X

بررسی آلیاژ 409

02135089 شماره تماس
ورق استیل 409

ورق استیل 409 در کاربردهای متناوب تا دمای 815 درجه سانتی گراد و در کاربردهای مداوم تا 675 درجه سانتی گراد در برابر پوسته شدن مقاومت می کند.

گروه فلز
گروه فلز

معرفی ورق استیل 409

معرفی ورق استیل 409
25/06/2023

قیمت ورق استیل؛ فروش انواع ورق استیل صنعتی و ورق استنلس استیل در آلیاژ و ضخامت های مختلف. با حرفه ای ها خرید کنید تلفن: 35089-021

فهرست موضوعات


مقدمه

ورق استیل 409 آلیاژی ضدزنگ است که در دسته ی فولادهای زنگ نزن فریتی طبقه بندی می شود. این آلیاژ با توجه به ریزساختار فریتی اش تحت تاثیر میدان های مغناطیسی قرار می گیرد و به همین دلیل می توان عنوان ورق استیل بگیر را نیز به آن نسبت داد. ورق استیل 409 با هدف ایجاد مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگیِ بهبود یافته برای سیستم های اگزوز خودرو در مقایسه با فولادهای کربنی معرفی شده است. قابلیت ساخت خوب به همراه مقاومت اولیه در برابر خوردگی و مقرون به صرفه بودن آن، کاربرد این آلیاژ را به طور قابل توجهی گسترش داده است.
عملکرد ورق استیل 409 در اکثر کاربردها عالی است. با این حال، برخی از کاربردهای صنعتی منجر به خوردگی بین دانه ای در مناطق متاثر از حرارت جوش می شود. نتیجه تحقیقات در خصوص این مشکل سبب شد تا در تعریف ورق استیل 409 در استاندارد ASTM تجدید نظر شود. در تعریف قدیم این آلیاژ، حداکثر محتوای 0.08 درصد کربن و تیتانیوم بیشتر از 5 برابر مقدار کربن ناکافی به نظر می رسید، اما هیچ اتفاق نظری بین تولیدکنندگان در خصوص تعریف گریدهای جدید وجود نداشت. بنابراین 3 گرید جدید از ورق استیل 409 ایجاد شد. این سه گرید در سیستم شماره گذاری یکپارچه S40910، S40920 و S40930 نام گرفتند. محتوای کربن در تمام این گریدها تا حداکثر 0.03 درصد کاهش یافت ولی فرمول های تثبیت آنها تا حدودی با یکدیگر متفاوت بود. بر اساس استاندارد ASTM A240، سفارشات ورق استیل 409 ممکن است بر اساس هریک از گریدهای فوق الذکر انجام شود، مگر اینکه خریدار الزاماتی اضافی مدنظر داشته باشد. 

ورق استیل 409

ورق استیل 409 برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با فولادهای کربنی دارای محتوای اسمیِ 11 درصد کروم می باشد. این آلیاژ انتخابی عالی برای تمام کاربردهای مرتبط با اگزوز خودرو است که در آن، محتوای 11 درصد کروم مقاومت کافی در برابر اکسیداسیون و خوردگی ایجاد می کند. کاربردهای مرتبط با اگزوز داغ ممکن است به آلیاژهای حاوی 18 درصد کروم مانند 439، 468، 436 یا 441 نیاز داشته باشند. سایر کاربردهای خوردگی از قابلیت ساخت عالی ورق استیل 409 بهره مند خواهند شد.
آلیاژ UNS S40930 حاوی مقادیر متعادلی تیتانیوم و کلمبیوم برای ایجاد مقاومت در برابر حساسیت و خوردگی بین دانه ای می باشد که ممکن است در نواحی متاثر از حرارت جوش یا در فلز پایه به دنبال سایر تماس های حرارتی ایجاد شود. علت وجود عناصر تثبیت کننده در این آلیاژ، بهینه سازی جوش پذیری و بازیابی شکل پذیری بدون نیاز به عملیات آنیل پس از جوشکاری می باشد.

ترکیب شیمیایی ورق استیل 409

محتوای عناصر آلیاژی در 3 گرید جدید ورق استیل 409 بر اساس استاندارد ASTM A240 در جدول ذیل آورده شده است:

G/A S40910 S40920 S40930
min max min max min max
کربن - 0.03 - 0.03 - 0.03
منگنز - 1.00 - 1.00 - 1.00
فسفر - 0.04 - 0.04 - 0.04
گوگرد - 0.01 - 0.01 - 0.01
سیلیسیوم - 1.00 - 1.00 - 1.00
کروم 10.5 11.7 10.5 11.7 10.5 11.7
نیکل - 0.5 - 0.5 - 0.5
تیتانیوم - 0.5 0.15 0.5 0.5 -
نئوبیوم - 0.17 - 0.10 - 0.70
نیتروژن - 0.03 - 0.03 - 0.03

خواص مکانیکی ورق استیل 409

استحکام کششی و تسلیم در واحد مگاپاسکال MPa، الانگیشن یا درصد ازدیاد طول در 50 میلیمتر و سختی راکول B برای ورق استیل 409 در شرایط آنیل به شرح ذیل است:

استحکام تسلیم    استحکام کششی   الانگیشن   سختی راکول B 
 241 434 33 71

دمای اتاق: بررسی مقادیر فوق و مقایسه آنها با مشخصه های ارائه شده در استاندارد ASTM A240/A240M نشان می دهد ورق استیل 409 در دمای اتاق ترکیبی عالی از استحکام و شکل پذیری ارائه می دهد. این موضوع باعث می شود تا فرآیندهای ساخت آن به سهولت انجام شود.
دماهای بالا:  خواص مکانیکی دما بالا برای ورق استیل 409 با خواص مشابه آلیاژ فریتی 439 در جدول زیر آمده است (YS=استحکام تسلیم در واحد MPa، UTS=استحکام کششی در واحد MPa، E=درصد الانگیشن در 50 میلیمتر):

دما °C/خواص مکانیکی  ورق استیل 409 ورق استیل 439
YS UTS E YS UTS E
25 238 427 33 303 452 34
93 206 371 31 262 441 32
204 160 344 27 227 413 28
316 146 333 23 200 389 22
427 140 306 21 182 358 20
538 122 271 18 166 279 15
649 114 207 15 114 174 17
760 55 114 23 46 69 36
871 21 23 59 27 36 50

بر اساس جدول فوق، استحکام ورق استیل 409 با 11 درصد کروم نسبت به آلیاژ 439 با محتوای 18 درصد کروم کمتر می باشد (البته به جز در محدوده دمای 649 تا 760 درجه سانتی گراد)، در حالی که شکل پذیری هر دو مشابه می باشد. استحکام هر دو ورق استیل 409 و آلیاژ 439 در دمای 871 درجه سانتی گراد به سطوح بسیار پایینی کاهش می یابد، در حالی که مقادیر الانگیشن به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

خواص مکانیکی ورق استیل 409

چقرمگی: مانند سایر فولادهای فریتی و کربنی، ورق استیل 409 پس از اعمال ضربه و کاهش دما، از حالت داکتیل به ترد تغییر رفتار می دهد. دمایی که چنین رفتاری در آن اتفاق می افتد، دمای انتقال داکتیل به ترد (DBTT) نام دارد که تابعی از عوامل بسیاری از جمله فرآیندهای حرارتی، ریزساختار، حالت تنش، نرخ بارگذاری، ضخامت، ترکیب شیمیایی و یکنواختی مواد می باشد. ورق استیل 409 با ضخامت 4.77 میلیمتر و بیشتر معمولاً مقادیر DBTT بالاتر از دمای اتاق (66 تا 121 درجه سانتی گراد) را نشان می دهد. این مقادیر به مشکلات احتمالی ترک ترد در طول ساخت آلیاژ اشاره دارد. آلیاژ 409 حاوی کلمبیوم (S40930) با ضخامت 5.77 میلیمتر، مقادیر DBTT را بسیار نزدیک به دمای اتاق یا کمتر نشان می دهد که نشانگر مزایای عالی ساخت در مقایسه با آلیاژهای S40910 و S40920 می باشد. مقدار DBTT ورق استیل 409 با ضخامت 2 میلیمتر، منفی 46 درجه سانتی گراد در هر دو جهت طولی و عرضی می باشد. این عدد بسیار پایین تر از دمای معمولِ ساخت و کاربرد می باشد که نشان می دهد مواد باید در طول مراحل ساخت رفتاری انعطاف پذیر داشته باشند. انتظار بر این است که شیت ها و استریپ های نازک مقادیر DBTT کمتری نشان دهند.

