زمانی که به سراغ استیل ضد زنگ می‌روید، می‌توانید این محصولات را در گروه‌ها و سری‌های بسیار متنوع شاهد باشید که گریدهای گوناگون این آلیاژ هر یک ویژگی‌های کلی مشابهی با یکدیگر دارند؛ اما در برخی از مشخصه‌های آلیاژی با یکدیگر متفاوت هستند. برخی از این گریدها اصطلاحاً با نام ورق استیل بگیر شناخته می‌شوند و برخی دیگر به استیل نگیر معروف هستند. ورق استیل 430، 420 و ۴۱۰ جزو انواع استیل ضد زنگ محسوب می‌شوند که شما متناسب با نیاز و خواسته خود می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید.
ورق استیل 430
ورق استیل ۴۳۰ که جزو فولادهای ضد زنگ فریتی به‌حساب می‌آید، دارای ترکیباتی از کروم است. ورق استیل ۴۳۰ جزو استیل‌های بگیر محسوب می‌شود و در صورت نزدیک شدن به آهنربا آن را جذب می‌نماید. از مهم‌ترین ویژگی‌های این ورقه استیل می‌توان به این نکته اشاره نمود که در محدوده دمایی ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شود تا برای جوشکاری بتوان از آن استفاده کرد. زمانی که بخواهید استیل ۴۳۰ را در بازار فراهم کنید، این آلیاژ به شکل میله‌ای در بازار آهن‌آلات وجود دارد و کاربردهای ویژه‌ای را می‌توانند دارا باشند. میزان کربن موجود در این ورق بسیار زیاد بوده و شما می‌توانید عنصر مولیبدون نیز که باعث مقاومت آن در برابر خوردگی می‌شود را شاهد باشید.
ویژگی های ورق استیل 430
از مهم‌ترین ویژگی‌های ورق استیل ۴۳۰ می‌توان به ساختار آن اشاره کرد که خاصیت مغناطیسی داشته و در صنعت آن را با نام ورق استیل بگیر می‌شناسند. این ساختار و وجود محتوای کم کربن باعث شده تا استیل ۴۳۰ برای انجام عملیات حرارتی سخت مناسب نباشد و برای افزایش استحکام ورق بگیر می‌بایست از فرایندهای کار سخت بهره برد.
ترکیب بندی شیمیایی ورق استیل 430
در ترکیب‌بندی شیمیایی ورق استیل می‌توانید شاهد نیکل، مولیبدون، کروم و… باشید. کربن موجود در ترکیب‌بندی شیمیایی ورق استیل 0.12 درصد بوده و همچنین منگنز 1 درصد در این ترکیب بندی وجود دارد. سیلیسیم نیز یک درصد و فسفر شامل 0.04 درصد بوده و گوگرد سهمی حدود 0.03 درصد را به خود اختصاص داده است. کروم در ترکیب بندی شیمیایی ورق استیل ۴۳۰ بیشترین میزان را شامل می‌شود که چیزی حدود ۱۶ الی ۱۸ درصد است. مولیبدون نیز 0.5 درصد و نیکل نیز 0.5 درصد را شامل می‌شود.
مقایسه استاندارد ورق استیل 430
استانداردهای مختلفی برای ورق استیل ۴۳۰ مطرح شده که می‌توان به استاندارد بریتانیایی، اروپایی، سوئدی و… اشاره نمود که در ادامه به هر یک از این استانداردها اشاره می‌کنیم.
