ورق استیل ۴۱۰

معرفی ورق استیل ۴۱۰

ورق استیل ۴۱۰ که در گروه فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی قرار دارد، حاوی ۱۱/۵ درصد کروم در ساختار خود بوده و دارای مقاومت به خوردگی مناسبی است. با این وجود، مقاومت به خوردگی ورق استیل ۴۱۰ را می توان با مجموعه ای از فرآیندها همچون سخت کردن، تمپر کردن و پولیش بهبود بخشید. کوئنچ و تمپر استیل ۴۱۰ را سخت می سازد. این فولادها کاربردهای کلی داشته که دربرگیرنده خوردگی ملایم، مقاومت در برابر حرارت و استحکام بالا می باشد.
فولادهای زنگ نزن مارتنیزیتی با استفاده از تکنیک هایی تولید می شوند که مستلزم عملیات حرارتی نهایی می باشد. این گروه از فولادها مقاومت کمتری در مقابل خوردگی در مقایسه با فولادهای آستنیتی دارند. دمای کاری این فولادها تحت تاثیر تغییرات میزان استحکام است به طوری که با افزایش دما استحکام افت می کند و شکل پذیری نیز پس از سرمایش کاهش می یابد.

مشخصه های کلیدی

جداول زیر ترکیب شیمایی، خواص فیزیکی و مکانیکی ورق استیل ۴۱۰ را بر طبق استاندارد ASTM A276 نشان می دهد.

جدول ۱: آنالیز ترکیب شیمیایی ورق استیل ۴۱۰

Grade		C	Mn	Si	P	S	Cr	Ni
۴۱۰	min	–	–	–	–	–	۱۱.۵	۰.۷۵
۴۱۰	max	۰.۱۵	۱	۱	۰.۰۴	۰.۰۳	۱۳.۵	۰.۷۵

جدول ۲: خواص مکانیکی ورق استیل ۴۱۰

Tempering Temperature (^۰C)	Tensile Strength(Mpa)	Yield Strength 0.2% proof(Mpa)	Elongation (% in 50 mm)	Hardness Brinell(HB)	Impact Charpy V (J)
Annealed	۴۸۰ min	۲۷۵ min	۱۶ min	–	–
۲۰۴	۱۴۷۵	۱۰۵	۱۱	۴۰۰	۳۰
۳۱۶	۱۴۷۰	۹۶۱	۱۸	۴۰۰	۳۶
۴۲۷	۱۳۴۰	۹۲۰	۱۸.۵	۴۰۵	#
۵۳۸	۹۸۵	۷۳۰	۱۶	۳۲۱	#
۵۹۳	۸۷۰	۶۷۵	۲۰	۲۵۵	۳۹
۶۵۰	۳۰۰	۲۷۰	۲۹.۵	۲۲۵	۸۰

جدول ۲: خواص مکانیکی ورق استیل ۴۱۰

Grade	Density(kg/m^۳)	Elastic Modulus(Gpa)	Mean Coefficient of Thermal Expansion			Thermal Condutivity		Specific Heat	Electrical Resistivity
			۰-۱۰۰ ^۰C	۰-۳۱۵ ^۰C	۰-۵۳۸ ^۰C	at 100 ^۰C	at 500 ^۰C
۴۱۰	۷۸۰۰	۲۰۰	۹.۹	۱۱	۱۱.۵	۲۴.۹	۲۸.۷	۴۶۰	۵۷۰

مقاومت در برابر خوردگی

استنلس استیل ۴۱۰ در مقابل گازهای داغ، بخار، غذا، اسیدهای ملایم و قلیا، آب تازه و هوای خشک مقاوم هستند. این فولادها حداکثر خوردگی و مقاومت در مقابل حرارت خود را از طریق سخت شدن به دست می آورند. با این وجود، ورق استیل ۴۱۰ مقاومت کمتری در مقابل خوردگی نسبت به گریدهای آستنیتی و استیل فریتی ۴۳۰ که حاوی ۱۷% کروم می باشد را دارد.

مقاومت در مقابل حرارت

ورق استیل ۴۱۰ دارای مقاومت مناسبی تا دماهای ۶۵۰ درجه سانتی گراد دارا می باشند. با این وجود، خواص مکانیکی این فولادها در محدوده دمایی ۴۰۰- ۵۸۰ درجه سانتی گراد کاهش می یابد.

عملیات حرارتی

عملیات آنیل استیل ۴۱۰ معمولا در محدوده دمایی ۸۱۵-۹۰۰ درجه سانتی گراد انجام می شود. سرمایش پس از عملیات آنیل در کوره و هوای آزاد صورت می گیرد. همچنین می توان عملیات آنیل این فولادها را در محدوده دمایی ۶۵۰ تا ۷۶۰ انجام داد و سپس قطعات آنیل شده را در هوا خنک نمود.

سیکل عملیات حرارتی جهت سخت کردن ورق استیل ۴۱۰

افزایش سختی ورق استیل ۴۱۰ بوسیله عملیات حراتی در ۹۲۵ الی ۱۰۱۰ درجه سانتی گراد و سرمایش در هوا و یا روغن انجام می گیرد. ذکر این نکته ضروری است که قطعات سنگین باید در روغن سرد شوند. پس از این مرحله معمولاً عملیات تمپر به منظور افزایش سختی و خواص مکانیکی صورت می پذیرد. عملیات تمپر در محدوده دمایی ۴۰۰-۵۸۰ درجه سانتی گراد توصیه نمی گردد.

جوشکاری

ورق استیل ۴۱۰ با استفاده از تمامی تکنیک های متداول جوشکاری قابل جوشکاری است، البته باید قبل از جوشکاری در محدوده دمایی ۱۵۰-۲۶۰ درجه سانتی گراد پیش گرم شوند و به عملیات آنیل پس از جوشکاری نیاز دارند تا از انتشار ترک جلوگیری شود. در شرایط جوشکاری، مفتول های فیلر ( پر کننده ۳۰۹) را می توان به منظور دستیابی به اتصالات شکل پذیر استفاده نمود.
مطابق استانداردهای (AS1554.6) ۱۵۵۴.۶، الکترودها یا مفتول های گرید ۳۰۹ برای جوشکاری فولادهای ۴۱۰ ترجیح داده می شوند.
ورق استیل ۴۱۰ به سادگی در شرایط آنیل و درجه حرارت های بالا می توانند به راحتی ماشین کاری گردند. با این وجود، در صورت سخت شدن تا مقادیر بالاتر از ۳۰(HRC)، ماشین کاری ( تراش کاری ورق استیل ۴۱۰ دشوار می باشد.