استیل 304

استیل ۳۰۴ چیست؟ استیل ۳۰۴ (Steel 304) یکی از انواع استنلس استیل (Stainless Steel) سری ۳۰۰ آستنیتی است که اکثر اوقات با نام فولاد ضد زنگ ۸/۱۸ هم می شناسیم که نشان دهنده ۱۸% کروم و ۸% 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 ۳۰۴ با فولاد ۳۱۶ خواهیم پرداخت.

ترکیب شیمیایی استنلس استیل ۳۰۴

همانطور که گفتیم استیل تیپ ۳۰۴ یکی از انواع فولادهای ضد زنگ سری ۳۰۰ (۳xx) 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 ۰.۱%
• کروم بین ۱۸ تا ۲۰%
• آهن بین ۶۶.۳۴۵ تا ۷۴%
• منگنز حداکثر ۲%
• نیکل بین ۸ تا ۱۰.۵%
• فسفر حداکثر ۰.۰۴۵%
• گوگرد حداکثر ۰.۰۳%
• سیلیسیم حداکثر ۱%

چگالی ورق استیل ۳۰۴ حدود ۷.۸۶ گرم در هر سانتی متر مکعب می باشد. برای محاسبه وزن استیل ۳۰۴ هم می بایست طول و عرض ورق استیل (برحسب متر) را در ضخامت ورق (برحسب میلیمتر) ضرب کنید و عدد حاصل را در ۷.۸۶ 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 ۱۰۰۰ کنید.

تیپ های مختلف استیل ۳۰۴ 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. ۳۰۴ معمولی، ۳۰۴L و ۳۰۴H. به عنوان مثال ۳۰۴L به معنای پایینترین درصد کربن (۰.۰۳%) است و ۳۰۴H به معنای بیشترین درصد کربن (۰.۰۴ تا ۰.۱%) می باشد این در حالیست که در نوع معمولی میزان کربن تقریبا حد وسط این دو و حدود ۰.۰۸% است.

همین تفاوت در مقدار کربن باعث تولید آلیاژهای مختلفی از استیل ۳۰۴ ضد زنگ شده که کاربردهای مختلفی هم پیدا کرده اند. به عنوان مثال تیپ ۳۰۴L 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 ۳۰۴H 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 ۳۰۴

مشخصات ورق استیل ۳۰۴ 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 ۳۰۴، 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 ۶۰ درجه، حفره هایی ایجاد می شود اما در گرید ۳۰۴H 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 ۳۰۴ 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 ۱۰۱۰ تا ۱۱۲۰ درجه سانتیگراد حرارت می دهند و فورا خنک می کنند.

گرید ۳۰۴L 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 ۳۰۴H هم در مواقعی که استحکام بالا در دماهایی بین ۵۰۰ تا ۸۰۰ درجه نیاز باشد بهترین گزینه است

• خصوصیات مکانیکی: برای خصوصیات مکانیکی استیل ۳۰۴ 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:

در این جدول برخی از مهمترین مشخصات و خصوصیات استیل ۳۰۴ 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 ۳۰۴ 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 ۳۰۴ 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 ۵۱) 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 ۳۰۴ 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 ۳۰۴ 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 ۳۰۴ 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 ۳۰۴، 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 ۳۰۴، 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 ۳۰۴ 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 ۳۰۸ 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 ۳۰۴

بد نیست بدانید که گاهی اوقات به استیل ۳۰۴، 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 ۳۰۴ مثل استیل ۳۰۴ فنری و غیره باشیم.

در ادامه به عنوان نمونه به چند مورد از کاربردهای فولاد ضد زنگ ۳۰۴ 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 ۳۰۴ با ۳۱۶

استیل ۳۱۶ و ۳۰۴ از رایج ترین و پرکاربردترین انواع فولاد ضد زنگ هستند با این تفاوت که در استیل ۳۱۶، حدود ۲ تا ۳% عنصر مولیبدن هم وجود دارد که در نوع ۳۰۴ 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 ۳۱۶ از حیث خصوصیات مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی تا حد زیادی شبیه به نوع ۳۰۴ است به جز عنصر مولیبدن که فقط در تیپ ۳۱۶ دیده می شود.

استیل ۳۱۶ 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 ۳۱۶ در مقایسه با ۳۰۴ 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 ۳۰۴

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 ۳۰۴ 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.

سؤالات متداول

۱. استیل ۳۰۴ چیست؟

استیل ۳۰۴ یکی از انواع فولادهای ضد زنگ آستنیتی است که به بخاطر داشتن ۱۸% کروم و ۸% نیکل به فولاد ۸/۱۸ هم معروف می باشد.

۲. چند نوع یا تیپ از استیل ۳۰۴ وجود دارد؟

دو نوع ۳۰۴L و ۳۰۴H وجود دارند که در میزان کربن با یکدیگر متفاوت هستند و به ترتیب کمترین و بیشترین میزان کربن را در ساختار خود دارند.

۳. خصوصیات و مشخصات استیل ۳۰۴ چیست؟

مقاومت در برابر خوردگی، دمای بالا، استحکام و ماندگاری طولانی، ضربه شارپی زیاد و غیره از جمله خصوصیات این نوع استیل است.

۴. تفاوت بین استیل ۳۱۶ و استیل ۳۰۴ چیست؟

استیل ۳۱۶ حدود ۲ تا ۳% مولیبدن دارد که در استیل ۳۰۴ به کار نرفته است و همین باعث بهبود کلیه خصوصیات این نوع فولاد در مقایسه با نوع ۳۰۴ شده است.