خواص و کاربردهای فولاد ضد زنگ 310 و 310s

فولاد ضدزنگ آستنیتی با گرید 310 از خانواده استیل‌های نسوز درحقیقت یک آلیاژ مناسب برای کاربردهایی است که دمای عملیاتی بالا است و برای مثال در قطعات و اجزای کوره در صنایع مختلف استفاده می شود. این آلیاژ برای کارکرد مداوم تا دمای 1150 درجه سانتیگراد وبرای کارکرد در شرایط تناوبی دما تا 1035 درجه سانتیگراد عملکرد مطلوبی دارد. گرید 310 کربن متوسطی داشته و نسخه کم کربن آن گرید 310S است.

کاربرد فولاد ضد زنگ 310S و 310 در صنایع آن‌چنان متنوع است که امروزه می‌توان از آن‌ها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین آلیاژهای صنعتی موجود در بازار یاد کرد. قابلیت‌های مختلف و همچنین مزیت‌های بهره‌گیری از این فولاد ضدزنگ موجب شده است تا بسیاری از صنعتگران و متخصصین برای ساخت تجهیزات صنعتی در شرایط دمایی بالا تنها از این نوع فولاد استفاده کنند.

در این متن قصد داریم شما عزیزان را با موارد مختلفی همچون کاربردهای این فولاد، نحوه تولید آن، مقاومت حرارتی، خواص مکانیکی و شیمیایی و… آشنا کنیم. اگر در این زمینه کنجکاو هستید و قصد دارید اطلاعات بیشتری را کسب کنید، ادامه متن را از دست ندهید.

کاربردهای فولاد ضد زنگ آلیاژ 310 و 310S 

کاربرد فولاد زنگ نزن 310 در صنایع مختلفی است که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ساخت محفظه‌های انتقال سیالات، کوره‌ها، لوله‌های رادیانت یا تابشی در مبدل‌ها و بویلرها، بست‌ها و قلاب‌های مخصوص لوله در تجهیزات تصفیه‌ نفت و دیگ بخار، قطعات درونی تجهیزاتی که از زغال‌سنگ استفاده می‌کنند، دیگ‌های ذوب سرب، تجهیزات اندازه‌گیری دما، قطعات نسوز، انکربولت نسوز، صدا خفه‌کن اگزوز‌ها، تجهیزات عملیات حرارتی، محفظه‌های حرفه‌ای تجهیزات مربوط به تولید مواد غذایی و ساخت سازه‌های قطعات برودتی.

این آلیاژ مقاومت مناسبی در شرایط دمای بالا و برودتی دارد.

خواص فولاد ضد زنگ آلیاژ 310 و 310S 

این فولادهای ضدزنگ در ترکیب خود دارای 25 درصد کروم و 20 درصد نیکل هستند؛ به همین دلیل مقاومت بالایی در برابر انواع خوردگی دارند. گرید 310S گرید با کربن پایین‌تری از 310 به شمار می‌آید که در برابر شکنندگی مقاومت بهتری داشته و در شرایط عملکردی حساسیت کمتری از خود نشان می‌دهد. همچنین ترکیبات این استیل آن را برای استفاده در محیط حاوی سولفور و کربن متوسط مناسب می‌سازد. ابته در محیط خیلی پُر کربن عملکرد خوبی ندارد و بهتر است از آلیاژهای نسوز دیگری استفاده شود

این موارد موجب شده است تا فولاد‌های مذکور در صنایع پتروشیمی به‌وفور مورداستفاده قرار بگیرند (استنلس استیل در صنایع شیمیایی و پتروشیمی). علاوه بر این به علت داشتن سختی بالا انتخابی عالی برای تولید محصولات برودتی به شمار می‌‌آیند. افزایش کاربرد فولاد ضد زنگ 310S و 310 در محصولات مختلف را می‌توان به همین دلیل دانست.

ترکیب شیمیایی فولاد ضد زنگ آلیاژ 310 و 310S 

ترکیب شیمیایی فولاد ضد زنگ با آلیاژ 310 و s310 در این جدول آورده شده است.