خواص فیزیکی ورق استیل 409

ورق استیل 409 در تمام دماها دارای زمینه ی تک فاز فریتی می باشد. رسوبات کربونیترید تیتانیوم و یا کلمبیوم به طور پراکنده در ریزساختار وجود دارد. برای جلوگیری از تشکیل آستنیت و مارتنزیت در نتیجه ی قرارگیری در معرض دمای آنیل یا مناطق تحت تاثیر حرارت جوش، ترکیب شیمیایی باید به دقت متعادل گردد. بسیاری از آلیاژهای فریتی پس از قرارگیری طولانی مدت در معرض دماهای 370 تا 590 درجه سانتی گراد دچار تردی می شوند. این تردی که در محدوده دمای 475 درجه سانتی گراد با سرعت بسیار بالایی رخ می دهد، اغلب "تردی 475 درجه سانتی گراد" نامیده می شود. این موضوع ناشی از رسوب فاز دوم غنی از کروم به نام آلفا پرایم می باشد. نرخ تردی 475 درجه سانتی گراد به شدت به محتوای کروم بستگی دارد. تردی 475 درجه سانتی گراد در آلیاژهایی مانند ورق استیل 409 با محتوای کمتر از 12 درصد کروم به ندرت رخ می دهد. خواص فیزیکی ورق استیل 409 در ادامه آمده است.

خواص فیزیکی/گرید ورق استیل 409
چگالی یا جرم حجمی (g/cm3) 7.76
مدول یانگ (GPa) 200
میانگین ضریب انبساط حرارتی 0-100°C(µm/m/°C) 10.5
0-260°C(µm/m/°C) 11.1
0-482°C(µm/m/°C 11.8
0-649°C(µm/m/°C) 12.3
هدایت گرمایی 100°C (W/m.k) 25
گرمای ویژه 0-100°C (kJ/kg.K) 0.47
مقاومت الکتریکی (µΩ.cm) 0.6

مقاومت به خوردگی ورق استیل 409

مقاومت به خوردگی ورق استیل 409 در مقایسه با فولادهای کربنی بهبود یافته است. با این حال، مقاومت به خوردگی آن در مقایسه با سایر آلیاژهای ضدزنگِ گران تر با محتوای کروم و به ویژه مولیبدنِ بالاتر، کمتر می باشد. با این وجود، ورق استیل 409 مقاومت کافی در برابر خوردگی و اکسیداسیون را در بسیاری از کاربردهای خودرویی و غیره ارائه می دهد.
خوردگی اتمسفری: ورق استیل 409 مانند سایر آلیاژهای حاوی 11 درصد کروم مقاومت خوبی در برابر خوردگی های اتمسفری (در مقایسه با فولادهای کربنی) از خود نشان می دهد.
خوردگی ناشی از کلر: مقاومت ورق استیل 409 در برابر خوردگی تنشی ناشی از محیط های حاوی کلر، مشابه سایر فولادهای زنگ نزن فریتی، عالی می باشد. با این حال، مقاومت این آلیاژ در برابر خوردگی حفره ای و شیاری در حضور کلریدها حداقل می باشد.

مقاومت به خوردگی ورق استیل 409

خوردگی بین دانه ای: نسخه قبلی ورق استیل 409 در نواحی متاثر از حرارت جوش یا فلز پایه به دنبال قرارگیری در محدوده های دمایی خاص، در معرض حساسیت قرار داشت. گزارش ها حاکی از این بودند که خرابی های میدانی اجزای جوشیِ سیستم اگزوز خودرو و سایر تولیدات غیرخودرویی مانند لوله های جوشیِ مبدل حرارتی، همگی فقط در مورد ورق استیل 409 رخ داده اند. این خرابی ها ناشی از خوردگی بین دانه ای در نواحی متاثر از حرارت جوش بودند. الزامات جدید استاندارد ASTM برای بهبود چشمگیر مقاومت به حساسیت (رسوب کاربیدهای کروم) و احتمال خوردگی بین دانه ای سخت تر شده است.

