فهرست فولاد ضد زنگ در استانداردهای اروپایی – EN 10088

استاندارد اروپایی EN 10088 استانداردی است که به بررسی مشخصات فنی، ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ پرداخته است. این استاندارد توسط کمیته CEN که مخفف European Committee for Standardization  است، منتشر شده. استاندارد اروپایی EN 10088 به صورت خاص تنها به گریدهای استنلس استیل پرداخته است. در این مطلب از استیل رخ قصد داریم بخش‌های مختلف این استاندارد را معرفی کرده و برخی از اطلاعات کاربردی آن را نیز توضیح دهیم. ما در این مقاله ویرایش سال 2005 (EN 10088-1:2005) را بررسی کرده‌ایم.

دامنه کاربرد استاندارد اروپایی EN 10088

در قسمت اول این استاندارد دامنه کاربرد آن مشخص شده است. استاندارد EN 10088 به بررسی ترکیب شیمیایی گریدهای استنلس استیل که بر اساس ویژگی‌هایشان به سه دسته تقسیم بندی می‌شوند اشاره دارد. این سه دسته گریدهای مقاوم در برابر خوردگی، مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر خزش هستند.

این استاندارد شامل 5 زیرمجموعه است که هرکدام از آن‌ها به بررسی دسته‌ای خاص از محصولات استنلس استیل پرداخته است. این زیر مجموعه‌ها و دامنه کاربردشان به صورت زیر است.

EN 10088-1: لیست گریدهای فولاد ضد زنگ

EN 10088-2: شرایط فنی ورق و تسمه فولاد ضد زنگ برای کاربری‌های عمومی

EN 10088-3: شرایط فنی محصولات نیمه‌آماده، میلگرد و مقاطع برای کاربری عمومی

EN 10088-4: شرایط فنی ورق و تسمه فولاد ضد زنگ برای ساخت و ساز

EN 10088-5: شرایط فنی محصولات نیمه‌آماده، میلگرد و مقاطع برای ساخت و ساز

در این مقاله قصد داریم به صورت مختصر بخش اول استاندارد اروپایی EN 10088 ، یعنی لیست گریدهای فولاد ضد زنگ را بررسی کنیم. در این استاندارد به طور کلی آلیاژهای استیل مطابق جدول زیر دسته بندی و استانداردهای مرتبط با هرکدام معرفی شده‌است.

گروه‌های مختلف فولاد ضد زنگ
استیل مقاوم در برابر خوردگی	استیل مقاوم در برابر حرارت	استیل مقاوم در برابر خزش
EN 10028-7		EN 10028-7
EN 10088-2
EN 10088-3
	EN 10095
EN 10151
EN 10216-5		EN 10216-5
EN 10217-7
EN 10222-5		EN 10222-5
EN 10263-5
EN 10264-4	EN 10264-4
EN 10269		EN 10269
EN 10270-3
EN 10272
EN 10296-2
EN 10297-2
		EN 10302
EN 10312

 

واژه‌شناسی استاندارد اروپایی EN 10088

در هر استاندارد قسمتی برای معرفی واژه‌های مورد استفاده وجود دارد. در تمامی استانداردها در این بخش معانی واژه‌ها بطور دقیق ارائه می‌شوند. در این استاندارد واژه استنلس استیل تعریف شده‌است. استنلس استیل، دسته‌ای از آلیاژهای فولادی است که دارای حداقل 10.5% وزنی کروم و حداکثر 1.2% وزنی کربن باشد که بر اساس ویژگی‌هایشان به سه دسته استیل مقاوم در برابر انواع خوردگی، استیل مقاوم در برابر حرارت و استیل مقاوم در برابر خزش تقسیم می‌شوند.

دسته بندی‌های استنلس استیل طبق استاندارد اروپایی EN 10088

در این استاندارد گریدهای مختلف استنلس استیل با توجه به موارد مختلفی دسته‌بندی شده‌اند و هر بخش به طور کامل بررسی شده‌است. ما در این مطلب به توضیحاتی مختصر درباره این بخش‌ها بسنده می‌کنیم. بخش‌های مختلف این دسته بندی به صورت زیر است:

B.2: دسته‌بندی مطابق خواص و ویژگی‌ها

• 1؛ استنلس استیل مقاوم در برابر خوردگی: در استاندارد اروپایی En 10088 ذکر شده‌است که آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی گریدهایی هستند که می‌توانند در برابر خوردگی‌ به خصوص خوردگی‌های موضعی به خوبی مقاومت کنند. مکانیزم این مقاومت نیز تشکیل یکی لایه اکسید کروم غیرفعال است که توسط مواد خورنده دچار خوردگی نمی‌شود. شماره‌گذاری این گریدها در استاندارد EN 10027 به طور کامل توضیح داده شده‌است و کلیات آن به صورت زیر است:
  1.40XX:گریدهایی شامل کمتر از 2.5% وزنی نیکل، بدون مولیبدن و عناصر آلیاژی خاص
  1.41XX: گریدهایی شامل کمتر از 2.5% وزنی نیکل، به همراه مولیبدن و بدون عناصر آلیاژی خاص
  1.43XX: گریدهایی شامل بیشتر از 2.5% وزنی نیکل، بدون مولیبدن و عناصر آلیاژی خاص
  1.44XX: گریدهایی شامل بیشتر از 2.5% وزنی نیکل، به مراه مولیدن و بدون عناصر آلیاژی خاص
  1.45XX و 1.46XX: گریدهایی شامل عناصر آلیاژی خاص مانند تیتانیوم، نایوبیم و مس