ترکیب شیمیایی	310	310S
کربن	0.25 max	0.08 max
منگنز	2.00 max	2.00 max
سیلیکون	1.50 max	1.50 max
فسفر	0.045 max	0.045 max
سولفور	0.030 max	0.030 max
کرومیوم	24.00 – 26.00	24.00 – 26.00
نیکل	19.00 – 22.00	19.00 – 22.00

 

استیل 310 کاربردهای مختلفی دارد.

خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ آلیاژ 310 و 310S 

برای شناخت کاربرد فولاد ضد زنگ 310 باید با خواص مکانیکی آن نیز آشنا باشید. خواص مکانیکی این فولاد در جدول زیر به‌خوبی مورد بررسی قرار گرفته است.

خواص فیزیکی	310/ 310S
Grade 0.2 % Proof Stress MPa (min) (میزان تنش مبنا یا تنش تسلیم افست)	205
Tensile Strength MPa (min) (میزان استحکام کششی)	520
Elongation % (min) (درصد ازدیاد طول)	40
Hardness (HV) (max) (سختی)	225

خواص فیزیکی فولاد ضد زنگ فریتی

با مطالعه جدول زیر می‌توانید به خواص فیزیکی این فولاد پی ببرید تا بتوانید درک بهتری از انواع کاربرد فولاد ضد زنگ 310 داشته باشید.

خواص	در دمای	مقدار	واحد
چگالی		8,000	Kg/m3
رسانایی الکتریکی	25°C	1.25	%IACS
مقاومت الکتریکی	25°C	780	nΩ.m
مدول الاستیک	20°C	200	GPa
مدول برشی	20°C	77	GPa
نسبت پواسون	20°C	0.30
دمای ذوب		1400-1450	°C
گرمای ویژه		500	J/kg.°C
نفوذپذیری مغناطیسی نسبی		1.02
هدایت الکتریکی	100°C	14.2	W/m.°C
ضریب انبساط	0-100°C	15.9	/°C

نحوه ساخت فولاد ضد زنگ آلیاژ 310 و 310S 

این گریدهای خاص در دمای 975 الی 1175 درجه سانتی‌گراد قابلیت آهنگری و فورج دارند. اکثر مراحل تولیدی سخت در دمای 1050 صورت گرفته و سپس در دمای پایین‌تر یک عملیات سبک‌تر بر روی فولاد مدنظر قرار می‌گیرد. پس از تکمیل مراحل آهنگری گرم معمولاً یک مرحله آنیل‌کردن انجام می‌شود تا کیفیت فولاد بهبود یابد. پس از طی این مراحل می‌توان به محصول نهایی دست‌یافت. این آلیاژها را می توان به آسانی با روش‌ها و تجهیزات استاندارد برای کار سرد نیز استفاده کرد. کاربرد فولاد ضد زنگ 310S در صنایع مهم بستگی به کیفیت عملیات ساخت این فولاد دارد.

ماشین‌کاری فولاد ضد زنگ آلیاژ 310 و 310S 

کاربرد فولاد ضد زنگ 310 حتی در زمینه ماشین‌کاری نیز اهمیت دارد. ماشین‌کاری این نوع فولاد شباهت بسیار زیادی به گرید 304 دارد. کار سخت شدن لایه سطحی می‌تواند مشکل ساز باشد و برداشتن لایه کار سخت شده با استفاده از سرعت‌های پایین و براده‌برداری سنگین، با ابزارهای تیز و روانکاری خوب طبیعی است. استفاده از ماشین‌های تراش همراه با روانکاری باکیفیت مناسب جهت انجام یک ماشین‌کاری خوب توصیه می‌شود؛ بنابراین باید گفت که ماشین‌کاری فولاد ضد زنگ مدنظر چندان دشوار نیست.

بیشتر بخوانید: فولادهای ضد زنگ سری 300

در روش‌های ساخت با کمک گرید 310 توجه به نکات فنی مربوطه ضروری است.

