فولادهای ضد زنگ در ظاهر مشابه یکدیگر هستند، اما دارای خواص مختلفی هستند. دو فولاد ضد زنگ که دارای این شرایط هستند استیل ۳۰۴ و ۴۳۰ هستند. در ادامه این مطلب تفاوت استنلس استیل ۴۳۰ و ۳۰۴ را میخوانید.
ویژگی‌های گرید ۴۳۰ و ۳۰۴
ویژگی‌های استیل ۴۳۰
فولاد ضد زنگ گرید ۴۳۰، متعلق به گروه فولادهای فریتی است.
این گرید یک فولاد غیر سخت شونده و حاوی کروم است.
این فولاد به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری خوب و همچنین خواص مکانیکی پرکاربرد، فولادی شناخته شده است.
این فولاد به دلیل مقاومت در برابر اسید نیتریک در کاربردهای شیمیایی خاص نیز قابل استفاده است. فولاد ضد زنگ گرید ۴۳۰F معمولاً به شکل میله‌ای تهیه می شود. این گرید در ماشین‌های پیچ اتوماتیک مورد استفاده قرار گیرد.
فولاد ضد زنگ گرید ۴۳۴ دارای خواص مشابه با گرید ۴۳۰ است؛ اما بر پایه مولیبدن است که مقدار مولیبدن باعث افزایش مقاومت به خوردگی آن می شود.
ویژگی‌های استیل ۳۰۴
فولاد ضد زنگ گرید ۳۰۴، یک گرید استاندارد “۱۸/۸” است.
حتی اگر طیف گسترده‌ای از فولادهای زنگ نزن دیگر در دسترس باشد؛ این فولاد متنوع‌ترین و پرکاربردترین فولاد ضد زنگ موجود است. لازم به ذکر است این فولاد، دارای ویژگی‌های عالی در شکل گیری و جوشکاری است.
ساختار متعادل آستنیتی فولاد ضد زنگ گرید ۳۰۴ این امکان را به فولاد می‌دهد که حتی بدون عملیات آنیل کردن، آن را بدون هیچ محدودیتی شکل دهیم. به همین جهت از این فولاد، در ساخت قطعات ضد زنگی که نیاز به شکل گیری دارند؛ مانند سینک ، لوازم استوانه‌ای توخالی و ماهی تابه، بسیار استفاده می‌شود؛ که برای این قبیل کاربردها ، استفاده از انواع خاص ” ۳۰۴DDQ ” که به (Deep Drawing Quality) معروف است، بسیار رایج است. گرید ۳۰۴ می‌تواند به‌آسانی در تجهیزات مختلفی برای کاربردهای صنعتی ، معماری و حمل و نقل به عنوان مانع یا غلتک به کار برده شود.
همچنین این فولاد، از ویژگی‌های جوشکاری عالی برخوردار است.
هنگام جوشکاری بخش‌های نازک ، به عملیات بازپخت پس از جوشکاری لازم نیست. گرید L304 ، گونه کم کربن فولاد ۳۰۴ ، نیازی به بازپخت پس از جوش ندارد.
گرید H304 گونه پرکربن این فولاد می‌باشد؛ که در دماهای بالا کاربرد دارد.
ساختار آستنیتی نیز به این گریدها، حتی در دماهای بسیار پایین (دمای کرایوژنیک)، چقرمگی عالی می‌دهد.
ترکیب شیمیایی
جدول ۱: ترکیب شیمیایی استیل ۴۳۰ و ۳۰۴ :
خواص مکانیکی و فیزیکی
جدول ۳: خواص مکانیکی فولادهای زنگ نزن گرید ۴۳۰ و ۳۰۴
جدول ۴: خواص فیزیکی فولادهای ضد زنگ گرید ۴۳۰ و ۳۰۴
گریدهای جایگزین استیل ۴۳۰ و ۳۰۴
گریدهای جایگزین مناسب که می‌توانند بجای استیل ضد زنگ گرید 430 و ۳۰۴ انتخاب شوند، در جدول زیر آورده شده‌اند.