- استاندارد بریتانیایی: 439SIV
- استاندارد اروپایی: شماره 1.4016 و نام X8Cr17
- استاندارد سوئدی: 2320
- استاندارد ژاپنی: SUS430
گریدهای جایگزین ممکن برای ورق استیل 430
استیل گرید 430F به شکل میله‌ای وجود داشته و برای ساخت در پیچ و یراق، شفت‌ها، پینیون، چرخ دنده و دستگاه‌های پیچ گوشتی اتوماتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. گرید ۴۳۰ شباهت بسیار زیادی به گرید ۴۳۴ داشته و یک نسخه حاوی مولیپتون به‌شمار می‌آید که مولیبدون موجود می‌تواند، مقاومت در برابر خوردگی آن را افزایش دهد. علاوه‌بر آن گریدهای ۴۳۴، ۳۱۶، و… می‌توانند جایگزین ممکن برای ورق استیل ۴۳۰ باشند.
مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل 430
دلیل مقاومت بسیار بالای استیل ۴۳۰ در برابر خوردگی تنشی باعث شده تا می‌توانید از آن در محیط‌های که حاوی مواد خورنده و تحت فشار زیاد از این نوع ورقه استیل استفاده کنید. این ورقه استیل در برابر اسیدهای آلی، سفوریک اسید و استیل اسید مقاومت مطلوبی از خود نشان می‌دهد و در دماهای بالا نیز در برابر اکسیداسیون مقاومت دارد. اگر بخواهید به تنها ایراد استیل ۴۳۰ اشاره کنید، شکنندگی در دمای کمتر از صفر درجه سانتیگراد به‌حساب می‌آید و به همین دلیل این ورق در این دما بسیار کم مورد استفاده قرار گرفته؛ چرا که در این دما رفتار شکست ترد در مقابل نیروهای وارد شده از خود نشان می‌دهد.
مقاومت در برابر حرارت
اگر بخواهید از مقاومت ورق استیل ۴۳۰ در برابر حرارت اطلاع پیدا کنید، باید بگوییم که حداکثر دمای قابل تحمل ۸۷۰ درجه سانتیگراد و در حرارت مداوم نیز تا ۸۱۵ درجه سانتیگراد می‌تواند مقاومت مطلوبی از خود نشان دهد. اگر این ورق به طور طولانی مدت در دمایی بین ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد قرار بگیرد ممکن است شکننده شده و نیاز به بازپخت داشته باشد.
کاربردهای ورق استیل 430
شما می‌توانید از ورق استیل ۴۳۰ در موقعیت‌های مختلف استفاده کنید که رایج‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
- محفظه داخلی ماشین ظرفشویی
- قالب داخلی یخچال
- انواع تکیه گاه و بست
- بدنه اجاق گاز
- لوله داخلی دودکش
ورق استیل 420
یکی از انواع ورق‌های استیل با کربن بالا استیل ۴۲۰ به‌شمار می‌آید که دارای حداقل محتوای کروم ۱۲ درصد است. استیل ۴۲۰ نیز همانند دیگر استیل‌های ضد زنگ قابلیت سخت شدن از طریق عملیات حرارتی را دارا بوده و در صورت جلا دادن می‌تواند مقاومت در برابر خوردگی و فلز، شکل‌پذیری خوبی را از خود نشان دهد. این ورق استیل نیز در برابر خوردگی مقاومت بالایی از خود بروز می‌دهد.
ویژگی های ورق استیل 420
ورق استیل ۴۲۰ که طی عملیات حرارتی تولید و سخت می‌شود، نسبت به ورق‌های استیل ۴۱۰ بهتر بوده و نسخه اصلاح شده آن‌ها به‌حساب می‌آید. ترکیبات مورد استفاده در استیل ۴۲۰ باعث شده که سختی و مقاومت آن نسبت به دیگر ورق‌ها افزایش پیدا کند و از دیگر ویژگی‌های ورق استیل ضد زنگ ۴۲۰ می‌توان به مقاومت و پایداری بالای آن در مقابل تخریب فرسودگی اشاره نمود. با توجه به آنکه این نوع ورق در قطرها و سایزهای مختلف تولید می‌شود هر یک از آن‌ها کاربردهای گوناگونی دارند.
