استیل 304

Stainless Steel، گریدهایی از فولادها هستند که به دلیل مقاومت بالا به خوردگی، به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. استیل 304 مهم‌ترین و پرکاربردترین گرید استیل است که در ادامه آن را به طور کامل معرفی می‌کنیم و ویژگی‌ های برجسته آن را بازگو خواهیم‌کرد و به سوال استنل استیل 304 چیست پاسخ خواهیم داد.

استیل 304 چیست؟

استیل 1.4301 به عنوان استیل گرید 304 شناخته می‌‌شود. گرید 304 در واقع پُرمصرف ترین استیل است. از طرفی انواع مقاطع و مواد اولیه بر پایه استیل 304 در بازار به فراوانی در دسترس هستند.

گاهی اوقات استیل گرید 304 با نام قدیمی خود 18/8 نیز نامیده می‌‌شود که نشان دهنده 18٪ کروم و 8٪ نیکل در ترکیب شیمیایی آن است. احتمالا حک عدد 8-18 را پشت قاشق، چنگال و دیگر ظروف آشپزخانه دیده‌اید که این یعنی استفاده از استیل 304 در تولید قاشق و چنگال.

استیل 304 یک فولاد آستنیتی (نگیر) است. این گرید می‌‌تواند بدون نیاز به آنیل میانی مورد کشش عمیق (Deep Drawing) قرار بگیرد. این ویژگی باعث شده است که 304 گرید مورد استفاده در تولید انواع سینک و قابلمه باشد. برای کاربردهایی با کشش عمیق، استفاده از انواع ویژه 304DDQ “¹ “معمول است. گرید 304 را می‌‌توان در زمینه ‌‌های صنعتی، معماری و حمل و نقل استفاده کرد. همچنین این گرید دارای ویژگی‌‌های جوشکاری برجسته است. هنگام جوشکاری مقاطع نازک نیازی به آنیلینگ پس از جوشکاری نیست.

گریدهای استیل 304

استیل 304 چند نمونه با مقادیر مختلف کربن دارد. این دو گرید کاربردهای متفاوتی نسبت به استیل دارند که اغلب تفاوت آن‌ها در مواردی که نیاز به جوشکاری و شکل دهی است، قابل مشاهده است.

• استیل 304L: این گرید نسخه کم کربن 304 است که رسوب کاربید در مرزدانه‌ های آن اتفاق نمی ‌افتد. این گرید، نیازی به آنیل پس از جوشکاری ندارد، بنابراین به طور گسترده در قطعات جوشکاری شده با مقاطع بیش از 6 میلی متر استفاده می‌‌شود.
• استیل 304H: این گرید به دلیل درصد کربن بیشتر، در دماهای بالا و دمای بسیار پایین (دماهای برودتی) کاربرد دارد. ساختار آستنیتی به این گرید چقرمگی خوبی حتی در دماهای بسیار پایین می‌دهد.

بیشتر بخوانید: تفاوت استیل 304 و 316

ویژگی ‌های کلیدی استیل 304

همان گونه که گفته شد، استیل 304 مهمترین و پرکاربردترین گرید از فولادهای زنگ‌نزن است. دلیل این امر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی زیر است.

ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی انواع گرید 304 در جدول زیر آمده است:

خواص مکانیکی

ورق‌های 304 با ضخامت حداکثر 8 میلی متر

ورق‌های 304 با ضخامت 8 تا 75 میلی متر

میله‌ ها و مقاطع تا ضخامت یا قطر 160 میلی متر

خواص فیزیکی

بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع آلیاژ استیل و خواص آن‌ها

استانداردهای استیل 304

این استیل در استانداردهای گوناگون (انواع استانداردهای فولاد) با نام‌های مختلفی شناخته می‌شود که در جدول زیر به این نام‌ها اشاره شده‌است.