مقاومت به اکسیداسیون ورق استیل 409

آزمایش های اکسیداسیون، اطلاعات مفیدی در خصوص انتخاب مواد برای کاربردهای مختلف دما بالا در اختیار قرار می دهند. این آزمایشات معمولاً در هوای ساکن و یک محیط اکسید کننده انجام می شوند. مقایسه نتایج حاصل از قرارگیری ورق استیل 409 و 439 در هوای ساکن به مدت 100 ساعت در دماهای مختلف در جدول زیر آمده است:

دما °C افزایش وزن (میلیگرم بر سانتی متر مربع)
ورق استیل 409 439
760 0.15 0.10
816 0.90 0.25
871 5.0 0.50
927 20.0 1.00
982 66.0 1.50
1038 156.0 2.30

داده ها نشانگر این هستند که ورق استیل 409 با محتوای 11 درصد کروم تا دمای 760 درجه سانتی گراد مقاومت قابل توجهی در برابر اکسیداسیون از خود نشان می دهد. دماهای بالاتر از این مقدار منجر به افزایش پوسته شدن و از بین رفتن آلیاژ می گردد. آلیاژ 439 با محتوای 18 درصد کروم نیز تا دمای 871 درجه سانتی گراد مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد.

فرآیندهای ساخت ورق استیل 409

شکل پذیری: شکل پذیری و روش های شکل دادن ورق استیل 409 شباهت زیادی به فولادهای کربنی دارد، به طوری که به راحتی و با استفاده از روش های استانداردی که توسط کارخانه تعیین شده، می توان آن را به شکل های پیچیده در آورد. ورق استیل 409 همچنین می تواند به خوبی تحت کشش عمیق قرار بگیرد. با توجه به این احتمال که DBTT ورق استیل 409 ممکن است بیشتر از دمای محیط باشد، شاید لازم باشد آلیاژ قبل از انجام عملیات شکل دهی، خمکاری یا پانچ تا دمای 149 تا 260 درجه سانتی گراد گرم شود.
ماشینکاری: قابلیت ماشینکاری ورق استیل 409 عمدتاً با انواع فولادهای کربنی مقایسه می شود (به جای مقایسه با فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300). سرعت ماشینکاری مطمئن برای ورق استیل 409 حدود 60 درصد سرعت توصیه شده برای عملیات ماشینکاری فولاد کربنی گرید B1112 می باشد (گریدی استاندارد با قابلیت ماشینکاری بالا). حضور ذرات ریز و سخت کربونیترید تیتانیوم و کلمبیوم در ریز ساختار ورق استیل 409 ممکن است منجر به سایش ابزار سریع تر در مقایسه با فولادهای کم کربن شود.

جوشکاری ورق استیل 409

ورق استیل 409 به راحتی و با استفاده از تمام روش های رایج قابل جوشکاری می باشد. این روش ها شامل جوشکاری فرکانس بالا، مقاومتی، آرگون، قوس الکتریکی، پرتو الکترونی و لیزر می باشد. اگرچه جوش های خودزا به ویژه در ساخت لوله ها رایج هستند، اغلب از یک فیلر از جنس 409 حاوی کلمبیوم استفاده می شود. برای جلوگیری از ایجاد فاز مارتنزیت در رسوب جوش، باید از متعادل بودن ترکیب آلیاژی فیلر جوش اطمینان حاصل شود. سهل انگاری در این خصوص می تواند منجر به خوردگی بیش از حد جوش در مقایسه با فلز پایه در محیط های اسیدی مانند میعانات سیستم اگزوز خودرو شود. همچنین برای جوشکاری ورق استیل 409 می توان از فیلرهای آستنیتی استفاده کرد. فیلرهای حاوی نیکل را نیز می توان برای جوشکاری این آلیاژ در نظر گرفت، زیرا خواص انبساط حرارتی نزدیک تری به هم دارند. ورق استیل 409 به دلیل ترکیب شیمیایی متعادل و تثبیت مناسب، با فرض اینکه رسوب جوش با کربن و نیتروژن آلوده نشده باشد، مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی فلز پایه در ناحیه متاثر از حرارت جوش را حفظ می کند. با انجام اقدامات مناسب برای تمیز نگه داشتن جوش می توان از آلودگی توسط کربن جلوگیری کرد. از آلودگی نیتروژن نیز می توان با گازهای محافظ و بی اثری چون آرگون یا هلیوم جلوگیری نمود.