جوشکاری فولاد ضد زنگ آلیاژ 310 و 310S 

جوشکاری گریدهای 310 و 310S با الکترودها، سیم‌جوش‌ها و فیلرهای متناسب با این جنس جوش داده می‌شوند (انتخاب و استفاده از سیم‌جوش یا فیلر مناسب استیل). آلیاژها به راحتی توسط جوش برق دستی با اکترود (SMAW)، انواع جوشکاری قوسی با گاز یا میگ (GMAW-MIG) ، جوشکاری قوسی گاز تنگستن یا تیگ (GTAW-TIG) و جوشکاری زیر پودری (SAW) جوش داده می‌شوند. پیشنهاد می‌شود برای جوشکاری این آلیاژ از الکترودهای AWS A5.4 E310-XX و A 5.22 E310T-X و فیلر AWS A5.9 ER310 استفاده شود. و گاز آرگون به عنوان محافظ مورد نظر است. پیش گرم و پس گرم کردن مورد نیاز نیست، اما در نهایت عملیات آنیل کامل پس از جوش ضروری است. اسیدشویی و پسیو کردن سطح برای حذف اکسیدهای تشکیل شده در دمای بالا جهت بازسازی مقاومت به خوردگی پس از جوشکاری ضروری است. این عملیات برای قطعه کاری که قرار است در دمای بالا کار کند مورد نیاز نیست، اما گِل جوشکاری باید به طور کامل حذف شود.

عملیات حرارتی فولاد ضد زنگ گرید 310 و 310S 

عملیات حرارتی فولاد زنگ نزن با گرید 310 و همچنین 310S که به طور عمده آنیل کردن است، در محدوده‌ دمایی 1040 تا 1065 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. لازم است این آلیاژ برای مدت مشخص در این دما نگه داشته شود و سپس با آب کوینچ شود.

مقاومت حرارتی فولاد ضد زنگ درجه 310 و 310S 

این گریدها در شرایط دمایی متناوب تا 1035 درجه سانتیگراد و در شرایط دمایی ثابت تا 1050 درجه سانتیگراد مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارند. همچنین این گریدهای نسبت به اکسیدشدن، سولفیدشدن و کربوراسیون (سمانتاسیون) نیز از خود مقاومت خوبی نشان می‌دهند.

فرم‌های موجود از فولاد ضد زنگ درجه 310 و 310S 

کاربرد فولاد ضد زنگ 310 در صنایع مختلف موجب شده است تا این فولاد در شکل‌های مختلفی به عنوان مواد خام صنایع تولید شود. امروزه امکان استفاده از این فولاد ضد زنگ در شکل‌های متنوعی همچون ورق کویل و شیت، میلگرد، لوله، لوله درزدار، شمش و حتی انواع اتصالات وجود دارد. باید توجه داشته باشید که این محصولات معمولاً در محیط‌های شیمیایی که خورندگی بالا است، مورداستفاده قرار نمی‌گیرند.

کیفیت استیل 310 برای مصارف خاص در دمای بالا تعریف شده است.

 

سخن پایانی

کاربرد فولاد ضد زنگ 310 در دنیای امروز بسیار زیاد است. این آلیاژ را می‌توان در بسیاری از تجهیزات صنعتی برای کاربردهای نسوز مشاهده کرد. همین امر موجب شده است تا بسیاری از کارشناسان این فلز را به‌عنوان یکی از مهم‌ترین گریدهای فولاد موجود در بازار معرفی کنند. فولاد ضد زنگ گرید 310 می‌تواند انتخاب مناسبی جهت تولید تجهیزات صنعتی نسوز شامل ورق‌ استیل، لوله‌ استیل، شمش‌های آهنگری و… باشد.

مجموعه استیل رخ با تجربه چندین ساله در زمینه استنلس استیل آمادگی دارد تا در تامین مواد اولیه استیل و ارائه خدمات فلزی مربوطه در خدمت شما باشد. در صورتی که به اطلاعات بیشتری در مورد تامین انواع استنلس استیل شامل ورق استیل، لوله استیل و سایر مقاطع استیل دارید، کافی است از وب‌سایت استیل رخ بازدید نمایید و یا با کارشناسان استیل رخ تماس بگیرید تا شما را راهنمایی کنند.