بیشتر بخوانید: فولادهای ضدزنگ گرید L وH

مقایسه ورق استیل 304 با 304L

برخی از آلیاژهای استنلس استیل دارای انواع مختلفی هستند که از نظر میزان کربن با هم تفاوت دارند که با حروف L (low carbon) و یا H (high carbon) مشخص می شوند. نوع کم کربن استیل 304 با گرید 304L شناخته می شود. گرید 304 حدود 0.08 درصد کربن دارد در حالیکه میزان کربن در آلیاژ 304L کمتر از 0.03 درصد است. کربن کمتر در استیل 304L از آن گزینه بهتری برای جوشکاری می‌سازد. چراکه طی عملیات جوشکاری، امکان تشکیل رسوب کاربید و خوردگی بین دانه‌ای وجود دارد. اما میزان کربن پایین در گرید 304L هرگونه نگرانی از این بابت را مرتفع می سازد.

البته میزان کربن بالاتر در ورق استیل 304 استحکام آن را در مقایسه با 304L تا حدودی بالاتر می برد که در جدول خصوصیات مکانیکی این دو آلیاژ در مقاطع مختلف قابل مشاهده است. اما بطور کلی ویژگی ها و همچنین قیمت این دو آلیاژ به یکدیگر نزدیک است و بعضا می‌توان بصورت جایگزین از هر کدام استفاده نمود. اما در مورد تولید محصولاتی که نیاز به عملیات جوشکاری دارند، استیل 304L گزینه مطلوب‌تری است.

جایگزین های ورق استیل

در شرایط کاری گوناگون با فاکتورهای محیطی مختلف می‌توان از جایگزین‌های 304 نیز استفاده کرد.

خواص استیل گرید 304

مقاومت در برابر خوردگی

• استیل 304 دارای مقاومت عالی در برابر خوردگی در محیط‌‌های مختلف و در تماس با سیالات خورنده گوناگون است.
• این فولاد در مقابل خوردگی حفره‌ای (Pitting Corrosion) و خوردگی شیاری (Crevice Corrosion) در محیط‌‌های کلریدی و در برابر ترک خوردگی تنشی در دماهای بالاتر از 60 درجه سانتی گراد مقاومت خوبی دارد.
• استیل 304 در محیط‌های کلریدی مقاومت خوبی ندارد و دچار خوردگی می‌شود. استیل 316 جایگزین مناسبی برای کاربردهایی در معرض مواد کلریدی است.

مقاومت در برابر حرارت و اکسیداسیون

• استیل 304 در شرایط دمایی متناوب تا 870 درجه سانتیگراد و در شرایط دمایی ثابت تا 925 درجه سانتیگراد مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد.
• با این حال، در صورت نیاز به مقاومت در برابر خوردگی در محیط آبی، استفاده مداوم در دمای 425-860 درجه سانتیگراد توصیه نمی‌‌شود. زیرا موجب رسوب کاربید در مرزدانه‌ ها و کاهش استحکام می‌‌شود.
• در این شرایط استفاده از گرید کم کربن 304L به دلیل مقاومت در برابر رسوب کاربید توصیه می‌‌شود.
• در مواردی که مقاومت و استحکام بالا در دماهای بالاتر (از 500 تا 800 درجه سانتی‌گراد) مورد نیاز است، استفاده از گرید 304H توصیه می‌‌شود. این گرید مقاومت در برابر خوردگی آبی را نیز حفظ می‌‌کند.

روش ساخت قطعات استیل

• در فرایند ساخت قطعات استیل بایستی تنها از ابزارهای مخصوص استیل استفاده کرد.
• ابزار و سطوح کار باید قبل از استفاده کاملا تمیز شوند.
• این اقدامات احتیاطی برای جلوگیری از آلودگی مقاطع استیل با فلزاتی است که به راحتی خورده می‌‌شوند. این نوع آلودگی موجب تغییر رنگ سطح قطعات نهایی می‌شود.

کار سرد فولاد 304

• فولاد 304 در دمای محیط به راحتی کارپذیر است.
• طی فرایندهای کار سرد ممکن است نیاز به یک مرحله آنیل میانی داشته باشد تا کار سختی قطعات کاهش یابد و از شکست یا ترک خوردن آنها جلوگیری شود.
• در پایان کار سرد، برای کاهش تنش‌های داخلی و بهینه سازی مقاومت در برابر خوردگی، انجام عملیات آنیل کامل پیشنهاد می‌شود.

