فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل، یکی از انواع معروف فولادهای آلیاژی است که به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. در این مقاله، به بررسی تفاوت های دو گرید معروف فولاد زنگ نزن یعنی ۳۰۴ و ۳۱۶ می‌پردازیم و نحوه تشخیص آنها را بررسی خواهیم کرد.
فولادهای ضدزنگ یا استنلس استیل، ترکیبی از آهن، کربن و عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل هستند. این عناصر آلیاژی، مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی و اثرات مکانیکی را به فولادها اضافه می‌کنند. گریدهای متنوعی از فولاد ضدزنگ وجود دارند، اما بین آنها، استیل ۳۰۴ و استیل ۳۱۶ از رایج‌ترین و محبوب‌ترین گریدها هستند. با این حال، تفاوت‌های قابل توجهی بین استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ وجود دارد که در ادامه به آنها پرداخته خواهد شد.
تفاوت در ترکیبات شیمیایی ورق استیل 304 و ورق استیل 316
در ابتدا، باید بدانیم که هر دو استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ از ترکیب آهن، فولاد، و کروم ساخته می‌شوند و دو نوع فولاد زنگ نزن پرکاربرد هستند که در صنایع مختلف به کار می‌روند. اما فولادهای استنلس استیل، به دلیل حضور کروم در ترکیبات آنها، مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی، رطوبت و عوامل خورنده دارند. اما تفاوت اصلی بین استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ چیست و چرا نباید آنها را اشتباه گرفت؟ در اینجاست که به ویژگی‌های منحصر به فرد هر یک از این گریدها باید توجه کرد.
| عنصر شیمیایی | استیل 304 | استیل 316 |
| کربن | 0.08% > | 0.08% > |
| منگنز | 2.00% > | 2.00% > |
| فسفر | 0.045% > | 0.045% > |
| گوگرد | 0.030% > | 0.030% > |
| سیلیکون | 1.00% > | 1.00% > |
| کروم | 18.00% – 20.00% | 16.00% – 18.00% |
| نیکل | 8.00% – 10.50% | 10.00% – 14.00% |
| مولیبدن | – | 2.00% – 3.00% |
ورق استیل 304
ورق استیل 304 دارای حداکثر 0.08% کربن، 18-20% کروم و 8-10.5% نیکل است. این نوع استیل جزء آلیاژهای Austenitic به شمار می‌رود که به دلیل ترکیبات شیمیایی خاص خود، مقاومت خوبی در برابر خوردگی عمومی و تأثیرات محیطی دارد. همچنین، ورق استیل 304 دارای مقاومت مناسبی در برابر حرارت تا دمای 815 درجه سانتیگراد است. این ورق استیل نیز مقاومت قابل توجهی در برابر اسیدها و محلول‌های نمکی دارد و بنابراین در بسیاری از صنایع مانند صنایع خودروسازی، صنایع غذایی، پزشکی و ساخت و ساز استفاده می‌شود.
ورق استیل 316
ورق استیل 316 همچنین دارای حداکثر 0.08% کربن، 16-18% کروم، 10-14% نیکل، 2-3% مولیبدن و سایر عناصر مانند منگنز و فسفر است. این نوع استیل نیز جزء آلیاژهای Austenitic است. با توجه به ترکیب شیمیایی خود، ورق استیل 316 مقاومت بهتری در برابر خوردگی دارد، به خصوص در محیط‌های با اسیدیته بالا مانند صنایع شیمیایی و نفت و گاز. همچنین، استیل 316 دارای مقاومت بیشتری در برابر حرارت تا دمای 815 درجه سانتیگراد است و در مقابل مواد شیمیایی خورنده مانند اسیدها، محلول‌های نمکی و کلراید، مقاومت بیشتری دارد. به همین دلیل، ورق استیل 316 در صنایع دریایی، صنایع داروسازی و تجهیزات شیمیایی استفاده می‌شود.
با توجه به تفاوت ترکیبات شیمیایی ورق استیل 304 و 316، انتخاب بین آنها بسته به نیازها و شرایط کاربرد متفاوت است. ورق استیل 304 مناسب‌تر برای کاربردهایی است که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی عمومی و محیطی کمتر دارند و مقاومت حرارتی آنها تا دمای 815 درجه سانتیگراد کافی است. اما ورق استیل 316 برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بیشتر در برابر خوردگی و مواد شیمیایی دارند، مناسب‌تر است. همچنین، در صنایع دریایی و محیط‌های با اسیدیته بالا، استفاده از ورق استیل 316 توصیه می‌شود.
