استنلس استیل 430

استنلس استیل (Stainless Steel) یا فولادهای زنگ نزن، رده‌ای از فولادها هستند که به دلیل مقاومت بالا به خوردگی، به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. آلیاژ 430 یا استنلس استیل 430 یکی از مهم‌ترین گریدهای فولاد زنگ نزن است که در ادامه آن را به طور کامل معرفی و ویژگی‌های برجسته آن را بازگو می‌کنیم.

استنلس استیل 430 چیست؟

آلیاژ 430 یا SS 430، فولادی است که درصد کروم بالایی دارد و از گروه فولادهای فریتی است. این فولاد زنگ نزن مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری خوب و خواص مکانیکی بالایی دارد. به دلیل مقاومت در برابر اسید نیتریک می‌توان از آن در کاربردهای شیمیایی خاصی استفاده کرد. این گرید از فولاد را نمی‌توان با عملیات حرارتی سخت کرد.

گریدهای استنلس استیل 430

استنلس استیل گرید 430F نیز معمولا به شکل میله‌ای، برای استفاده در ساخت پیچ و یراق، شفت‌ها، پینیون، چرخ دنده و دستگاه‌‌های پیچ گوشتی اتوماتیک استفاده می‌شود.

فولاد گرید 434 دارای خواص مشابهی با استنلس 430 است. البته این گرید دارای مولیبدن است و وجود این عنصر مقاومت در برابر خوردگی آن را افزایش می‌دهد.

ویژگی‌های کلیدی استنلس استیل 430

در ادامه بررسی ویژگی‌های کلیدی آلیاژ 430، هر کدام از خواص فیزیکی و مکانیکی را به صورت مجزا بررسی می‌کنیم

ترکیب شیمیایی استیل 430

ترکیبات شیمیایی استیل 430 و 430F  را میتوانید در جدول زیر مشاهده فرمایید.

گرید فولاد	کربن (C)	منگنز (Mn)	سیلیسیم (Si)	فسفر (P)	گوگرد (S)	کروم (Cr)	نیکل (Ni)
430	0.12	1.0	1.0	0.04	0.03	16 – 18	0.50
430F	0.12	1.25	1.0	0.06	0.15	16 – 18	–

خواص مکانیکی استنلس استیل 430

خواص مکانیکی استیل 430 و 430F را میتوانید در جدول زیر مشاهده فرمایید.

گرید فولاد	استحکام کششی (MPa)	استحکام تسلیم (MPa)	درصد ازیاد طول	سختی (راکول بی HRB)	سختی (برینل HB)
430	483	310	22	85	183
430F	552	379	25	–	262

خواص فیزیکی استنلس استیل 430

خواص فیزیکی استیل 430 را میتوانید در جدول زیر مشاهده فرمایید.

گرید فولاد	چگالی (Kg/m3)	مدول الاستیک (GPa)	مقاومت الکتریکی (nΩ.m)	ضریب انبساط حرارتی	هدایت حرارتی (W/m.K)	گرمای ویژه (J/kg.K)
430F,430	7750	200	600	0 – 100 0C : 10.4 100 – 315 0C : 11.0 315 – 538 0C : 11.4	100 0C : 26.1 500 0C : 26.3	460

استانداردهای استنلس استیل 430

آلیاژ 430 در استانداردهای گوناگون با نام‌های مختلفی شناخته می‌شود که در جدول زیر آمده است.

گرید فولاد	شماره UNS	استاندارد بریتانیایی		استاندارد اروپایی (Euronorm)		استاندارد سوئدی (Swedish SS)	استاندارد ژاپنی (JIS)
		BS	EN	شماره	نام
430	S43000	430S17	60	1.4016	X8Cr17	2320	SUS 430
430F	S43020	–	–	1.4104	X12CrMoS17	2383	SUS 430F

جایگزین‌‌های استنلس استیل 430

در شرایط کاری گوناگون با توجه به فاکتورهای محیطی مختلف می‌توان از جایگزین‌‌های ورق استیل 430 نیز استفاده کرد.

گرید فولاد	دلیل جایگزینی با 430
430F	قابلیت ماشینکاری بیشتری از 430 است و کاهش اندکی در مقاومت به خوردگی دارد که قابل قبول است
434	مقاومت به خوردگی حفره‌ای بهتری دارد
304	مقاومت در برابر خوردگی کمی بالاتر، همراه با بهبود در قابلیت جوشکاری و شکل دهی سرد
316	مقاومت به خوردگی بالاتری دارد، قابلیت جوشکاری و شکل دهی سرد بهبود یافته است.
3CR12	مقاومت خوردگی کمتر با هزینه‌ای قابل قبول دارد.

خواص استیل 430

خواص گرید 430 را در ادامه می‌خوانید:

مقاومت در برابر خوردگی

• تمامی فولادهای فریتی، مانند استنلس استیل 430، مقاومت خوبی در برابر انواع خوردگی تنشی دارند.
• فولاد گرید 430 مقاومت خوبی در برابر خوردگی ناشی از اسیدهای آلی خاص و اسید نیتریک دارد.
• هنگامی که سطح قطعه پولیش شده باشد، مقاومت در برابر خوردگی به حداکثر می‌رسد.
• مقاومت این گرید در برابر خوردگی حفره ای (pitting corrosion)¹ و خوردگی شیاری (crevice corrosion)² مشابه گرید 304 است.
• گرید 430F فولادی با درصد گوگرد بالا است و مقاومت آن به خوردگی حفره‌ای و شیاری نسبتا کمتر از گریدهای دیگر است.