کار گرم فولاد 304

• برخی از روش‌های ساخت، مانند فورجینگ (آهنگری) شامل کار گرم می‌شود.
• در این روش‌ها باید پیش از کار گرم، قطعات به صورت یکنواخت تا دمای 1150-1260 درجه سانتی‌گراد حرارت داده شوند.
• سپس اجزای کار شده باید به سرعت خنک شوند تا حداکثر مقاومت در برابر خوردگی به دست بیاید.

عملیات حرارتی ورق استیل 304

• استیل 304 با عملیات حرارتی سخت نمی‌شود.
• فرایند بازیابی یا آنیل را می‌توان با خنک کردن سریع پس از حرارت دادن در محدوده دمایی 1010-1120 درجه سانتی‌گراد انجام داد.

قابلیت ماشین کاری فولاد 304

فولاد 304 قابلیت ماشینکاری خوبی دارد. این ویژگی را می‌توان با استفاده از نکات زیر افزایش داد:

• لبه‌ های برش باید تیز نگه داشته شوند. لبه‌ های گرد موجب کارسختی بیش از حد قطعات می‌شوند.
• عمق برش‌ها باید به اندازه کافی عمیق باشد تا از کار سخت شدن قطعه جلوگیری شود.
• هدایت حرارتی کم فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی (نگیر) منجر به تمرکز گرما در لبه‌ های برش می‌شود. بدین ترتیب استفاده از خنک کننده ‌ها و روانکارها (Lubricants) ضروری است و باید در مقادیر زیاد استفاده شوند.

جوشکاری ورق استیل 304

• قابلیت جوشکاری فیوژن فولادهای زنگ نرن 304 با فیلر و بدون آن عالی است.
• فیلر و الکترود توصیه شده برای جوشکاری گرید 304، فولاد زنگ‌نرن گرید 308 است.
• همچنین برای جوشکاری گرید 304L نیز فیلر 308L توصیه می‌شود.
• مقاطع سنگین جوشکاری شده معمولا نیاز به آنیل پس از جوشکاری دارند. البته این مرحله برای گرید 304L مورد نیاز نیست.
• اگر عملیات حرارتی پس از جوشکاری امکان پذیر نباشد، می‌توان از گرید 321 استفاده کرد.

ویژگی‌‌های برجسته استیل 304

• دوام و ماندگاری بالا و عدم نیاز به تعمیرات و نگهداری
• ظاهر جذاب و تمیز
• امکان شستشوی آسان و سریع
• انعطاف و تناسب با هر نمای ساختمانی و صنعتی
• استقامت بالا در برابر تغییرات آب و هوایی
• قابل استفاده در شرایط مرطوب و فشارهای بسیار بالا

قابلیت مغناطیسی استیل 304

به طور معمول استیل 304 با نام استیل نگیر شناخته می‌شود و قابلیت مغناطیسی ندارد. اما در صورتی که فرآیند کارسرد روی استیل 304 انجام شود، ممکن است مقداری مغناطیسی شود. این خاصیت با انجام فرآیند آنیل از بین می‌رود و قطعه دوباره به حالت اولیه بازمی‌گردد.

کاربردهای گرید 304

کاربردهای این گرید در صنایع گوناگون عبارتند از:

• ساخت انواع سینک
• قابلمه‌‌ ها
• کارد و چنگال و ظروف تخت
• نماسازی و معماری
• ظروف بهداشتی و آبخوری
• تولید انواع لوله استیل
• تجهیزات تولید نوشیدنی، لبنیات، مواد غذایی و دارویی (فولاد صنایع غذایی)
• فنر، و مهره و پیچ
• ساخت مخازن تحت فشار
• انواع اتصالات حفره‌دار

سخن آخر

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

توضیح اصطلاحات

304DDQ: مخفف Deep Drawing Quality، نوعی از استیل 304 که دارای کیفیتی مناسب کشش عمیق است.