 

• 2؛ استنلس استیل مقاوم در برابر حرارت: طبق تعریف استاندارد اروپایی EN 10088 گریدهایی هستند که در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دماهای بالای 550 درجه سانتی‌گراد مقاومت خوبی دارند. ریزساختار این آلیاژها اغلب آستنیتی و فریتی است. اکسید آلومینیم، سیلیسیوم و کروم در سطح این آلیاژها می‌تواند در برابر محیط‌های حاوی سولفور و محیط‌های کاهنده به خوبی مقاومت کنند. طبق این استاندارد آلیاژها به صورت زیر شماره گذاری می‌شوند:
  1.47XX: گریدهایی شامل حداکثر 2.5% وزنی نیکل
  1.48XX: گریدهایی شامل حداقل 2.5% وزنی نیکل

 

• 3؛ استنلس استیل مقاوم در برابر خرش: آلیاژهای مقاوم در برابر خزش طبق استاندارد اروپایی EN 10088، آلیاژهای هستند که در دمای بالاتر از 500 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های طولانی، تحت تنش باشند و دچار تغییرشکل نشوند. ریزساختار این آلیاژها اغلب آستنیت و مارتزنیت است. گریدهای 1.49XX به برخی از این آلیاژها اختصاص دارد.

B.3: دسته‌بندی بر اساس ریزساختار

• 3.1؛ ریزساختار فریتی: گریدهایی از فولاد ضد زنگ که دارای ریزساختار فریتی هستند و در دسته سری 400 در استاندارد ASTM طبقه‌بندی می‌شوند. طبق تعاریف ارائه شده در استاندارد اروپایی EN 10088 این گریدها در دمای بین 750 تا 950 درجه سانتی‌گراد آنیل می‌شوند. برخی از این گریدها با افزایش دما تا محدوده تشکیل فاز آستنیت و سرد کردن سریع به استیل با ریزساختار مارتنزیتی تبدیل می‌شوند.
• 3.2؛ ریزساختار مارتنزیتی: این دسته از گریدهای استیل در اثر کارسرد یا عملیات حرارتی ریزساختار مارتنزیتی پیدا می‌کنند. این ساختار استحکام بسیار بالایی را ارائه می‌دهد و همچنین خاصیت مغناطیسی دارد. اگر ریزساختار شامل مقادیر زیادی از فریت باشد به آن مارتنزیت-فریت و یا نیمه فریتی می‌گویند. گریدهای 1.4005 و 1.4006 نمونه‌ای از این آلیاژها هستند.
• 3.3؛ ریزساختار رسوب سخت شونده: بعد از فرآیند محلول سازی، ذرات کاربید، نیترید یا فازهای مس، در زمینه این آلیاژها رسوب می‌کنند که سبب افزایش سختی آن‌ها می‌شود. طبق استاندارد اروپایی EN 10088 گریدهای 1.4568، 1.4542 و 1.4594 به عنوان نمونه‌هایی از استیل رسوب سخت شونده هستند.
• 3.4؛ ریزساختار آستنیتی: آستنیت یکی از فازهایی است که در زمینه برخی از گریدهای استیل تشکیل می‌شود. این فاز در بسیاری از دماها شکل پذیر است و به صورت ترد نمی‌شکند. استحکام این فاز را می‌توان با کارسرد افزایش داد و قابلیت سختی با عملیات حرارتی را ندارد. طبق استاندارد اروپایی EN 10088 ریزساختار آستنیتی به سه دسته “کاملا آستنیتی”، “ناپایدار” و “سوپرآستنیتی” تقسیم می‌شوند.
  برخی از گریدها مانند 1.4310 و 1.4318 طی فرآیند تغییرشکل پلاستیک ممکن است مقادیری مارتنزیت در آن‌ها تشکیل شود. این دسته به نام استیل ناپایدار شناخته می‌شوند.
  برخی دیگر از گریدها مانند 1.4466 و 1.4539 گریدهایی هستند که ساختاری کاملا آستنیتی دارند. در این گریدها تنها فاز آستنیت تشکیل می‌شود. برای جوشکاری و شکل‌دهی این آلیاژها باید مواردی را مد نظر قرار داد.
  گریدهایی با مقاومت به خوردگی بسیار بالا در برابر محیط‌های خورنده شدید، با مقادیر بالایی از کروم، مولیبدن و نیتروژن با نام استیل سوپرآستنیتی شناخته می‌شوند. گریدهای 1.4547 و 1.4652 از جمله گریدهای سوپرآستنیتی فولاد ضد زنگ هستند.
  به طور کلی گریدهای آستنیتی فولاد ضد زنگ با مقادیر کمتر 2% وزنی منگنز در دسته استیل 300 طبقه‌بندی می‌شوند و این مورد در تعاریف استاندارد اروپایی EN 10088 نیز ذکر شده است. این آلیاژها در استاندارد ASTM در  دسته سری 300 استیل طبقه‌بندی می‌شوند.
• 3.5؛ ریزساختار داپلکس شامل آستنیت و فریت: برخی از گریدهای استیل شامل ترکیبی از دو فاز آستنیت و فریت هستند که با نام استیل داپلکس شناخته می‌شوند. میزان فریت در این آلیاژها مطابق تعریف استاندارد اروپایی EN 10088 باید شامل حدود 30 تا 50 درصد باشد. این آلیاژها مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و ترک خوردگی تنشی دارند. اگر میزان کروم در این آلیاژها بالاتر از 24% درصد وزنی باشد، این آلیاژها با نام استیل سوپرداپلکس شناخته می‌شوند. این گریدها اغلب مقادیر بالایی از کروم، مولیبدن و نیتروژن دارند. گریدهای 1.4410، 1.4507 و 1.4501 گریدهای سوپرداپلکس هستند.
  این آلیاژها در استاندارد ASTM نیز در دسته آلیاژهای سری 300 طبقه‌بندی می‌شوند.

