ورق استیل 304 چیست ؟
ورق استیل 304 نگیر چیست؟ آلیاژ های استیل 304 ترکیبی از آهن و کربن است که در دسته استیل ها و زیر دسته سری 300 قرار می گیرد. ورق استیل 304 یکی از محبوب ترین آلیاژهای صنعت دنیا است. ورق 304 آلیاژی ضد زنگ است که در دسته ی فولادهای زنگ نزن آستنیتی کروم-نیکل قرار دارد و تحت نام استیل 8-18 نیز شناخته می شود.
این آلیاژ که در انواع ضخامت، ابعاد و سطوح مختلف به بازار عرضه می شود، ماده ای به شدت پر مصرف است و در ساخت طیف وسیعی از محصولات کاربرد دارد. از جمله ویژگی های مهم آن می توان به شکل پذیری عالی و قابلیت جوشکاری اشاره کرد. ورق استیل 304L، همان گرید 304 است، با این تفاوت که دارای کربن پایین تری در ترکیب شیمیایی می باشد.
در این آلیاژ پس از جوشکاری نیازی به عملیات حرارتی آنیل وجود ندارد. زمینه آستنیتی در چنین آلیاژهایی باعث می شود تا حتی در دماهای برودتی نیز دارای چقرمگی عالی باشند. ورق 304 استیل با توجه به اینکه از ساختاری آستنیتی برخوردار است، دارای خواص مغناطیسی نیست و به همین دلیل به عنوان ورق استیل نگیر نیز از آن یاد می شود.
آنالیز ورق استیل 304 چیست؟
ترکیب شیمیایی استنلس استیل ۳۰۴ را در ادامه بررسی خواهیم کرد.
- کروم: این عنصر باعث افزایش استحکام کششی، سختی، سختی پذیری، مقاومت به خوردگی و سایش می‌شود.
- نیکل: این عنصر باعث افزایش استحکام و سختی می‌شود بدون این که چقرمگی و شکل پذیری کاهش یابد.
- مولیبدن: حضور عنصر مولیبدن در این آلیاژ باعث افزایش استحکام، سختی، سختی پذیری و چقرمگی می‌شود. همچنین مقاومت خزشی و استحکام در دماهای بالا را نیز افزایش می‌دهد.
خواص مکانیکی ورق استیل 304 چیست؟
| گرید | مقاومت کششی (MPa) min | مقاومت تسلیم (MPa) min | افزایش طول (% in 50 mm) min | سختی | |
|---|---|---|---|---|---|
| راکول B (HR B) max | برینل (HB) max | ||||
| 304 | 515 | 205 | 40 | 92 | 201 |
| 304L | 485 | 170 | 40 | 92 | 201 |
| 304H | 515 | 205 | 40 | 92 | 201 |
از مهمترین ویژگی فلزات در بررسی خصوصیات مکانیکی آن ها مقاومت کششی و استحکام تسلیم است. همانطور که در جدول زیر مشاهده می کند استیل 304L مقاومت کششی کمتری نسبت به سایر گریدها دارد و همینطور استحکام تسیلم آن نیز پایینتر است. در سایر ویژگی ها هر سه گرید با یکدیگر تفاوت محسوسی ندارد.
انواع ورق استیل 304 چیست؟
بر اساس حالت سطحی ورق استیل ۳۰۴ در سه گروه طبقه‌بندی می‌شود:
- ورق استیل 304 براق
- ورق استیل ۳۰۴ خشدار
- ورق استیل 304 مات
مشخصات فنی ورق استیل 304
ورق استیل 304 و 304L، بر اساس استانداردهای معتبری همچون ASTM A240، ASTM A666، و AMS 5513/AMS 5511 دسته‌بندی می‌شوند. برای اینکه بدانید مشخصات فنی کامل ورق استیل نگیر چیست، می‌توانید مقالات مربوط به این نوع ورق را مطالعه کنید. در این استانداردها، خصوصیات فنی و ترکیب شیمیایی این ورق‌ها با دقت مشخص شده است.