در نهایت، برای انتخاب درست بین ورق استیل 304 و 316، باید نیازها و شرایط کاربرد خود را به دقت بررسی کنید و با توجه به خواص و مشخصات فنی هر نوع، تصمیم بگیرید.
تفاوت ظاهری ورق استیل 304 و 316
در ظاهر ممکن است، این دو استیل شباهت‌های زیادی با هم داشته باشند، اما با کمی دقت بیشتر، به برخی تفاوت‌هایی که در ظاهر بین آنها وجود دارد پی می‌بریم.
شکل ظاهری ورق استیل 304
ورق استیل 304 به علت ترکیب شیمیایی خاص خود دارای ظاهری براق و صاف است. سطح آن نور را به خوبی منعکس می‌کند و به دلیل این ویژگی، به عنوان یک ماده زیبا و دکوراتیو در بسیاری از کاربردها استفاده می‌شود. ورق استیل 304 همچنین دارای مقاومت خوبی در برابر خط و خش است و به طور کلی به شکل خوبی حفظ می‌شود.
شکل ظاهری ورق استیل 316
ورق استیل 316 نیز دارای ظاهری براق و صاف است، اما با یک تمایز کوچک از استیل 304. ضمن اینکه مشابه استیل 304 است، ورق استیل 316 جذابیت ظاهری بالایی دارد، اما مزیت اصلی آن در مقاومت بیشتر در برابر خوردگی است. علاوه بر این، ورق استیل 316 دارای مقاومت بهتری در برابر مواد شیمیایی خورنده مانند اسیدها و محلول‌های نمکی است.
در کل، تفاوت‌های ظاهری بین ورق استیل 304 و 316 بسیار ناچیز است و بسته به نیازها و شرایط، هر دو می‌توانند به عنوان یک ماده زیبا و قابل اطمینان در پروژه‌های مختلف استفاده شوند.
تفاوت کاربردهای ورق استیل 304 و 316
ورق استیل 304 و 316 دو نوع استیل پرکاربرد هستند که در صنعت و ساختمان‌سازی استفاده می‌شوند. هر کدام از این دو گرید استیل، ویژگی‌های خاصی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌سازد. در ادامه بیشتر این موضوع را توضیح می‌دهیم:
کاربرد ورق استیل 304
ورق استیل 304 به دلیل مقاومت مناسب خود در برابر خوردگی و اکسیداسیون، در صنایع مختلفی استفاده می‌شود. این گرید استیل، برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر تغییرات دما، رطوبت و مواد شیمیایی دارند بسیار مناسب است.برخی از صنایعی که از ورق استیل 304 استفاده می کنند به شرح زیر است:
- ساخت قطعات صنعتی
- تجهیزات غذایی
- تجهیزات پزشکی
- تزریقات پلاستیکی
- مبلمان خانگی و دکوراسیون داخلی
کاربرد ورق استیل 316
ورق استیل 316 به علت مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و تأثیرات شیمیایی، برای کاربردهایی که در معرض محیط‌های خورنده قرار دارند،مناسب و مورد استفاده قرار می‌گیرد.برخی از کاربرد های این گرید استیل به شرح زیر است:
- صنایع شیمیایی
- نفت و گاز
- دریایی
- پردازش غذا
- واحدهای تولیدی آب شیرین کن
- صنایع بهداشتی
- قطعات کشتی
- تجهیزات استخر
- ابزارهای پزشکی و داروسازی
- و صنایع هوا و فضا نیز مناسب است.
تفاوت در کاربردهای ورق استیل 304 و 316 بیشتر در مقاومت آنها در برابر خوردگی و شرایط محیطی است. در حالی که استیل 304 برای بسیاری از صنایع و کاربردهای عمومی مناسب است، اما استیل 316 برای محیط‌هایی با خطر خوردگی بیشتر و نیاز به مقاومت بیشتر مناسب است. در هر صورت، انتخاب گرید مناسب باید بر اساس نیازهای خاص پروژه و شرایط زیست محیطی انجام شود.