جوشکاری ورق استیل 409

کاربردهای ورق استیل 409

از زمان معرفی، ورق استیل 409 به طور گسترده ای در سیستم های اگزوز خودرو برای ساخت منیفولدها، لوله های اگزوز، مبدل های کاتالیستی، صداخفه کن ها، لوله های ناحیه ی دُم و سایر قطعات مرتبط مورد استفاده قرار گرفته است. از دیگر کاربردهای ورق استیل 409 عبارتند از: ساخت پلکان، سیستم های گرمایشی، ترموستات های خودرو، فیلتر های سوخت، جعبه های ترانسفورماتور، گسکت ها، لوله های مبدل حرارتی و اجزاء مختلف تجهیزات کشاورزی. از این آلیاژ همچنین در ساخت پره و تیغه در توربین های برق و به عنوان دستگاه های خاموش کننده ی صدای موتور جت در فرودگاه ها استفاده می شود.

قیمت ورق استیل 409

در تعیین قیمت ورق استیل 409 مولفه های زیادی دخیل هستند که از جمله ی مهم ترینِ آنها می توان به موجودی بار و حجم تقاضا اشاره کرد. درصورتی که حجم موجودی در انبار کم باشد و از طرفی تقاضا برای بار مورد نظر زیاد باشد، افزایش قیمت امری طبیعی به نظر می رسد. ضخامت، ابعاد و سطح از دیگر عوامل تاثیرگذار بر قیمت ورق استیل 409 می باشند. تقاضا برای ورق استیل با ضخامت های پایین معمولاً بیشتر می باشد و همین موضوع سبب می شود تا قیمت آن نیز نسبت به انواع آلیاژهای ضخیم بیشتر باشد. ورق استیل 409 معمولاً در انواع سطوح مات، براق، خشدار، آینه ای، طرحدار و غیره در کارخانجات مختلف تولید می شود که هریک از آنها نسبت به سطوح دیگر از قیمتی منحصر به فرد برخوردار می باشد. برای دریافت اطلاعات بیشتر و آگاهی از آخرین و بروزترین قیمت ورق استیل 409 در ضخامت ها، ابعاد و سطوح مختلف با واحد فنی و فروش مجموعه گروه فلز تماس حاصل نمایید.


  • ورق استیل 409 چه کاربردهایی دارد؟

    ورق استیل 409 در سال 1961 جهت بکارگیری در صنعت خودروسازی و به طور ویژه برای ساخت اگزوز خودرو توسعه یافته است. همچنین از این فولاد زنگ نزن فریتی در ساخت تجهیزات مورد نیاز در صنعت شکر، تجهیزات کشاورزی، ترانسفورماتور برق، مبدل های حرارتی و فیلتر سوخت استفاده می شود.

  • خرید ورق استیل 409 از گروه فلز دارای چه مزیتی است؟

    بسیاری از تامین کنندگان استنلس استیل در کشور ورق استیل 409 را موجود ندارند. به طور کلی این گرید در مقایسه با بسیاری از گریدهای روتین بازار همچون 304 و 430 از موجودیت کمتری برخوردار است. در حالی که مجموعه بازرگانی گروه فلز همواره ورق استیل 409 در بین محصولات خود موجود دارد. همچنین این نکته را باید اشاره نمود که ارائه ورق استیل 409 و دیگر رده های آلیاژی از طرف گروه فلز همراه با ارائه سرتیفیکیت به خریداران بوده که این سرتیفیکیت ها از طرف کمپانی تولید کننده صادر شده و مختص به همان آلیاژ می باشد.


امتیاز شما به این مطلب چقدر است؟


ارسال نظر درباره این موضوع

Loading...
(اختیاری)
تماس بگیرید