استیل نسوز 314 یا 1.4841

استیل نسوز 314 که در استاندارد اروپایی با گرید 1.4841 معرفی می‌شود را می‌توان از دسته فولادهای کاملا آستنیتی دانست که برای کاربردهای دمابالا انتخابی بسیار مناسب است. از استیل نسوز 314 در ساخت کوره‌ها و صنایع شیمیایی استفاده زیادی می‌شود. به طور کلی آلیاژهای نسوز کاربرد وسیعی در صنعت دارند. چرا که در برخی از شرایط عملیاتی نیاز است که آلیاژ مورد استفاده در دماهای بسیار بالا تا حدود 1000 درجه پایداری خود را حفظ کند. در ادامه به بررسی فنی استیل نسوز 314 و خواص استیل نسوز 314 می‌پردازیم.

ترکیب شیمیای فولاد ضد زنگ و نسوز 314

استیل نسوز 314 یا استیل 4841 آلیاژی فولادی بر پایه آهن است که عناصر آلیاژی اصلی آن کروم و نیکل هستند. میزان کروم در ساختار استیل نسوز 314 در حدود 24 تا 26% و میزان نیکل حدود 19 تا 22% وزنی است. همچنین علاوه بر این دو عنصر، عناصری مانند منگنز، سیلیسیوم و کربن نیز در ساختار این آلیاژ به چشم می‌خورد.

عناصر شیمیایی	مقدار (%)
آهن	~ 50
کروم	24 – 26
نیکل	19 – 22
منگنز	Max 2.00
سیلیکون	1.50 – 2.50
کربن	Max 0.20
فسفر	Max 0.045
نیتروژن	0.11
گوگرد	Max 0.015

استاندارد استیل نسوز 314 بر اساس EN10095 تعریف می‌شود. گریدهای مشابه استیل نسوز 314 در استاندارد AISI گریدهای ورق استیل 310S و 314 و 314L است. نام این آلیاژ در استانداردEN  X15CrNiSi25-20 است.

بیشتر بخوانید: ورق استیل نسوز چیست؟

خواص فیزیکی فولاد ضد زنگ آلیاژ 309

خصوصیات فیزیکی	مقدار
چگالی ( دانسیته) در 20 درجه سانتی‌گراد	7.9 g/cm3
دمای ذوب	1455°C
ضریب انتقال حرارت هدایتی	15 @ 20°C 19 @ 500°C
ظرفیت گرمایی ویژه در 20 درجه سانتی‌گراد	500 J/kg K

قبلا در مطلب نقطه ذوب استنلس استیل، شما را با رفتار استنلس استیل در دماهای بالا و نزدیک ذوب آشنا کردیم.

خواص مکانیکی استیل نسوز 314

در ادمه جدول خواص مکانیکی استیل نسوز 314 ارائه شده است. در این جدول میزان استحکام تسلیم، استحکام نهایی، درصد ازدیاد طول و سختی ذکر شده است.

خصوصیات مکانیکی	مقدار
استحکام کششی حداقل	515-655 MPa
Yield strength (@ strain 0.200%) تنش تسلیم	205-310 MPa
حداکثر استحکام کششی	690 MPa
Hardness, Brinell سختی برینل	180-217
Hardness, Rockwell B سختی راکول	85
Elastic modulus مدول الاستیک	200 GPa
Elongation % (min) (درصد ازدیاد طول)	40%
استحکام شکست در برابر خمش	210 MPa
Elongation at break (in 50 mm) درصد ازدیاد طول تا حد شکست	45%

عملیات حرارتی استیل نسوز 314

استیل نسوز 314 را نمی‌توان با عملیات حرارتی سختکاری کرد و پس از هرگونه عملیات حرارتی، ساختار آن همچنان مانند ابتدا، آستنیتی باقی می‌ماند. اما برای تنش زدایی و آنیل کردن استیل نسوز 314 دمایی در حدود 1050 تا 1150 درجه سانتی‌گراد توصیه می‌شود. پس از انجام فرآیندهایی مانند کارسرد که به قطعات تنش وارد می‌شود، با انجام عملیات آنیلینگ می‌توان این تنش‌ها را از ساختار حذف نمود. به منظور افزایش استحکام و سختی استیل نسوز 314 باید از فرآیندهای کارسرد استفاده کرد. کارسرد سبب ریزدانگی آلیاژ شده و بدین صورت استحکام آلیاژ را افزایش می‌دهد.

بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع آلیاژ استیل و خواص آن‌ها

مقاومت در برابر حرارت استیل نسوز 314

استیل نسوز 314 از دسته آلیاژهای آستنیتی است که شامل 24 تا 26% کروم، 19 تا 22% نیکل و 1.5 تا 2.5% سیلیکون است. این آلیاژ دارای مقاومت در برابر پوسته شدن تا دمای 1150 درجه سانتی‌گراد است.

باید در نظر داشت که استیل 4841 را نباید برای مدت طولانی در دمایی زیر 900 درجه و تا حدود 600 درجه نگه داشت. چرا که دراین دما به دلیل تشکیل فازهای ترد و شکننده، چقرمگی این فولاد بسیار کم می‌شود و رفتار آن در مواجه با شکست ترد می‌شود.

شما می‌توانید برای خرید ورق استیل در آلیاژها و ضخامت‌های متنوع، با مشاوران خرید استیل رخ در ارتباط باشید.

جوشکاری استیل 4841

جوشکاری استیل نسوز 314 با روش‌های جوش تیگ، میگ، لیزر و جوش قوس الکتریکی قابل انجام است و نیاز یه فرآیند پیش گرم ندارد. همچنین پس از انجام فرآیند جوشکاری، نیازی به انجام عملیات حرارتی و آنیل نیست. باید توجه داشت که پس از انجام جوشکاری بر روی استیل نسوز 314، این استیل در برابر خوردگی‌های مرزدانه‌ای مقاومت خوبی نخواهد داشت.

استیل نسوز 314 مستعد ترک گرم است و به همین دلیل نیز جوشکاری استیل نسوز 314 باید با حرارت ورودی کمتری نسبت به سایر انواع آلیاژهای استیل، انجام شود. به این منظور باید سرعت فرآیند جوشکاری بالا باشد. برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد ورق‌های نازک استیل نسوز 314، صفحات مسی تعبیه می‌شود تا گرما را از قطعه کار گرفته و آن را خنک کند.

بیشتر بخوانید: جوشکاری استنلس استیل چکونه انجام می شود؟

فورج استیل نسوز 314

فرآیند فورج استیل 4841 معمولا در دمایی بین 1100 تا 1230 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. فلز باید به آرامی تا درمای 870 درجه سانتیگراد گرم شده و در این دما نگهداری شود. سپس به سرعت تا دمای فورجینگ اشاره شده گرم شود. پس از انجام فرآیند فورج قطعه را به سرعت داخل آب کوئنچ کرده و خنک می‌کنند.

ماشینکاری

ماشینکاری استیل 314 به دلیل استحکام و نرخ کارسختی بالای آن در حد مطلوبی قرار ندارد. به دلیل بالا بودن نرخ کارسختی نمی‌توان فرآیند ماشینکاری را با سرعت بالا و با عمق زیاد انجام داد. همچنین برای بهتر شدن کیفیت ماشینکاری بهتر است از روانکننده مناسب برای این آلیاژ استفاده کرد.

کاربرد استیل نسوز 314

استیل نسوز 314 معمولا برای ساخت قطعاتی که در دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند، بیشترین کاربرد را دارد. از این آلیاژ برای استفاده در ساخت و تولید کوره، استفاده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی (استنلس استیل در صنایع شیمیایی و پتروشیمی)، صنایع شیمیایی، نیروگاه‌های برق و انرژی و ساخت اجزای سوپرهیترها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از این آلیاژ برای تولید قطعاتی که باید در دمای بالا مقاومت به خوردگی خود را حفظ کنند، استفاده می‌شود.

برای خرید ورق استیل 314، با تیم پشتیبانی استیل رخ در تماس باشید.

سخن آخر

استیل نسوز 314 را می‌توان یکی از آلیاژهای ویژه برای استفاده‌های در دمای بالا دانست. این آلیاژ دارای زمینه ساختاری آستنیتی است. استیل نسوز 314 مقاومت به انواع خوردگی فلزات خوبی دارد و همچنین قابلیت جوشکاری بالایی نیز دارد. همانطور که گفته شد این آلیاژ نیاز به پیش‌گرم و یا پس‌گرم برای فرآیند جوشکاری را ندارد. اما برای جوشکاری این آلیاژ میزان حرارتی ورودی باید کنترل شده باشد و نباید قطعات را بیش از اندازه گرم کرد. کاربرد استیل نسوز 314 در ساخت کوره‌ها، صنایع شیمیایی و کاربردهای دما بالاست.