نحوه تشخیص ورق استیل 304 و 316
تشخیص ورق استیل 304 و 316 می‌تواند برای فعالان در این حوزه و کاربران این استیل‌ها اهمیت زیادی داشته باشد. اما چگونه باید این دو استیل را از هم تشخیص داد؟ روش‌های مختلفی برای این کار وجود دارد که هر کدام را شرح می‌دهیم:
الف) تست‌های غیرمخرب برای تشخیص ورق 304 و 316
1. آنالیز شیمیایی
روش آنالیز شیمیایی یکی از روش‌های اصلی برای تشخیص ورق استیل 304 و 316 است. با استفاده از این روش، می‌توان میزان عناصر مختلف مانند کروم، نیکل، مولیبدن و سایر عناصر در نمونه‌های استیل را تعیین کرد. استفاده از اسپکتروسکوپی جرمی (ICP) یا روش‌های دیگر مانند آنالیز طیف‌سنجی امکان‌پذیر است.
2. آزمون مغناطیسی
استیل 304 و 316 از نظر مغناطیسی متفاوت هستند. ورق استیل 304 مغناطیسی است، در حالی که ورق استیل 316 غیرمغناطیسی است. بنابراین، با استفاده از آزمون مغناطیسی می‌توان بین این دو گرید استیل تمایز قائل شد. با قرار دادن یک مگنت روی سطح ورق، اگر مگنت جذب شود، نشان‌دهنده وجود استیل 304 است. اگر مگنت جذب نشود، به احتمال زیاد نمونه استیل 316 است.
3. آزمون نیتریک اسید
ورق استیل 304 و 316 در برابر نیتریک اسید واکنش متفاوتی نشان می‌دهند. با قرار دادن قطره‌ای از نیتریک اسید بر روی سطح ورق، اگر منطقه تماس با اسید تیره شود و روی ورق اثر‌های زنگ زده ایجاد شود، نشان‌دهنده وجود استیل 304 است. اگر سطح ورق تغییر نکند و بدون ایجاد زنگ‌زدگی باقی بماند، نمونه احتمالاً استیل 316 است.
4. آزمون آنودیک
استفاده از آزمون آنودیک همچنین می‌تواند به تشخیص ورق استیل 304 و 316 کمک کند. در این روش، با اعمال جریان الکتریکی به سطح ورق، نشانگرهایی از نوع ورق استیل قابل تشخیص هستند.
5. آزمایشات فلزشناسی
در این آزمایشات، نمونه‌های استیل 304 و 316 تحت میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی می‌شوند. با مطالعه و بررسی ساختار داخلی، ترکیب شیمیایی و جزئیات میکروسکوپی نمونه‌ها، تمایز بین آنها به وضوح مشخص می‌شود. به عنوان مثال، استیل 316 دارای ساختار بلوری بیشتری نسبت به استیل 304 است که در آزمایشات میکروسکوپی قابل تشخیص است.
6. آزمایشات فلزشناسی الکترونیکی
در این آزمایشات، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، سطح نمونه‌ها با بزرگنمایی بالا مورد بررسی قرار می‌گیرد. با مشاهده جزئیات میکروسکوپی و تغییرات در ساختار داخلی نمونه‌ها، می‌توان تمایز و شناسایی استیل 304 و 316 را انجام داد. به عنوان مثال، وجود اجزاء آلومینیوم و مولیبدن در استیل 316 می‌تواند توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شود.
7. آزمایشات فلزشناسی اپتیکال
در این آزمایشات، نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ اپتیکال تحت نوردهی و تحت نور مورد بررسی قرار می‌گیرند. تغییرات در رفتار نوری نمونه‌ها، اطلاعاتی درباره ترکیبات شیمیایی و ساختار میکروسکوپی آنها ارائه می‌دهد. با استفاده از این آزمایشات، تمایز و شناسایی ورق‌های استیل 304 و 316 ممکن می‌شود.
همچنین با استفاده از آزمایشات فلزشناسی، فلزشناسی الکترونیکی و فلزشناسی اپتیکال و سایر روش‌های ذکر شده، تشخیص ورق‌های استیل 304 و 316با دقت و صحت بالا امکان‌پذیر است. این روش‌ها با تحلیل و بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی نمونه‌ها، اطلاعات مفیدی درباره جنس و نوع ورق استیل را ارائه می‌دهند. به طور کلی، آزمایشات فلزشناسی با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمایشات فلزشناسی الکترونیکی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمایشات فلزشناسی اپتیکال با استفاده از میکروسکوپ اپتیکال، به ترتیب می‌توانند به شناسایی و تمایز استیل 304 و 316 کمک کنند.