ASTM A240:
استاندارد ASTM A240 توسط انجمن تست مواد آمریکا تهیه و تنظیم شده است. این استاندارد مواد و آلیاژهای مقاوم به خوردگی و حرارتی را شامل می‌شود که در شکل‌های مختلف از جمله استریپ، شیت، و پلیت برای کاربردهای عمومی و ساخت مخازن تحت فشار استفاده می‌شوند. ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی ورق استیل 304 در قالب جدول‌های مشخص شده در این استاندارد قابل دسترسی است. تولیدکنندگان ملزم به رعایت این مشخصات فنی هنگام تولید محصولات ضد زنگ و مقاوم به حرارت هستند.
ASTM A666:
این استاندارد به روش‌های حرارت دهی و سرد کردن فولادهای ضد زنگ آستنیتی برای کاربردهای مختلف می‌پردازد. الزامات خاصی در خصوص ترکیب شیمیایی آلیاژ مورد نظر (در اینجا ورق استیل 304) ذکر شده‌اند. در این استاندارد، شکل آلیاژ می‌تواند به صورت ورق نازک، میلگرد، پلیت یا نوارهای نازک باشد.
AMS 5513/AMS 5511:
این استاندارد شامل مجموعه اطلاعات جامع از دستورالعمل‌هایی است که توسط انجمن مهندسین خودرو برای آلیاژهای کاربردی در صنعت هوا و فضا گردآوری و تدوین شده است. در این استاندارد، AMS 5513 به ورق استیل 304 و AMS 5511 به ورق استیل 304L اختصاص دارد.
ورق استیل 304، به عنوان یک فولاد آستنیتی غیرمغناطیسی با ساختار مولکولی ساده، از ترکیب آلیاژ آهن، کروم و نیکل ساخته شده است. این ورق با ظاهر نقره‌ای براق یا مات در بازار عرضه می‌شود و با استفاده از اکثر روش‌های جوشکاری به خوبی جوش داده می‌شود. مشخصات فنی این ورق‌ها، از جمله ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی، به عنوان معیارهای مهم در صنایع مختلف مورد توجه است. با استفاده از اطلاعات ارائه شده، تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان می‌توانند با دقت به انتخاب و استفاده از ورق استیل 304 برای نیازهای خود بپردازند.
ویژگی های منحصر به فرد استیل 304
این فولاد آستنیتی، که به میزان 8 تا 10.5 درصد نیکل و 18 تا 20 درصد کروم در ساختار خود است، علاوه بر ظاهر نقره‌ای براق یا مات، خاصیت ضد زنگی بسیار بالایی دارد. برخی از ویژگی‌های برجسته آن عبارتند از اتصال‌پذیری بالا، مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، عدم خاصیت آهن‌ربایی، و فرم‌پذیری و شکل‌پذیری مناسب. همچنین، این فولاد دارای خاصیت مغناطیسی کمی می‌باشد، به عنوان نمونه‌ای از فولادهایی که به آن “نگیر” نیز می‌گویند.
استیل 304 در صنایع مختلفی نظیر نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی و داروسازی به وفور استفاده می‌شود. با توجه به مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، این فولاد به عنوان یک جزء اساسی در تجهیزات آشپزخانه نیز به کار می‌رود. استحکام فشاری بین 500 تا 720 مگاپاسکال و نقطه ذوب بین 1375 تا 1450 درجه سانتیگراد از دیگر ویژگی‌های این فولاد ضد زنگ است. این ترکیب مطلوب از ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی آن، آن را به یکی از محصولات برتر و پرکاربرد در صنایع جهانی تبدیل کرده است.
