استیل 304

استیل 304 چیست؟ استیل 304 (Steel 304) یکی از انواع استنلس استیل (Stainless Steel) سری 300 آستنیتی است که اکثر اوقات با نام فولاد ضد زنگ 8/18 هم می شناسیم که نشان دهنده 18% کروم و 8% نیکل می باشد.

این نوع ورقه های فولادی یکی از پرکاربردترین انواع فولادهای ضد زنگ در صنایع کاری مختلف هستند که در ادامه با توضیح کامل مشخصات و ویژگی های آن، متوجه دلیل این موضوع خواهید شد. در انتها نیز به مقایسه فولاد 304 با فولاد 316 خواهیم پرداخت.

ترکیب شیمیایی استنلس استیل 304

همانطور که گفتیم استیل تیپ 304 یکی از انواع فولادهای ضد زنگ سری 300 (3xx) است که ترکیبی از کروم و نیکل به عنوان عناصر غالب و سایر عناصر به مقدار کمتر می باشد. در ادامه ترکیب شیمیایی این نوع ورق فولادی ضد زنگ را مشاهده می کنید:

کربن کمتر از 0.1%
کروم بین 18 تا 20%
آهن بین 66.345 تا 74%
منگنز حداکثر 2%
نیکل بین 8 تا 10.5%
فسفر حداکثر 0.045%
گوگرد حداکثر 0.03%
سیلیسیم حداکثر 1%

چگالی ورق استیل 304 حدود 7.86 گرم در هر سانتی متر مکعب می باشد. برای محاسبه وزن استیل 304 هم می بایست طول و عرض ورق استیل (برحسب متر) را در ضخامت ورق (برحسب میلیمتر) ضرب کنید و عدد حاصل را در 7.86 که چگالی ورق می باشد ضرب نمایید تا عدد نهایی، وزن ورق (برحسب گرم) را به شما بدهد.

اما در محاسبات فاکتور فروش، وزن ورق برحسب کیلوگرم بیان می شود که کافیست عدد نهایی را تقسیم بر عدد 1000 کنید.

تیپ های مختلف استیل 304 ضد زنگ و کاربرد هر یک

این نوع ورقه های استیل برحسب درصد کربن تشکیل دهنده در سه نوع یا تیپ کلی دسته بندی می شوند. 304 معمولی، 304L و 304H. به عنوان مثال 304L به معنای پایینترین درصد کربن (0.03%) است و 304H به معنای بیشترین درصد کربن (0.04 تا 0.1%) می باشد این در حالیست که در نوع معمولی میزان کربن تقریبا حد وسط این دو و حدود 0.08% است.

همین تفاوت در مقدار کربن باعث تولید آلیاژهای مختلفی از استیل 304 ضد زنگ شده که کاربردهای مختلفی هم پیدا کرده اند. به عنوان مثال تیپ 304L برای اجزایی با جوشکاری زیاد مناسب است که نیازی به بازپخت بعد از جوشکاری هم ندارند چون درصد پایین کربن باعث افزایش خاصیت تورق پذیری شده است.

در مقابل تیپ 304H اکثرا در ساخت تجهیزاتی که باید در دمای بالا مقاوم باشند استفاده می شود چرا که درصد کربن بالا، باعث افزایش سختی و استحکام ساختاری در دماهای بالا شده است.

مشخصات استیل 304

مشخصات ورق استیل 304 را می توان از جنبه های مختلف بررسی کرد تا بیشتر با این نوع ورقه های فولادی ضد زنگ آشنا شوید. در ادامه به بررسی کامل خصوصیات مکانیکی و کاربردی این نوع ورق استیل خواهیم پرداخته ایم با ما همراه باشید.

مقاومت به خوردگی و اثرات دمایی: یکی از دلایل محبوبیت بسیار بالای لوله استیل 304، مقاومت به خوردگی طبیعی آن است. این محصولات فولادی می توانند در تمامی محیط ها در برابر حمله مواد کلریدی مقاومت کنند. در سطح این نوع استیل در دمای بالای 60 درجه، حفره هایی ایجاد می شود اما در گرید 304H این اثر دمایی به شدت کاهش پیدا می کند. با این حال چنین اتفاقی به معنای زنگ زدگی این نوع استیل در دمای بالا نیست اما اگر مدت طولانی در محلول حاوی مواد خورنده قرار بگیرد، دچار فرسایش خواهد شد.

فولاد ضد زنگ 304 با فرایند گرمادهی، سخت شوندگی پیدا نمی کند اما بر روی آن فرایند بازپخت (Annealing) و سردکاری صورت می گیرد تا کاربرد پذیری و استقامت و استحکام آن بیشتر شود. در واقع این نوع فولادها را تا دمای 1010 تا 1120 درجه سانتیگراد حرارت می دهند و فورا خنک می کنند.

