهنگری را دارد. این ویژگی به کارگیری آسان و انعطافپذیری در فرایندهای تولید و ساخت اشیاء و قطعات صنعتی کمک میکند.
استیل صنعتی دارای خواص ضدباکتری است که آن را مناسب برای صنایع مرتبط با مواد غذایی، پزشکی و بهداشتی میکند. این خاصیت باعث میشود که ورق استیل 304 در تجهیزات آشپزخانه، صنایع داروسازی و بیمارستانها به کار رود.
دلایل گران تر بودن ورق استیل و همچنین مقایسه عناصر ترکیبی ورق استیل 304 و 316 در مقایسه با فولاد کربنی ساده در یک مقاله به تفسیر بیان شده است. ولی به طور خلاصه باید گفت که عناصر ترکیبی استیل ها که شامل نیکل ، مولیبدن ، کروم و … بوده قیمت گران تری در مقایسه با ورق فولاد کربنی دارد ، همچنین فرآیند پیچیده تر تولید و محبوبیت ورق استیل در مکان های خاص ، طول عمر بالاتر و سایر دلایل موثر بر قیمت بالاتر ورق استیل بوده است.
استیل ۳۱۶ یا استیل صنعتی یک آلیاژ فولاد ضد خوردگی است که داری نیکل و کرم بسیار زیادی است. همانند اکثر آلیاژ های دیگر قابلیت تحمل دمای خیلی بیشتر از پروسه های تولید مواد غذایی را دارد. آن چیز که این استیل را به یک آلیاژ فولادی منحصر به فرد برای به کار گیری پروسه مواد غذایی مبدل نموده است این حقیقت است که این گونه آلیاژ در مقابل اسید ها، کلرید ها و قلیاها استقامت زیادی دارد در صورتی که دیگر فولاد های ضد زنگ همانند گرید SS 304 زمان واقع شدن در دسترس نمک ، خوردگی حفره ای بسیاری ایجاد می کند که معمولاً در فراورده های غذایی وجود دارد.
آلیاژ ۳۱۶ برای مناطقی که در موضع نمک قرار دارند مناسب تر باشد. با وجود این برای طرح هایی با اسید های ملایم و یا مناطقی که در دسترس نمک قرار نمی گیرند و نیز مکان هایی که احتیاج به شکل دهی بالایی دارند آلیاژ ۳۰۴ می تواند گزینه مناسبی باشد. درون مایه مولیبدت بیشتر در استیل ۳۱۶ می تواند تأثیر نامناسبی بر فرم دهی آن داشته باشد، در این صورت گرید ۳۰۴ گزینه مناسبی است. برای طرح هایی که کمبود مالی وجود دارد استیل ۳۰۴ به نسبت ۳۱۶ مقرون به صرفه و ارزان است.از دیگر تفاوت این دو محصول می توان به این موضوع نیز اشاره نمود در وضعیتی که مواد در زیر آب واقع می شوند یا به صورت متوالی در موضع آب هستند و یا طرح هایی که دشواری زیادی دارند و هنگامی که پیرامون حاوی مقداری مواد خورنده است آلیاژ ۳۱۶ انتخابی مناسب تر است و ارزش دارد که هزینه زیادی را نیز صرف نمود.
استیل ۳۱۶ و ۳۱۶L هر دو پر استفاده و تقریبا به همدیگر شبیه هستند ولی برای استفاده کنندگان همواره این پرسش پیش می آید که تفاوت استیل ۳۱۶ با ۳۱۶L چیست؟
این دو استیل دارای اختلافاتی در ساخت و استفاده می باشند که اطلاع از ان ها برای کاربران بسیار الزامی است.
آلیاژهای فولاد ضد زنگ 316 و 316L هر دو فولاد درجه یک دریایی هستند ، اما دارای تفاوت های کلیدی هستند. 316L نسبت کمتری از کربن را در ترکیب خود دارد. برای واجد شرایط بودن به عنوان ورق استیل ضد زنگ 316L ، مقدار کربن نمی تواند از 0.03 exceed تجاوز کند. این امر خطر بارش کربن را کاهش می دهد و آن را برای جوشکاری برای اطمینان از حداکثر مقاومت در برابر خوردگی گزینه بهتری می کند.
فولاد ضد زنگ 316 دارای سطح کربن متوسط و حاوی 2 تا 3 درصد مولیبدن است که مقاومت در برابر خوردگی ، عناصر اسیدی و درجه حرارت بالا را افزایش می دهد. هر دو ماده چکش خواری فوق العاده ای دارند ، به این معنی که در خم شدن ، کشش ، کشیدن عمیق و چرخش عملکرد خوبی دارند.
هنگام تعیین اینکه آیا از فولاد ضد زنگ 316 یا 316L برای برنامه خود استفاده می کنید ، مهم است که عوامل زیر را در نظر بگیرید:
ورق استیل ضد زنگ 316 پاسخ بسیار کمی به میدان های مغناطیسی دارد. برخلاف فولادهای ضد زنگ معمولی که فرو مغناطیسی هستند ، بیشتر انواع فولاد ضد زنگ (از جمله 316) آستنیتی هستند – یا عملاً غیر مغناطیسی هستند.
با این حال ، 316 کالای ورق استیل ضد زنگ می توانند تحت فرآیندهایی مانند شکل گیری سرد و جوشکاری قرار گیرند ، جایی که ساختار کریستالی آستنیتی به مارتنزیت فرو مغناطیسی تبدیل می شود. ورق استیل 316L مستعد ابتلا به درجه ای از مغناطیس است.
ورق استیل ارائه شده از کاسپین متال ، با سوابق درخشان در بازار استیل قیمت مناسب را به کارفرمایان گرامی اعلام می کند.قیمت های اعلام شده ورق استیل تماما رقابتی بوده و می تواند باعث رضایت خریدار گردد.
با توجه به نوسانات بازار برای دریافت لیست قیمت با همکاران ما در کاسپین متال تماس حاصل فرمایید.