مزایای و معایب ورق استیل 304 نسبت به بقیه استیل ها
یکی از اصلی ترین دلایل به کارگیری ورق استیل 304 در اکثر پروژه‌های متنوع، مزایای بسیاری است که این نوع ورق ارائه می‌دهد. این ورق با استحکام و قدرت بالایی طراحی شده است، امری که آن را در مواردی به مواد محکم و مقاوم در برابر خم شدگی نیاز دارند، ایده‌آل می‌کند. از ویژگی‌های بارز این ورق، ماندگاری و دوام بالا، قابلیت مقاومت در برابر سایش، پارگی و حرارت‌های بالا را دارد و در برابر چنین شرایطی، می‌تواند ساختار و یکپارچگی خود را حفظ کند.
اگر بخواهیم بدانیم مزیت دیگر استیل زنگ نزن 304 چیست، باید به مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی آن اشاره کرد. این خاصیت ضد زنگ باعث می‌شود تا استفاده از این نوع ورق در محیط‌های با شرایط آب و هوایی مرطوب، یک گزینه ایده‌آل به شمار آید. امکان ساخت قطعات پیچیده برای تولید لوازم خانگی، قطعات پیچیده خودرو و ملزومات آشپزخانه، به دلیل تطبیق‌پذیری و قابلیت جوش و ماشین کاری ورق استیل 304 از مزایای این ورق استیل است. با توجه به این مزایا، هرچند ورق استیل 304 معایبی نیز دارد، اما با درنظر گرفتن نیازهای خاص پروژه، این فلز به عنوان یک گزینه متعادل و کاربردی مطرح می‌شود.
ورق استیل 304 براق
این نوع ورق استیل در بازار آهن آلات بسیار پر مصرف است و با فرآیند پولیش‌کاری سطح آن براق و درخشان می‌شود. ورق استیل ۳۰۴ براق در شرایطی که ظاهر از اهمیت بالایی برخوردار است استفاده می‌شود و در مقایسه با سایر ورق‌ها قیمت بالاتری دارد.
ورق استیل ۳۰۴ خشدار
توسط سنگ زنی در جهات ثابت و مشخص بر روی تولید می‌شود. شیارهای موجود در سطح ورق استیل ۳۰۴ خشدار مانع از مشخص شدن آلودگی‌ها و چربی‌های می‌شود. این نوع ورق در تولید ساعت مچی و جواهرات استفاده می‌شود.
ورق استیل 304 مات
ورق استیل ۳۰۴ مات در مقایسه با ورق براق از قیمت کمتری برخوردار است. این ورق در شرایطی که فقط استحکام و مقاومت به خوردگی اهمیت داشته و ظاهر خیلی مد نظر نیست کاربرد دارد.
نحوه تشخیص استیل 201 و ورق استیل 304 چیست؟
یکی از دو فولاد دیگری که ممکن است با یکدیگر اشتباه گرفته شده و دارای خواص نزدیک به یکدیگر می باشند فولادهای 304 و 201 هستند. با این حال این دو فولاد نیز دارای تفاوت هایی بوده که انتخاب را برای خریداران راحت تر می نماید. به عنوان اولین تفاوت می توان به درصد نیکل به کار رفته در این دو استیل اشاره نمود.
میزان کربن استیل 201 نسبت به 304 کمتر بوده و از این رو قیمت ورق استیل 304 نسبت به 201 بیشتر می باشد. با این حال به دلیل درصد منگنز بالاتر در ساختار استیل 201، این فولاد دوام بیشتری نسبت به استیل 304 دارد. همچنین مقاومت به خوردگی استیل 304 نسبت به 201 بیشتر بوده و استفاده از آن در محیط هایی با خوردگی بالاتر توصیه می شود.
تفاوت استیل 304 و 316
ورق های استیل 304 و 316 هر دو در دسته پرکاربردترین ورق های فولادی قرار دارند و هریک دارای مزایا و معایب متفاوتی می باشند. به دلیل شباهت زیاد خواص این دو سری ورق با یکدیگر، انتخاب برای مصرف کنندگان کمی دشوار است .