گرید 304L در پروژه هایی که مقاومت به خوردگی بسیار اهمیت دارد گزینه بهتری است چون درصد کربن پایینتر باعث شده تا خوردگی بین گرانولی در ساختار این نوع استیل به شدت کاهش پیدا کند. گرید 304H هم در مواقعی که استحکام بالا در دماهایی بین 500 تا 800 درجه نیاز باشد بهترین گزینه است

خصوصیات مکانیکی: برای خصوصیات مکانیکی استیل 304 باید به جنبه های مختلف بپردازیم که در جدول زیر مشخص شده اند و در ادامه هر یک از این موارد را توضیح خواهیم داد:

خصوصیات مکانیکی	Metric	English
حداکثر کشش مجاز قبل از شکسته شدن	505 مگاپاسکال	73200 psi
حداکثر مقاومت در برابر کشش قبل از دفرمه شدن	215 مگاپاسکال	31200 psi
درجه سختی برحسب برینل و راکول (Rockwell)	70 راکول و 215 برینل	70 راکول و 215 برینل
مدول الاستیسیته	193 تا 200 گیگا پاسکال	28000 – 29000 ksi
ضربه شارپی	325 ژول	240 ft-lb

در این جدول برخی از مهمترین مشخصات و خصوصیات استیل 304 را مشاهده می کنید که در ادامه توضیح می دهیم:

حداکثر کشش مجاز قبل از شکسته شدن (Ultimate Tensile Strength) و حداکثر مقاومت در برابر کشش قبل از دفرمه شدن (Tensile Yield Strength): این ویژگی نشان دهنده میزان انعطاف پذیری فولاد در برابر نیروهای کششی است. طبیعتا حداکثر مقاومت در برابر کشش قبل از دفرمه شدن مقداری کمتری خواهد بود.

با اینکه اعداد نشان داده شده ثابت می کنند که استیل 304 به اندازه سایر انواع استیل یا فولاد، مقاومت و استحکام بالایی ندارد ولی همین ویژگی کمکم می کند تا این ورقه ها را بتوان بدون مشکل خاصی به فرم های مختلف تبدیل کرد.

درجه سختی (Hardness): این عدد که در برخی منابع برحسب راکول و در برخی منابع نیز برحسب برینل مشخص شده نشان دهنده ویژگی استیل 304 در برابر دفرمه شدن سطحی است. هر چقدر این عدد بالاتر باشد، مقاومت آن در برابر خراشیدگی و سایش بیشتر شده و تورق پذیری آن کاهش می یابد.

با توجه به اعداد نشان داده شده و مقایسه آن با درجه سختی مس برحسب راکول (عدد 51) متوجه می شویم که در مقایسه با سایر فولادهای ضد زنگ استحکام و سختی خیلی بالایی ندارد. با این حال همین عامل باعث شده تا مشابه با مواد ضد سایش برای اکثر صنایع مختلف قابل کاربرد باشد.

مدول الاستیسیته (Modulus of Elasticity): استیل 304 ویژگی بسیار مهم دیگری است که نشان دهنده قابلیت حفظ شکل فولاد در برابر فشار وارد شده است و به نوعی استحکام آن را نشان می دهد. عدد نشان داده شده مشخص می کند که مدول الاستیسیته فولاد ضد زنگ 304 بسیار بالاست و تحت فشار به راحتی دفرمه نخواهد شد.

با این حال هر چقدر این عدد بالاتر باشد، ماشین کاری آن سخت تر خواهد شد به همین دلیل در صنایع، اکثر مواقع این نوع فولاد را با مدول الاستیسیته پایینتر تولید می کنند.

ضربه شارپی (Charpy Impact): این ویژگی برای فولادهای ضد زنگ مثل تیپ 304 نشان دهنده این است که در اثر ضربه و جذب انرژی چطور دچار شکستگی خواهند شد. در این تست یک آونگ بزرگ به نمونه استیل برخورد می کند و در اثر انتقال انرژی از آونگ به فلز، خم شدگی یا شکستگی رخ خواهد داد.

نتیجه این تست برحسب ژول یا انرژی وارد شده به فلز مشخص می شود که هر چقدر بالاتر باشد یعنی برای شکستن فولاد ضد زنگ نیاز به انرژی بالاتری است تا دچار شکستگی شود.

در این جدول مشاهده می کنیم که یکی از خصوصیات بارز استیل 304، مقاومت بالا در برابر ضربه و خم شدن آن قبل از شکستن کامل می باشد. در نتیجه می توان این نوع فولاد را دستکاری کرد و به شکل های مختلف تبدیل نمود بدون اینکه دچار شکستگی ساختاری شود.