B.4؛ دسته‌بندی بر اساس عناصر آلیاژی

یکی دیگر از روش‌های طبقه‌بندی فولاد ضد زنگ طبق استاندارد اروپایی EN10088، بر اساس عناصر آلیاژی آن‌هاست.

• 4.1؛ عناصر آلیاژی شامل کروم و نیکل: کروم و نیکل به عنوان عناصر آلیاژی اصلی استنلس استیل شناخته می‌شوند. آلیاژهای فریتی به صورت سنتی با Cr-steel و آلیاژهای آستنیتی با نام Cr-Ni-steel شناخته می‌شوند.
• 4.2: عناصر آلیاژی شامل مولیبدن: مولیبدن سبب مقاومت به خوردگی فولاد ضد زنگ در محیط‌های مختلف مانند اسید نیتریک و اتمسفر در دماهای بالا می‌شود. طبق استاندارد EN 10088 آلیا‌ژهای آستنیتی که شامل 2% وزنی مولیبدن باشند با نام CrNiMo-Steel یا آلیاژهای مقاوم به اسید نیز شناخته می‌شوند.
• 4.3؛ عناصر آلیاژی شامل منگنز: منگنز به عنوان عنصر آلیاژی پایدار کننده آستنیت (در برخی موارد جایگزین نیکل) و یا جهت افزایش حلالیت نیتروژن به فولاد ضد زنگ اضافه می‌شود. گریدهای حاوی بیشتر از 2% وزنی منگنز در سیستم ASTM در دسته استیل سری 200 طبق بندی می‌شوند.
• 4.4؛ آلیاژهای استنلس استیل کم کربن: کاربید کروم می‌تواند در مرزدانه‌های آلیاژ، در اثر جوشکاری و یا سرد شدن آهسته، رسوب کرده و مقاومت در برابر خوردگی مرزدانه‌ای را به شدت کاهش دهد. به همین دلیل برای جلوگیری از این مشکلات، گریدهای کم کربن استنلس استیل معرفی شدند و مورد استفاده قرار گرفتند. روش نوین برای جلوگیری از خوردگی بین دانه‌ای تولید گریدهایی با محتوای کربن کمتر از 0.03% درصد وزنی است.
• 4.5؛ استیل شامل نیتروژن: نیتروژن به عنوان پایدار کننده قوی فاز آستنیت عمل می‌کند و می‌تواند استحکام و مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای را در استیل افزایش دهد.

 جداول استاندارد اروپایی EN 10088

در بخش جهارم این استاندارد جداولی برای ترکیب شیمیایی گریدهای مختلف استیل ارائه شده‌است. دسته‌های مختلف فولاد ضد زنگ که بر اساس ریزساختار و خواص دیگر از یکدیگر متمایز شدند در جداول مختلفی به آن‌ها اشاره شده‌است. موارد زیر ویژگی‌هایی از گریدها هستند که در این جداول به آن‌ها اشاره شده‌است:

• ترکیب شیمیایی
• خواص فیزیکی شامل: مدول یانگ، ضریب انتقال حرارت، چگالی، گرمای ویژه و …
• ریزساختار

سخن آخر

استاندارد اروپایی EN 10088 را می‌توان به عنوان یکی از مهم‌ترین استانداردهای اروپایی صنعت استیل دانست و از آن به عنوان مرجعی معتبر استفاده کرد. این استاندارد ویژگی‌های گریدهای مختلف را به صورت مفصل بررسی کرده‌است و نمی‌توان تنها در یک مقاله به طور شایسته آن را خلاصه کرد. اما در این مطلب سعی کردیم تا بخش‌های مختلف در آن را توضیح دهیم تا درصورتی که نیاز به استفاده از آن داشتید به راحتی بتوانید اطلاعات مورد نظرتان را پیدا کنید.