استیل 304 یکی از انواع فولادهای آلیاژی استنلس استیل بوده که به استیل نگیر 304 نیز معروف است. از ویژگی های بارز این فولاد می توان به مقاومت به خوردگی بالا، قابلیت ماشین کاری مطلوب و خواص کششی مناسب آن اشاره نمود. فولاد آلیاژی 316 نیز یکی دیگر از فولادهای استنلس استیل محبوب در بازار بوده که دارای قابلیت های برش کاری، جوشکاری و شکل پذیری خوبی می باشد.
این دو فولاد همان طور که ذکر شد دارای خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی نزدیک به هم بوده با این حال چند تفاوت جزئی سبب دشواری انتخاب آن ها گردیده است
یکی از مهم ترین تفاوت های این دو فولاد این است که استیل 316 دارای درصد بیشتری نیکل و مولیبدن است که این امر سبب افزایش مقاومت بیشتر آن در برابر خوردگی و خواص مکانیکی مطلوب تر و استحکام بیشتر در دماهای بالا شده است. از این رو قیمت ورق استیل 316 نسبت به نوع 304 بیشتر بوده و انتخاب استیل 304 اکثرا صرفه اقتصادی بیشتری برای خریداران دارد.
محاسبه وزن و فرمول ورق استیل 304 چیست؟
فولاد آلیاژی از آهن و کربن است. فولاد با حرارت دادن آهن در حضور اکسیژن ایجاد می شود. آهن فلزی نرم و چکش خوار است. با افزودن 1.5 تا 2 درصد کربن، فولاد ایجاد می شود که فلزی قوی تر اما انعطاف پذیرتر است. فولاد ضد زنگ فولادی است که مقادیر مختلفی کروم برای جلوگیری از تشکیل زنگ زدگی به آن اضافه شده است.
چدن فولادی است که میزان کربن آن بالاتر از 2 درصد است. چکش خوار نیست اما می توان آن را ذوب کرد و در قالب ریخت.بسته به درجه، فلزات کلوکنر معمولاً ورق استیل 304 را در عرض های 48 اینچ، 60 اینچ، 72 اینچ، 84 اینچ، 96 اینچ و طول های 240 اینچ تا 480 اینچ در صورت نورد آسیاب عرضه می کند (هر طولی را می توان هنگام برش صفحه ارائه داد. به طول، کلاف یا نورد گرم). ضخامت نیز بسته به درجه بسیار متغیر است، بنابراین، برای محاسبه وزن یک صفحه نورد گسسته a36 با عرض 48 اینچ، طول 96 اینچ، ضخامت 3/8 اینچ یا 0.1875 اینچ، باید محاسبه کنید:
عرض * طول * ضخامت * چگالی = وزن
48 اینچ * 96 اینچ * 0.1875 اینچ * 0.284 پوند/اینچ 3 = 245 پوند.
توجه داشته باشید که استانداردسازی واحدها در هر محاسباتی همیشه تمرین خوبی است. فلز همچنین یک ماشین‌حساب صفحه فولادی کربنی آسان برای انجام محاسبات فوری ارائه می‌کند.
کاربردهای ورق استیل 304 در صنایع مختلف
اگر بخواهیم بدانیم کاربردهای ورق استنلس استیل 304 چیست، باید به این نکته اشاره کنیم که در صنایع مختل کاربردهای متنوع و متفاوتی دارد که در ادامه به برخی از آنها می پردازیم:
- فنر، پیچ و مهره
- پنل های معماری
- ساخت انواع لوله
- تجهیزات تولید دارویی
- مبدل های حرارتی
- تولید انواع اتصال دهنده ها
- تجهیزات فراوری مواد غذایی و لبنیات
- صندلی های آشپزخانه، سینک ظرفشویی ، فریزر
- ساخت ظروف آشپزخانه مانند ماهی تابه