قابلیت ماشین کاری و برشکاری: از جمله مشخصات و ویژگی های دیگر فولاد ضد زنگ 304، قابلیت عالی آن برای ماشین کاری و برشکاری است. برای بهتر کردن قابلیت برشکاری این نوع فولادها همیشه لبه های برنده را تیز نگه می دارند , برش ها باید عمیق باشند.

رسانایی گرمایی پایین این نوع فولادهای آستنیتی باعث جذب گرما در لبه های برش می شود در نتیجه برای برشکاری همیشه باید از مواد خنک کننده و لوبریکانت استفاده کرد.

جوشکاری فیوژن: عملکرد استیل 304 در جوشکاری فیوژن، در حضور فیلر و بدون آن فوق العاده است و این مورد یکی از مشخصات و ویژگی های مهم آن است. برای جوشکاری این نوع فولاد توصیه می شود از الکترودهای ساخته شده با گرید 308 فولاد ضد زنگ استفاده شود. برای قسمت هایی که جوشکاری سنگین دارند گاهی اوقات توصیه می کنند، بازپخت پس از جوشکاری انجام شود.

کاربردهای استیل 304

بد نیست بدانید که گاهی اوقات به استیل 304، فولاد ضد زنگ گرید غذایی (Food-grade) هم می گویند چون با اکثریت اسیدهای آلی واکنش نمی دهد و در نتیجه می توان در صنایع غذایی بکار برد.

قابلیت جوشکاری، ماشین کاری و برشکاری، کاربردپذیری و مقاومت بالا در برابر خوردگی و دمای بالا باعث شده تا در اکثر صنایع، شاهد کاربرد انواع استیل تیپ 304 مثل استیل 304 فنری و غیره باشیم.

در ادامه به عنوان نمونه به چند مورد از کاربردهای فولاد ضد زنگ 304 اشاره می کنیم:

تجهیزات آشپزخانه مثل سینک، کارد و چنگال، بک اسپلش
انواع ساخت لوله
وسایل غذایی مثل میکسر، آبمیوه گیری و غیره
تجهیزات پردازش مواد دارویی
سر سوزن های هیپودرمیک یا زیرپوستی
قابلمه و ماهیتابه
تجهیزات رنگرزی
ابزارهای قاب سازی
سرویس بهداشتی
فنر، پیچ و مهره

و غیره.

نحوه تشخیص استیل 304 با 316

استیل 316 و 304 از رایج ترین و پرکاربردترین انواع فولاد ضد زنگ هستند با این تفاوت که در استیل 316، حدود 2 تا 3% عنصر مولیبدن هم وجود دارد که در نوع 304 به چشم نمی خورد. همین عامل باعث شده تا مقاومت به خوردگی مخصوصا در محیط های به شدت نمکی یا کلری، مقاومت به ایجاد حفرات در اثر دمای بالا و استحکام کلی، بسیار بیشتر باشد.

استیل 316 از حیث خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی تا حد زیادی شبیه به نوع 304 است به جز عنصر مولیبدن که فقط در تیپ 316 دیده می شود.

استیل 316 در بسیاری از صنایع از جمله صنایع شیمیایی و همچنین محیط های با غلظت بالای نمک و کلرید، در ساخت تجهیزات جراحی پزشکی، صنایع ساخت مواد دارویی، ظرف های فشار، لوله های انتقال دهنده مواد شیمیایی، تجهیزات دریایی، آشپزخانه های صنعتی، لوازم تجاری و غیره کاربرد دارد.

طبیعتا قیمت استیل 316 در مقایسه با 304 بیشتر است اما با توجه به مقاومت بالاتر و استحکام بیشتر، در صنایعی که نیاز به چنین ویژگی هایی باشد، کاملا ارزش پرداخت هزینه های بالاتر را دارد.

قیمت ورق استیل 304

کارخانه فولاد اصفهان به عنوان یکی از بزرگترین تولید کنندگان انواع فولادهای ضد سایش، ضد زنگ یا استنلس استیل و غیره فعالیت دارد.

این کارخانه توانسته با بهره گیری از بهترین و جدیدترین تکنولوژی و دستگاه های ساخت و استفاده از مواد اولیه با کیفیت، بهترین نوع ورقه های استیل را در گریدهای مختلف، متناسب با نیاز صنایع، تولید کند.

قیمت ورق استیل 304 طبیعتا تحت تأثیر عواملی مثل وزن، ضخامت، نوع گرید، نوسانات بازار و غیره تغییر می کند. بنابراین توصیه می کنیم قبل از خرید با همکاران ما در واحد فروش تماس بگیرید تا ضمن دریافت نظرات کارشناسی و مشاوره رایگان، با فاکتور معتبر، از قیمت نهایی مطلع شوید.