خصوصیات و ویژگی های انواع ورق استیل

مقدمه

اگرچه همه انواع ورق استیل با ساختار کریستالی آن مشخص می شوند، این فلز در بیش از 100 گرید مختلف وجود دارد. مؤسسه آهن و فولاد آمریکا برای اولین بار در دهه 1930 و 1940 ساختاری از گریدهای فولادی ایجاد کرد. بعدها، این سیستم با انجمن بین المللی مهندسان خودرو (SAE) ترکیب شد تا یک سیستم شماره گذاری استانداردتر را تشکیل دهد. امروزه، تولیدکنندگان فولاد ممکن است بیش از یک سیستم شماره گذاری را استفاده کنند، اما این می تواند مسائل را پیچیده کند.
ایده کلی پشت گریدبندی فلزات این است که ورق استیل را می توان بر اساس ساختار کریستالی اتم های آهن آن به سه دسته کلی آستنیتی، فریتی و مارتنزیتی تقسیم کرد. هر دسته بیشتر به سری ها و گریدها ریزتر تقسیم می شوند. گریدها نشان دهنده دوام، کیفیت و مقاومت در برابر دمای آلیاژ خاص است. اعداد ذکر شده بعد از ورق استیل به ترکیب شیمیایی اقلام، به ویژه به درصد کروم و نیکل آن اشاره دارد.

سیستم های مختلف گریدبندی چیست؟

سیستم 3 رقمی انجمن مهندسین خودرو:

SAE یک سیستم گرید بندی چهار رقمی برای فولاد کربنی و یک سیستم سه رقمی برای ورق استیل ایجاد کرد. رقم اول به عنصر آلیاژی اولیه و رقم دوم و سوم به درصد کربن آلیاژ اشاره دارد. فولاد کربنی به چهار رقم نیاز دارد زیرا آلیاژهای فولاد کربنی بیشتری نسبت به آلیاژهای ورق استیل وجود دارد.

سیستم 6 رقمی انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM):

ASTM یک سیستم شش رقمی برای طبقه بندی ورق استیل ایجاد کرد. این سیستم طبقه بندی که از هر دو حروف و اعداد تشکیل شده است، با حرف A شروع می شود که مخفف هر ماده آهنی است و به دنبال آن یک سری اعداد متوالی که به خواص فلز مربوط نمی شود، می آید. حرف M که مخفف "متریک" است، از این سری اعداد پیروی می کند. دو رقم آخر مربوط به سالی است که استاندارد برای گرید اتخاذ شده یا آخرین تاریخ تجدید نظر است. 
سایر سازمان‌ها نیز گریدها و سری‌های فولادی را منتشر کرده‌اند، از جمله استانداردهای بریتانیا (BS)، استاندارد آلمان (DIN)، استاندارد چین (GB)، استاندارد اروپایی (EN)، استانداردهای صنعتی ژاپن (JIS)، و سازمان بین‌المللی استاندارد. (IOS).

عملکرد هر سیستم کاملاً متفاوت است. به عنوان مثال، ورق استیل 304 به صورت زیر درجه بندی می شود:

UNS: S30400
DIN: X5CrNi18-9، X5CrNi18-10، X5CrNi19-9
شماره EN: 1.4305
نام EN: X8CrNiN18-9
JIS: SUS 304، SUS 304-CSP
BS: 304S 15، 304S 16، 304S 18، 304S 25، En58E
صرف نظر از شماره طبقه بندی آن، آلیاژ خاص باید استانداردهای ترکیبی را که توسط سازمان حاکم سیستم برای آن تعیین شده است مطابقت داشته باشد. برای ساده نگه داشتن کارها تا حد امکان، از سیستم SAE استفاده می شود تا برخی از رایج ترین گریدهای ورق استیل را بررسی کنند.

سری های برتر ورق استیل کدامند و چه چیزی هر گرید را منحصر به فرد می کند؟

هر درجه از ورق استیل دارای ترکیب شیمیایی کمی متفاوت و در نتیجه ظاهر فیزیکی متمایز است. سری 300 ورق استیل رایج ترین است و از این خانواده ورق استیل 304 و ورق استیل 316 رایج ترین گریدها هستند. دو گرید رایج دیگر عبارتند از ورق استیل 409 و ورق استیل 430.
گریدهای ورق استیل در سری 300 به عنوان آستنیتی با 18تا30٪ کروم و 6 تا 20٪ نیکل به عنوان آلیاژهای اصلی آنها طبقه بندی می شوند. این آهن جامد حاوی کریستال های FCC است.

ترکیب گریدهای ورق استیل سری 300 آن را به ویژه در صنایع ساختمانی، خودروسازی و هوافضا مفید می کند. از آنجایی که ورق استیل سری 300 می تواند دماهای بسیار بالا را تحمل کند، فقط با روش های کار سرد قابل سخت شدن است.

ورق استیل 301 زیبا و چکش خوار، دارای استحکام بالا و ترکیب مقاوم در برابر خوردگی است. از آنجایی که ورق استیل 301 بسیار چکش‌خوار و مقاوم در برابر سایش است، اغلب برای کاربردهای ساختاری تزئینی استفاده می‌شود.

ورق استیل گرید 304 نشان دهنده 50 درصد فولاد تولید شده در سراسر جهان است. گرید 304 حاوی 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است که از نظر زیبایی و بادوام بودن بسیار پرکاربرد است. یکی از نقاط ضعف آن محیط های شور است، بنابراین ورق استیل گرید 304 وقتی در نزدیکی آب نمک استفاده می‌شود می‌تواند حفره یا شکاف در آن ایجاد شود. ورق استیل 304، نوار استیل 304 و لوله فولادی استیل 304 محصولات تولیدی از این آلیاژ هستند.
دومین فولاد متداول تولید شده ورق استیل گرید 316 است که حاوی 2 تا 3 درصد مولیبدن است. در نتیجه، در برابر شوری مقاوم‌تر است و بنابراین برای محیط‌های ساحلی بهتر است. بسیاری از لوازم جراحی نیز از ورق استیل  گرید 316 ساخته می شوند. برخی از تولیدکنندگان نوع بسیار کم کربن این ورق استیل را عرضه می کنند. این در ورق استیل 316L، میله استیل 316L و لوله استیل 316L موجود است.
ورق استیل 317 درجه استحکام کششی بالایی در دماهای بالا ایجاد می کند. در برابر خوردگی و سوراخ شدن از ورق استیل گرید 304 یا 316 مقاومت بیشتری دارد. با توجه به ترکیب آن، ورق استیل گرید 317 آلیاژ گران‌تری نسبت به سایر گریدهای 300 سطحی است.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی