استنلس استیل 310 آستنیتی، دارای خواص غیر مغناطیسی (معروف به نگیر-نسوز)

02135089 شماره تماس
ورق استیل 310 نسوز با ریزساختار آستنیتی

ورق استیل 310 در کاربردهای دما بالا استفاده می شود و به همین دلیل به نام ورق استیل نسوز نیز معروف است.

گروه فلز
گروه فلز

معرفی ورق استیل 310

معرفی ورق استیل 310
31/01/2022

قیمت 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 310 آلیاژی زنگ نزن است که در زیرمجموعه ی فولادهای ضد زنگ آستنیتی قرار دارد و برای استفاده در کاربردهای دما بالا ساخته شده است. این آلیاژ با توجه به ریز ساختار آستنیتی اش در میدان های مغناطیسی تحت تاثیر قرار نمی گیرد و به نوعی ورق استیل نگیر نیز محسوب می شود. ورق استیل 310 تا دمای 1100 درجه سانتی گراد در کاربردهای تحت شرایط چرخه ایِ ملایم در برابر اکسیداسیون مقاومت می کند و به همین دلیل به عنوان ورق استیل نسوز نیز شناخته می شود. این آلیاژ با توجه به محتوای بالای کروم و نیکل در ترکیب شیمیایی، در برابر سولفید شدن مقاوم است و هم چنین می تواند در اتمسفرهای کربوریزاسیون متوسط نیز استفاده شود. تجهیزات مورد استفاده در اتمسفرهای کربوریزاسیون شدیدتر معمولاً با استفاده از آلیاژهای نیکل مانند گرید 330 ساخته می شوند. ورق استیل 310 را می توان در کاربردهای اکسید کننده، نیتروژن دهی و دارای سیکل های حرارتی بکار برد (البته با کاهش حداکثر دمای کاری). این آلیاژ همچنین در کاربردهای برودتی (تا منفی 268 درجه سانتی گراد) با نفوذپذیری مغناطیسی پایین و چقرمگی بالا استفاده می شود. ورق استیل 310 در صورت حرارت دیدن بین محدوده دمای 650 تا 950 درجه سانتی گراد در معرض رسوب فاز سیگما قرار می گیرد. در چنین شرایطی عملیات آنیل محلول در دمای 1100 تا 1150 درجه سانتی گراد بخشی از چقرمگی را بازیابی خواهد کرد.

ورق استیل 310

ورق استیل 310S نیز نوع کم کربن آلیاژ 310 می باشد که هدف از تولید آن، سهولت در فرآیندهای ساخت می باشد. این آلیاژ همچنین زمانی استفاده می شود که محیط کاربرد آن شامل عوامل خوردگی مرطوب در محدوده دمای پایین تر از کاربرد دما بالا باشد. گرید 310H نیز نوع کربن بالای آن بوده که به منظور مقاومت در برابر خزش توسعه یافته است. کربن کمتر در آلیاژ 310S استحکام دما بالای آن را در مقایسه با گرید 310H کاهش می دهد. ورق استیل 310 به راحتی و با استفاده از روش های استاندارد از قابلیت انواع روش های ساخت برخوردار است.

ترکیب شیمیایی ورق استیل 310/310S/310H

خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی ورق استیل 310، 310S و 310H همگی بر اساس استانداردهای تعیین شده توسط انجمن آزمایش مواد آمریکا مشخص شده اند. کدهای مرتبط در این خصوص ASTM A240 و ASTM A167 می باشند. کد 240 نشانگر آلیاژهای حاوی کروم و کروم-نیکل می باشد که می توانند در قالب کویل، شیت و استریپ در ساخت مخازن و تانکرهای تحت فشار و سایر کاربردهای عمومی مورد استفاده قرار بگیرند. کد 167 نیز شامل آلیاژهای مقاوم به حرارت و ضد زنگ است که در شکل های صفحه، ورق و نوار مورد استفاده قرار می گیرند. کد AMS 5521 نیز در استانداردِ گردآوری شده توسط انجمن مهندسین خودرو که در خصوص آلیاژهای کاربردی در صنعت هوافضا می باشد، برای ورق استیل 310 در نظر گرفته شده است. ترکیب شیمیایی هر یک از این مواد در ادامه آمده است:

عنصر/گرید 310 310S 310H
min max min max min max
کربن - 0.25 - 0.08 - 0.10
کروم 24 26 24 26 24 26
نیکل 19 22 19 22 19 22
منگنز - 2.00 - 2.00 - 2.00
فسفر - 0.045 - 0.045 - 0.045
گوگرد - 0.03 - 0.03 - 0.03
سیلیسیوم - 1.5 - 1.5 - 0.75

خواص مکانیکی ورق استیل 310/310/310H

تمام آزمایش های کششیِ اجرا شده بر ورق استیل 310 مطابق استاندارد با کد ASTM E8 انجام گردیده است. اطلاعات حاصله دربرگیرنده میانگین نتایج تست بر روی 2 الی 10 نمونه ی آلیاژی می باشد. الانگیشن یا درصد ازدیاد طول پلاستیک در طول 50.8 میلیمتر اندازه گیری شده است. مقادیر مرتبط با خواص مکانیکی ورق استیل 310 و 310S در دماهای متغیر در ادامه آورده شده است:

گرید/خواص مکانیکی دمای تست °C استحکام تسلیم استحکام کششی الانگیشن
ورق استیل 310 25 292 617 45
204 217 528 37.5
427 188 516 37
538 167 483 36
649 156 394 41.5
816 136 209 66
871 - 76 65
1093 - 48 77
ورق استیل 310S 25 314 624 42.6
204 254 533 35.8
427 209 508 33.5
538 203 484 37.0
649 178 393 32.0
760 147 260 54.0
871 111 155 56.5
982 56 81 93.3
1093 27 44 121.0

خواص مکانیکی ورق استیل 310

خواص فیزیکی ورق استیل 310/310/310H

خواص فیزیکی/گرید ورق استیل 310
چگالی یا جرم حجمی (g/cm3) 8.03
مدول یانگ (GPa) 200
میانگین ضریب انبساط حرارتی 0-100°C(µm/m/°C) 15.9
0-500°C(µm/m/°C) 17.1
0-1000°C(µm/m/°C)  18.9
هدایت گرمایی 100°C(W/m.k) 13.8
500°C(W/m.k) 18.7
گرمای ویژه 0-100°C(J/kg.K) 502
مقاومت الکتریکی (µΩ.cm) 94

مقاومت به خوردگی ورق استیل 310

محتوای بالای کروم در ترکیب شیمیایی ورق استیل 310 علاوه بر خواص دما بالا، در برابر خوردگی های ناشی از آب نیز مقاومت خوبی به آن می بخشد. عدد معادل مقاومت به حفره دار شدن این آلیاژ (PREN) تقریباً 25 می باشد. مقاومت به آب دریا با دمای 22 درجه سانتی گراد در خصوص ورق استیل 310 مشابه با گرید 316 می باشد. همچنین در کاربردهای دما بالا مقاومت خوبی در برابر اتمسفرهای اکسیدکننده و کربوریزاسیون از خود نشان می دهد. ورق استیل 310 هم چنین در برابر اسید نیتریک با دمای اتاق و نیترات های ذوبی تا دمای 425 درجه سانتی گراد مقاوم است. محتوای بالای کربن در این آلیاژ باعث می شود تا مستعد به حساسیت باشد، در نتیجه خوردگی بین دانه ای پس از قرارگیری در معرض دماهای بالا یا حین عملیات جوشکاری محتمل است. این آلیاژ همچنین در معرض خوردگی تنشی می باشد، با این حال در مقایسه با آلیاژهای استاندارد آستنیتی 304 و 316 از مقاومت بالاتری برخوردار است.

مقاومت به اکسیداسیون ورق استیل 310

ورق استیل 310H در کاربردهای متناوب تا 1040 درجه سانتی گراد و در کاربردهای مداوم تا 1150 درجه سانتی گراد در برابر اکسیداسیون مقاوم است. این آلیاژ هم چنین در برابر خستگی ناشی از حرارت و گرمایش چرخه ای مقاومت خوبی دارد و در محیط های دما بالا و حاوی گاز دی اکسید گوگرد به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در صورت نیاز به مقاومت به خوردگیِ مرطوب در ادامه ی فرآیندهای قبلی، استفاده مداوم از ورق استیل 310 در محدوده دمای 425 الی 860 با توجه رسوب کاربید توصیه نمی شود (با این حال استفاده از این آلیاژ در دماهای بالا و پایین تر از این محدوده در نوسان است). ورق استیل 310 همچنین مستعد به تردی فاز سیگما در محدوده دمای 650 الی 900 درجه سانتی گراد می باشد. این آلیاژ به طور کلی در دماهایی که از حدود 800 یا 900 درجه سانتی گراد شروع می شود، مورد استفاده قرار می گیرد (بالاتر از دماهای کاربرد موثر گرید 321).

مقاومت به اکسیداسیون ورق استیل 310

فرآیندهای ساخت ورق استیل 310

ورق استیل 310 را می توان به راحتی و با استفاده از روش های استاندارد تحت عملیات ساخت قرار داد. 
شکل دهی گرم: در این روش ورق استیل 310 در محدوده ی 950 الی 1200 درجه سانتی گراد به طور یکنواخت حرارت می بیند. پس از اتمام شکل دهی گرم، یک مرحله آنیل نهایی در محدوده دمای 1000 تا 1150 درجه سانتی گراد نیز روی آن صورت می گیرد. پس از حرارت در محدوده ذکر شده آلیاژ باید سریعاً سرد شود.
شکل دهی سرد: ورق استیل 310 از انعطاف پذیری بالایی برخوردار است و روش شکل دهی آن بسیار شبیه به گرید 316 می باشد. شکل دهی سرد قطعات با قرارگیریِ طولانی مدت در دماهای بالا توصیه نمی شود زیرا در این صورت آلیاژ در معرض رسوب کاربید و فاز سیگما قرار خواهد گرفت.

جوشکاری ورق استیل 310

فولادهای آستنیتی جوش پذیرترین آلیاژهای ضدزنگ بوده و با استفاده از تمام روش های رایج قابل جوشکاری می باشند. ورق استیل 310 نسوز نیز آلیاژی آستنیتی است و به همین دلیل از این قاعده مستثنی نیست. اگر برای جوشکاری ورق استیل 310 نیاز به فیلر وجود داشته باشد، می توان از پر کننده های هم خانواده استفاده کرد. به علت وجود محتوای بالای عناصر آلیاژی در ترکیب، احتمال سست شدن حوضچه جوش وجود دارد. در چنین حالتی می توان از پرکننده های سیلیسیوم دار کمک گرفت. انبساط حرارتی بالا، هدایت گرمایی کم و میزان فریت پایین در فلز جوش در حال انجماد از ویژگی های ورق استیل 310 می باشد. چنین عواملی احتمال وقوع ترک گرم را افزایش می دهد. برای جلوگیری یا کاهش تمایل به ترک گرم می توان از فیلرهای گرید 308 که دارای محتوای آلیاژی کمتری است، استفاده نمود. در نتیجه این کار میزان فریت در رسوب جوش افزایش یافته و احتمال رخ دادن ترک گرم کاهش می یابد. البته این نکته را نباید فراموش کرد که با این کار ممکن است فلز پایه رقیق شده و مقاومت به خوردگی و حرارت در ناحیه جوش کاهش یابد.
ورق استیل 310S دارای کربن نسبتاً پایینی است. در صورت کاربرد، می توان از الکترودهای کم کربن برای جوشکاری آن بهره گرفت. با اعمال روش های مناسب جوشکاری، احتمال وقوع خوردگی بین دانه ای در نواحی تحت تاثیر گرما وجود نخواهد داشت. از جمله الزامات در خصوص اطمینان از بازیابی مقاومت به خوردگی در قسمت های کنار جوش، می توان به حذف پوسته یا رنگ های حرارتی اشاره نمود. سنگ زنی یا استفاده از برس های ضد زنگ در این مورد توصیه می شود. پس از این کار قطعات باید اسید شویی شوند و در ادامه تحت شستشو با آب قرار بگیرند تا آثار اسیدشویی به طور کامل از بین برود.

عملیات حرارتی ورق استیل 310

هدف از اعمال عملیات آنیل در خصوص ورق استیل 310، ایجاد تبلور مجدد (با دانه های یکنواخت) و حل نمودن رسوب های مضر کاربید کروم است. در این روش ورق استیل به ازای هر 25 میلیمتر ضخامت به مدت 0.5 ساعت در محدوده دمای 1120 الی 1170 درجه سانتی گراد آنیل کامل می شود. در صورتی که این عملیات به درستی انجام شود، ریز ساختاری آستنیتی بدست می دهد (در دمای اتاق). این نکته را نیز باید بدانیم که پس از آنیل ورق استیل 310 و خنک سازی آن در هوا، سطح آن اکسید خواهد شد. این اکسید چسبنده و غنی از کروم است. پیش از هر گونه استفاده از این آلیاژ، اکسیدهای روی آن باید حذف شوند. حذف این اکسیدها معمولاً طی دو روش مکانیکی و شیمیایی انجام می شود. ورق استیل 310 در دمای اتاق آستنیتی است و از قابلیت سخت شدن با استفاده از عملیات حرارتی برخوردار نیست. برای حصول استحکام مکانیکی بالاتر می توان ورق استیل 310 را تحت کار سرد یا گرم قرار داد.

عملیات حرارتی ورق استیل 310

کاربردهای ورق استیل 310

ورق استیل 310 همان طور که قبلاً هم اشاره شد، در کاربردهای دما بالا استفاده می شود و به همین دلیل به نام ورق استیل نسوز نیز معروف است. اجزاء تجهیزات برودتی، تجهیزات فرآوری مواد غذایی، مشعل ها، درب ها، فن ها، لوله کشی و رکوپراتورها در کوره های معمولی، سیستم احتراق زغال سنگ، شبکه بندی ها، لوله ها و جعبه های هوا در کوره های بستر سیال، تجهیزات خردایش، ذوب فولاد و ریخته گری مداوم در فرآوری سنگ معدن و کارخانه های فولاد، سیستم های بازیابی کاتالیزوری، فلرها، بازیافت کننده ها و آویزهای لوله در صنعت پالایش نفت، اجزاء داخلی سوزاننده زغال سنگ و مشعل ها در صنعت تولید برق، مشعل ها و محافظ آنها، سیستم های تغذیه و تخلیه، جعبه های هوا در کارخانه های سیمان، جعبه ها و پوشش های آنیل، مشعل ها، درب ها، فن ها، مافلرها، بازیافت کننده ها و تیرها در صنایع حرارتی تنها بخشی از کاربردهای بیشمار ورق استیل 310 نسوز می باشد.

قیمت ورق استیل 310

قیمت ورق استیل 310، همچون بسیاری از محصولات موجود در سطح بازار، دارای عدد ثابتی نیست و بسته به شرایط و فاکتورهای مختلف از نوسانات بسیار زیادی برخوردار است. این آلیاژ حاوی مقادیر زیادی عناصر آلیاژی در ترکیب شیمیایی است که در بین آنها عنصر گرانقیمت نیکل نیز به چشم می خورد. آلیاژهای حاوی این عنصر نسبت به سایر گریدهایی که فاقد آن هستند، گران تر می باشند. آلیاژهای حاوی نیکل برای کاربرد در مقاصد خاصی توسعه می یابند که یکی از آنها کاربردهای دما بالا می باشد. بنابراین طبیعی است که قیمت ورق استیل 310 با محتوای 19 تا 22 درصد کروم نسبت به آلیاژِ فاقدِ نیکل ِ 430 بسیار گران تر باشد. این آلیاژ در انواع سطوح مات صیقلی (2B) و زبر تک پولیش (No.1) در ضخامت های 1 تا 50 میلیمتر در قالب رول، پلیت، شیت برشی و شیت فابریک قابل عرضه می باشد. برای آگاهی از آخرین قیمت ورق استیل 310 در ضخامت ها، ابعاد و سطوح متنوع با کارشناسان فروش مجموعه گروه فلز تماس حاصل کنید.


  • ورق استیل نسوز 310 تا چه دمایی قابلیت کاربرد دارد؟

    ورق استیل 310 از آنجایی که حاوی کروم (24 الی 26 درصد) و نیکل (19 الی 22 درصد) بوده از مقاومت خوبی در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دمای بالا برخوردار می باشد. این فولاد زنگ نزن معمولا در سرویس دهای پیوسته تا دمای ( C ° ) 1150 و در سرویس دهی های متناوب تا دمای ( C ° ) 1038 مقاومت به اکسیداسیون خوبی از خود نشان می دهد. البته مواد موجود و به طورکلی شرایط محیطی حاکم حداکثر دمای کاری این فولاد زنگ نزن را تحت تاثیر قرار می دهند.

  • تفاوت ورق استیل نسوز (S) 310 و 310 در چیست؟

    معمولا یکی از معضلات استنلس استیل های آستنیتی سری 300 وقوع خوردگی بین دانه ای در محدوده دمایی ( C ° ) 860 – 425 حین جوشکاری و سرویس دهی در این بازه دمایی است. جهت جلوگیری از پدیده هنگام جوشکاری گریدهای کم کربن توسعه یافته اند. در این راستا ورق استیل (S) 310 رده ی کم کربن گرید 310 بوده و جوش پذیری بهتری دارد.


امتیاز شما به این مطلب چقدر است؟


ارسال نظر درباره این موضوع

Loading...
تماس بگیرید