مقاومت در برابر خوردگی
کلیه گریدهای فریتیک، مانند استنلس استیل ۴۳۰ و ۳۰۴ از مقاومت بسیار عالی در برابر ترک و تنش برخوردار است. گرید ۴۳۰، مقاومت به خوردگی خوبی در برابر مواد بیشماری ازجمله اسیدهای آلی خاص و اسید نیتریک دارد.
لازم به ذکر است که، مقاومت به خوردگی در شرایط صیقلی یا بافر، زیاد می شود. مقاومت به خوردگی حفره ای و شکاف این گرید، کاملاً مشابه گرید ۳۰۴ است. همچنینF 430 یک گرید خوش تراش گوگرد بالا است. بنابراین؛ مقاومت به خوردگی حفره ای کمتری نسبت به آن دسته از گریدهایی که خوش تراش نیستند؛ دارد.
استیل ضد زنگ گرید ۳۰۴ در اتمسفر و بسیاری از محیط های خورنده بسیار عالی است.
این ماده در محیط‌های گرم کلریدی (محیط خورنده) در معرض خوردگی حفره‌ای و شکاف و همچنین تنش ترک تقریبا بالای ۶۰˚C ناشی از خوردگی قرار می‌گیرد. گرید ۳۰۴ در دمای محیط در برابر آب آشامیدنی تا حدود ۲۰۰ میلی گرم بر لیتر کلریدی مقاوم است و در دمای ۶۰˚C به حدود ۱۵۰ میلی گرم بر لیتر کاهش می‌یابد.
مقاومت در برابر حرارت
فولاد ضد زنگ گرید ۴۳۰ در استفاده متناوب تا ۸۷۰˚C و در استفاده مداوم تا ۸۱۵˚C قادر به مقاومت در برابر اکسیداسیون است. این فولاد در دمای اتاق تمایل به شکنندگی دارد؛ به‌ویژه هنگامی که مدت طولانی در دامنه دمایی ۴۰۰-۶۰۰˚C گرم شود. با این حال، این مشکل با بازپخت فولاد برطرف خواهد شد.
استنلس استیل ۳۰۴ از مقاومت در برابر اکسیداسیون خوب در خدمات متناوب تا ۸۷۰˚C و در خدمات پیوسته تا ۹۲۵˚C یکی از تفاوت های استنلس استیل ۴۳۰ و ۳۰۴ است. اگر مقاومت به خوردگی در محیط آبی مهم باشد، استفاده مداوم از ۳۰۴ در دامنه ۴۲۵-۸۶۰˚C توصیه نمی شود. گرید L304 در برابر رسوب کاربید مقاوم‌تر است و در محدوده دمای فوق قابل گرم شدن است.
گرید H304 در دماهای بالا از مقاومت بالاتری برخوردار است بنابراین اغلب برای کاربردهای سازنده و دارای فشار در دماهای بالاتر از ۵۰۰، تا حدود ۸۰۰˚C (تقریبی) استفاده می شود. H304 در محدوده دمایی ۴۲۵-۸۶۰˚C حساس می شود. در حالی که این مسئله برای کاربردهای دما بالا مشکلی ایجاد نمی کند ، منجر به کاهش مقاومت در برابر خوردگی در محیط آبی می شود.
عملیات حرارتی
در بازپخت، فولاد ضد زنگ گرید ۴۳۰ را می توان تا ۸۱۵-۸۴۵˚C گرم کرد.
سپس دمای آن را در کوره به صورت آهسته تا ۶۰۰˚C پایین آورده و به دنبال آن سریعاً در هوا خنک می‌کنند.
این فولاد به دلیل خنک شدن آهسته بین ۴۰۰ تا ۵۴۰˚C تمایل به تردی و شکنندگی دارد.
لازم به ذکر است که این فولاد ضد زنگ، با استفاده از عملیات حرارتی سخت نمی‌شود.
فولاد ضد زنگ گرید ۳۰۴، در طول عملیات آنیل، می تواند تا دمای 1010-1120˚C گرم شود و سپس به سرعت خنک شود.
این گریدها با استفاده از عملیات حرارتی سخت نمی‌شوند.
جوشکاری و ماشینکاری
از تفاوت استنلس استیل ۴۳۰ و ۳۰۴ به جوشکاری میتوان اشاره کرد. برای انجام هرگونه جوشکاری، استیل ضد زنگ گرید ۴۳۰ باید در دمای ۱۵۰-۲۰۰˚C پیش گرم شود. در صورت شکنندگی در فلز جوش داده شده ، آن منطقه خاص را میتوان پس از جوشکاری در دمای ۷۹۰-۸۱۵˚C آنیل کرد. با این حال ریزدانه شدن اتفاق نخواهد افتاد. توصیه می‌شود که بر اساس کاربرد ، از میله پرکننده گریدهای ۴۳۰ ، ۳۰۸L، ۳۰۹ یا ۳۱۰ استفاده شود.
گرید ۳۰۴ با تمام روش‌های استاندارد هم‌جوشی، چه با فلزات پرکننده چه بدون آنها، قابلیت جوشکاری عالی دارد. AS 1554.6 جوشکاری از پیش تعیین شده‌ی جوش ۳۰۴ با گرید ۳۰۸ و L304 با میله یا الکترود L308 (و یا معادلهای سیلیکون بالای آنها) می‌باشد. مقاطع جوش داده شده سنگین گرید ۳۰۴ ممکن است برای حداکثر مقاومت در برابر خوردگی، نیاز به بازپخت بعد از جوشکاری داشته باشد. این مورد برای گرید ۳۰۴L لازم نیست. در صورت نیاز به جوشکاری در قسمت‌های سنگین و عدم نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش، گرید ۳۲۱ است به عنوان جایگزینی استیل ۳۰۴ نیز مورد استفاده قرار گیرد.
تفاوت در ماشینکاری از دیگر تفاوت استنلس استیل ۴۳۰ و ۳۰۴ است.
ماشینکاری فولاد ضد زنگ گرید ۴۳۰، نسبت به فولادهای آستنیتی استاندارد، مانند گرید ۳۰۴ بسیار آسان‌تر است؛ اما احتمال ساییدگی وجود دارد.
میله‌هایی که به راحتی کشیده می شوند، نسبت به میله‌های آنیل شده، از نظر ماشینکاری آسان‌تر هستند.
با این وجود، ماشینکاری گرید ۴۳۰F آسان است.
فولاد ضد زنگ گرید ۴۳۰، از کارسختی کم برخوردار است؛ که باعث خمش و شکل گیری آسان می‌شود. با این وجود، میزان انعطاف پذیری پایین، انجام عملیات‌های بسیار سخت را دشوار می کند.
کاربرد گرید ۴۳۰ و ۳۰۴
کاربرد گرید ۴۳۰
در موارد زیر کاربردهای استیل گرید ۴۳۰ ذکر شده است:
-بدنه ماشین ظرفشویی و پنل یخچال
-اتصال دهنده‌ها
-قسمت داخلی بدنه دودکش
-تسمه و تزیینات داخلی اتومبیل
کاربرد گرید ۳۰۴
-در تجهیزات فرآوری مواد غذایی ، به ویژه در تولید شیر
-لوازم آشپزخانه، سینک ظرفشویی، ظروف، تجهیزات و وسایل برقی
-معماری، نرده‌ها و تزیینات داخلی اتومبیل
-کانتینرهای شیمیایی، از جمله برای حمل و نقل
-مبدل های حرارتی
-صفحه های ساخته شده یا جوش داده شده برای معدن، استخراج سنگ معدن و تصفیه آب
-اتصال دهنده‌ها و فنرها