مقاومت در برابر حرارت و اکسیداسیون

• گرید 430 تا دمای 870 درجه سانتی‌گراد (1598 درجه فارنهایت) در سیکل‌های متناوب و تا دمای 815 درجه سانتی‌گراد (1499 درجه فارنهایت) در شرایط پایدار، نسبت به اکسیداسیون مقاوم است.
• گرید 430 در دمای اتاق، ترد و شکننده است، به ویژه هنگامی که برای مدت طولانی در محدوده 400-600 درجه سانتی‌گراد (752-1112 درجه فارنهایت) گرم شده باشد. با آنیل کردن می‌توان بر این مشکل غلبه کرد.

عملیات حرارتی

• استنلس استیل 430 را می‌‌توان در دمای 815 – 845 درجه سانتی گراد (1499-1553 درجه فارنهایت) آنیل کرد. سپس باید در کوره تا دمای 600 درجه سانتی‌گراد (1112 درجه فارنهایت) به آهستگی سرد شود. پس از آن در هوا خنک شود.
• از آنجایی که خنک شدن آهسته بین 540 تا 400 درجه سانتی‌گراد (1004 و 752 درجه فارنهایت) باعث تردی و شکنندگی این فولاد می‌شود، مراحل خنک شدن پس از 600 درجه سانتی‌گراد در کوره انجام نمی‌شود.
• برای آنیل زیر دمای بحرانی، باید فولاد را تا دمای 760-815 درجه سانتی‌گراد (1400-1499 درجه فارنهایت) حرارت داد. پس از آن خنک کردن در هوا یا کوئنچ کردن (quenching)³ در آب انجام می‌شود.
• این گرید از فولاد را نمی‌توان با عملیات حرارتی سخت کرد.

بیشتر بخوانید: از چه روش‌های عملیات حرارتی در تولید فولاد استفاده می شود؟

جوشکاری

• پیش از انجام انواع جوشکاری روی استنلس استیل 430، باید آن را تا دمای 150-200 درجه سانتی‌گراد (302-392 درجه فارنهایت) پیش‌گرم کرد.
• در صورت شکنندگی قطعه جوش داده شده، آن ناحیه را می‌توان پس از جوشکاری در دمای 790-815 درجه سانتی‌گراد (1454-1499 درجه فارنهایت) آنیل کرد. در این شرایط بازآرایی ساختار دانه بندی اتفاق نمی‌افتد.
• برای جوشکاری استیل 430 توصیه می‌شود از فیلرهای گرید 430، 308L، 309 یا 310، براساس کاربرد استفاده شود.

قابلیت ماشینکاری

• ماشینکاری آلیاژ 430 بسیار ساده تر از فولادهای آستنیتی استاندارد مانند گرید 304 است.
• میله‌هایی که به روش کشش سرد تولید شده‌اند، آسان تر از میله‌های آنیل شده، ماشین کاری می‌شوند.
• ماشینکاری گرید 430F نیز آسان است.

شکل دهی

• استنلس استیل 430 نرخ کارسختی پایینی دارد که موجب می‌شود خم کاری و شکل دهی آن آسان باشد.
• با این حال انعطاف پذیری پایین این فولاد، فرایندهای شکل دهی دقیق را دشوار می‌کند.
• امکان انجام فرایندهای کله زنی (heading) سرد روی گرید 430 وجود دارد.
• برای انجام کار سرد شدید نیاز به آنیل زیر دمای بحرانی است.

کاربردهای گرید 430

کاربردهای استنلس استیل 430 در صنایع گوناگون عبارتند از:

• محفظه داخلی ماشین ظرفشویی
• قالب داخلی یخچال
• انواع تکیه گاه و بست
• بدنه اجاق گاز
• لوله داخلی دودکش

کاربرد کلیدی گرید 430F در ساخت قطعات ماشینکاری شده است که به طور مکرر استفاده می‌شوند.

سخن آخر

مجموعه استیل رخ با چندین سال حضور تاثیر گذار در صنایع فولاد کشور، تامین کننده انواع لوله استیل، ورق استیل 430 بگیر، پروفیل استیل و سایر مقاطع و اتصالات استیل است. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع مقاطع فولادی را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخگویی به کلیه سوالات و ارائه مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند.

برگرفته از: azom و alaco

توضیح اصطلاحات:

1. خوردگی حفره‌ای (pitting corrosion): نوعی خوردگی موضعی است که باعث ایجاد سوراخ‌هایی در قطعات فلزی می‌شود.
2. خوردگی شیاری (crevice corrosion): نوع دیگری از خوردگی موضعی است که در یک شکاف فلز با فلز یا فلز با غیرفلز رخ می‌دهد. در داخل شکاف با کاهش pH، غلظت یون کلرید افزایش پیدا می‌کند و خوردگی با سرعت زیادی پیش می‌رود.
3. کوئنچ کردن (quenching): فرایندی که در آن فولاد حرارت دیده تا دمایی بالاتر از دمای بحرانی به سرعت‌ در محیطی مانند آب، حمام نمک، آب ‌نمک یا روغن سرد می‌شود.