ترکیب بندی شیمیایی ورق استیل 420
در ترکیب‌بندی شیمیایی ورق استیل ۴۲۰ شما می‌توانید شاهد کربن، منگنز و سیلیسیم، کروم، نیکل و مولیبدون، فسفر و گوگرد باشید. کمترین حالت کربن موجود در این ورق استیل 0.15 و منگنز سیلیسوم از صفر تا یک درصد متغیر هستند. کروم نیز در کمترین حالت ممکن ۱۲ درصد و در بیشترین حالت ممکن ۱۴ درصد در ترکیب‌بندی شیمیایی ورق استیل ۴۲۰ وجود دارد. علاوه‌بر آن نیکل و مولیبدون نیز هر یک 0.5 درصد از ترکیب آلیاژ را سهیم بوده و فسفر و گوگرد در مقادیر کمتر از سایر عناصر وجود دارند و به ترتیب 0.04 و 0.03 درصد از ترکیبات آلیاژ ورق استیل ۴۲۰ را از آن خود کرده‌اند.
مقایسه استاندارد ورق استیل 420
در حالت کلی ورق استیل ۴۲۰ در معیارهای DIN با نام فولاد 1.4021 معرفی می‌گردد و در دست فولادهای مارتنزی جای گرفته و در مقابل فرسایش و درجه حرارت ثابت هستند. شما می‌توانید ورق استیل ۴۲۰ را جزو استیل‌های زنگ نزن در نظر بگیرید که در کلیه شرایط مغناطیسی قرار می‌گیرند.
گریدهای جایگزین ممکن برای ورق استیل 420
بهترین گریدهای جایگزین برای ورق استیل 420 را می‌توان گرید 410، 416 و 440C دانست. درواقع هر یک از این گریدها برای موقعیتی کاربرد دارند و شما در ابتدا باید نیاز خود را بررسی نمایید و سپس گرید جایگذین را انتخاب نمایید.
مقاومت در برابر خوردگی
فولادهای گرید ۴۲۰ در شرایط سخت‌کاری در برابر آب، قلیایی‌ها، هوا و… مقاوم هستند و این نوع گریدهای فولادی با سطح صاف عملکرد بسیار عالی از خود نشان می‌دهند. خواص مربوط به مقاومت در برابر خوردگی در شرایط آنیل تمایل به کاهش داشته و مقاومت در برابر خوردگی گرید ۴۲۰ نسبت به آلیاژ‌های گرید ۴۳۰ و فولادهای گرید ۴۱۰ و سایر گریدها پایین‌تر است.
مقاومت در برابر حرارت
یکی از مهم‌ترین خواص استیل ۴۲۰ مقاومت آن در برابر پوسته شدن تا دمای حداکثر ۶۵۰ درجه سانتیگراد به‌حساب می‌آید. دمای بالاتر از دمای استاندارد برای این گرید مناسب نبوده و باید به این موضوع توجه ویژه نمود.
کاربردهای ورق استیل 420
با توجه به ویژگی‌های خاص ورق ضد زنگ ۴۲۰ کاربردهای گوناگونی می‌توان از این آلیاژ شاهد بود و به دلیل سختی بسیار بالا و مقاومت در برابر فرسودگی در موقعیت‌های مختلفی می‌توان از آن استفاده کرد. درواقع اصلی‌ترین کاربردهای ورق استیل ۴۲۰ شامل بهره بردن از آن در ساخت ابزارآلات جراحی، ساخت تیغه‌های برش، ساخت ابزارآلات آشپزخانه و ساخت چرخ دنده، لوله و شفت می‌شود.