در نتیجه، استفاده از آزمایشات فلزشناسی، فلزشناسی الکترونیکی و فلزشناسی اپتیکال به عنوان روش‌های تشخیص و تمایز بین ورق‌های استیل 304 و 316، امکان ارائه نتایج دقیق و قابل اعتماد را فراهم می‌سازد. با انتخاب و استفاده از روش مناسب، می‌توان به طور صحیح و قابل اطمینان ورق‌های استیل را تشخیص داد و تفاوت‌ها را به صورت صحیح توضیح داد.
ب) تست‌های مکانیکی برای تشخیص ورق 304 و 316
روش‌های مکانیکی نیز به تشخیص ورق‌های استیل 304 و 316 کمک بسیاری می‌کنند. در اینجا، به بررسی سه آزمون مکانیکی شامل آزمون تنش، آزمون سختی و آزمون ضربه می‌پردازیم:
1. آزمون تنش
در آزمون تنش، نمونه‌های استیل 304 و 316 در تنش قرار می‌گیرند تا رفتار مکانیکی آنها مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد. با اعمال نیرو به نمونه و اندازه‌گیری تغییرات طولی و قطری آن، می‌توان خواص مکانیکی مانند مقاومت تسلیم، استحکام کششی و الاستیسیته را مشاهده کرد. استیل 316 به دلیل داشتن نیکل و مولیبدن بیشتر، مقاومت تسلیم و استحکام کششی بالاتری نسبت به استیل 304 دارد. بنابراین، با استفاده از آزمون تنش می‌توان این دو نوع استیل را تفکیک کرد.
2. آزمون سختی
آزمون سختی به عنوان یک روش سریع و غیرمخرب برای نحوه تشخیص ورق‌های استیل 304 و 316 مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از آزمون سختی، سختی سطح نمونه‌ها اندازه‌گیری می‌شود. استیل 316 به دلیل دارا بودن عنصر مولیبدن بیشتر، سختی بالاتری نسبت به استیل 304 دارد. بنابراین، با مقایسه سختی نمونه‌ها، می‌توان آنها را تشخیص داد.
3. آزمون ضربه
آزمون ضربه برای ارزیابی رفتار نمونه‌ها در مقابل ضربه و خمش استفاده می‌شود. در این آزمون، نمونه‌ها در برابر ضربه قرار می‌گیرند و اندازه‌گیری تغییرات در رفتار ضربه‌ای آنها صورت می‌پذیرد. استیل 316 به دلیل مقاومت بیشتر در برابر آلایش‌های خوردگی، مقاومت بالاتری در برابر ضربه دارد. بنابراین، با استفاده از آزمون ضربه، می‌توان نمونه‌ها را تشخیص داد.
استفاده از این تست‌های مکانیکی می‌تواند به تمایز و نحوه تشخیص بین ورق‌های استیل 304 و 316 کمک کند. با انجام آزمون‌های مکانیکی مربوطه و تحلیل نتایج، می‌توان ورق‌های استیل را شناسایی کرد.
قیمت ورق‌های استیل 304 و استیل 316
در بازار فلزات، ورق‌های استیل 304 و 316 به عنوان دو گزینه محبوب و پرکاربرد شناخته می‌شوند. قیمت ورق استیل 304 معمولاً نسبتاً پایین‌تر از استیل 316 است. این امر می‌تواند انتخاب ایده‌آلی برای کسانی با بودجه محدود و پروژه‌هایی با نیازهای خاص باشد. اما ارزش افزوده و خواص فوق‌العاده استیل 316، ارزش هزینه بیشتر را توجیه می‌کند.
استیل صدرا، انتخاب هوشمندانه
در حالی که قیمت ورق‌های استیل 304 و 316 مهم است، اما انتخاب تأمین کننده مناسب نیز نقش بسیار مهمی در تصمیم‌گیری دارد. استیل صدرا به عنوان یکی از پیشروان صنعت فلزات در ایران، ارائه دهنده ورق‌های استیل 304 و 316 با کیفیت بالا و قیمت رقابتی است. با تضمین کیفیت، به عنوان یک گزینه مناسب برای انتخاب و خرید مطمئن است.