ورق استیل 410
یکی از فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی ورق استیل ۴۱۰ به‌حساب می‌آید که برای کاربردهای تزیینی می‌توان از آن استفاده کرد. یکی از بارزترین ویژگی‌های این نوع ورق، قابلیت سخت‌پذیری آن در عملیات حرارتی به‌شمار می‌آید. ورق استیل ۴۱۰ جزو ورق‌های استیل بگیر طبقه‌بندی می‌شود که کاربردهای گوناگون و متنوعی در صنایع دارد. در زمان تولید این نوع ورق‌ها شما می‌توانید آن‌ها را به دو صورت ساده کاربنی و زنگ نزن مشاهده کنید که در طول فرایند تولید ورق‌های ساده کربنی نیز به دو دسته گرم و سرد تقسیم می‌شوند. ورق‌های گرم با بهره بردن از فرایند نبرد در دمای بالا تولید می‌گردند؛ در حالی که ورق‌های سرد در دمای پایین و با استفاده از نبرد ورق‌های گرم تولید می‌شوند.
ترکیب شیمیایی ورق استیل 410
در ترکیب شیمیایی ورق استیل ۴۱۰ شما می‌توانید ۱۱.۵% کربن، ۴% سیلیسیم، ۱% منگنز و ۱۲.۵% کروم را مشاهده کنید. زمانی که از این ترکیب استفاده می‌شود، باعث می‌گردد تا مقاومت ورق استیل ۴۱۰ در برابر خوردگی افزایش پیدا کند و استحکام و سختی بالایی را ایجاد نماید. این ترکیب با استانداردهای جهانی تطابق داشته و به خوبی در دمای پایین شکل گرفته و به دلیل ترکیبات موجود در آن دارای چگالی بالایی است. شما می‌توانید در کشورهای در حال توسعه مانند چین، هند، روسیه، ایران و… شاهد ورود ورق استیل ۴۱۰ باشید؛ چرا که خاصیت مغناطیسی این ورق بسیار بالا است. زمانی که از این نوع ورق‌ها استفاده می‌کنید، می‌توانید مشکلات خوردگی و ضد زنگ بودن برخی از ترکیبات را حل نمایید و همچنین می‌تواند قطعاتی با مقاومت بالا در برابر دما و دیگر عوامل جوی محسوب شود.
مقایسه استاندارد ورق استیل 410
در استاندارد DIN آلمان ورق استیل ۴۱۰ با نام فولاد ۱.۴۰۰۶ (X12cr13) معرفی می‌شود و این نوع استیل به خوبی در دماهای پایین شکل گرفته و به دلیل ترکیباتی که در درون خود دارد، چگالی بالایی را ایجاد می‌کند. این ورق استیل با استانداردهای جهانی مانند ۵۵۰۴ AMS و ۲۴۰ASTM A مطابقت داشته و دارای بهترین جوش‌پذیری نیز است.
نمرات جایگزین ممکن برای ورق استیل 410
اگر تمایل به انتخاب بهترین جایگزین برای ورق استیل 410 هستید باید به سراغ موارد زیر بروید:
- ماشین کاری بالا و مقاومت در برابر خوردگی پایین: گرید 416
- استحکام سختی و سختی بالاتر: گرید 420
- سختی و استحکام سختی بالاتر: گرید 440C
مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل 410
ورق استیل 410 در مقایسه با دیگر استیل‌های موجود مقاومت به خوردگی ضعیف‌تری دارد و در محیط‌های خورنده متوسط می‌تواند، عملیات مثبتی را از خود نشان دهد. این گرید در مقابل گازهای داغ، هوای خشک، بخار و… مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد. علاوه‌بر آن در برابر اسیدهای غذایی نیز مقاومت بالایی داشته و همچنین در برابر اسید سولفوریک، سید نیتریک و… مقاومت معقولی نشان می‌دهد.
مقاومت در برابر حرارت
زمانی که به طور مداوم و پیوسته ورق استیل ۴۱۰ در معرض حرارت قرار گیرد تا دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد می‌تواند مقاومت به اکسیداسیون مطلوبی از خود بروز دهد. در شرایطی که به طور متناوب این آلیاژ در برابر حرارت قرار گیرد و تا دمای ۵۱۸ باشد، همچنان می‌تواند مقاومت مناسبی را از خود نشان دهد.
کاربردهای ورق استیل 410
از مهم‌ترین کاربردهای ورق استیل ۴۱۰ می‌توان به استفاده در پیچ و مهره، استیل، سازه‌های نفتی، شفت، پمپ و شیر‌آلات، توربین‌های گازی، تجهیزات پالایش نفت و فرآوری پترو شیمی و… اشاره کرد.
تفاوت ورق استیل 410 و 420 و 430 در چیست؟
تفاوت‌های مختلفی میان ورق‌های استیل ۴۱۰، ۰ و ۴۳۰ وجود داشته که این تفاوت‌ها از نظر خواص مکانیکی و ترکیب آلیاژی آن‌ها ایجاد می‌شود. علاوه‌بر آن از نظر استفاده و کاربری نیز هر یک از این ورق‌ها تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند. در ادامه به طور مختصر به تفاوت‌های این ورق‌های استیل اشاره می‌کنیم:
خواص فیزیکی
بررسی ورق استیل ۴۱۰
- وجود کروم حدود ۱۲.۵ الی ۱۴ درصد
- وجود خواص مکانیکی برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و سایش بالا دارند؛ اما در مقابل خوردگی مقاوم نیستند.
- استفاده در ساخت قطعات صنعتی که به سختی سطحی نیازمند هستند.
بررسی ورق استیل ۴۲۰
- وجود کروم حدود ۱۴ الی ۱۶ درصد
- وجود خواص مکانیکی مناسب که بعد از عملیات حرارتی می‌توان سختی سطحی بالایی را از خود نشان داد.
- استفاده از این ورق استیل در صنایع مختلف که نیاز به قطعاتی با سختی و استحکام بالا دارند.
بررسی ورق استیل ۴۳۰
- حاوی کروم به میزان ۱۶ الی ۱۸ درصد
- مقاومت کم در برابر خوردگی و مناسب برای محیط‌های بخورندگی کمتر
- استفاده در صنایع خانگی، تجهیزات آشپزخانه و شرایطی که خورندگی کمی وجود دارد.
خواص مکانیکی و مشخصات فنی
- خواص مغناطیسی: هر دو ورق استیل ۴۱۰ و ۴۲۰ تحت اثر میدان مغناطیسی قرار می‌گیرند و دارای خواص مغناطیسی هستند.
- عملیات حرارتی: ورق‌های استیل ۴۲۰ با تمپرهای خاصی تیمار می‌شوند و از عملیات حرارتی آنیل عبور می‌کنند تا سختی و مقاومت بیشتری را کسب می‌نمایند.
- مقاومت کششی: مقاومت کششی ورق استیل ۴۱۰ چیزی حدود ۳۰۰ تا ۱۰۰ و ۱۴۷۵ مگاپاسکال بوده و با استیل ۴۲۰ نیز معادل است. این موضوع می‌تواند نشان دهنده توانایی متریال در برابر مقاومت و نیروهای کششی باشد.
- استحکام تسلیم: استحکام تسلیم در ورق استیل ۴۱۰ حدود ۲۷۰ تا ۱۰۰۵ مگاپاسکال و در استیل ۴۲۰ حدود ۳۴۵ تا ۶۸۰ مگاپاسکال به‌شمار می‌آید.
- فشارهای مکانیکی: هر دو استیل ۴۱۰ و۴۲۰ می‌بایست در وضعیت سختی کار زیر فشار قرار داشته باشند تا بتوانند بیشترین استقامت را در برابر تخریب و فرسایش از خود بروز دهند.
- میزان کربن: فولاد ۴۲۰ بیشترین مقدار کربن را دارا بوده که خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی و سختی مناسبی را نیز ارائه می‌دهد. در مقابل ورق‌های استیل ۴۱۰ کمترین میزان کربن را دارا هستند.
سخن پایانی
تفاوت‌های مختلفی میان ورق‌های استیل 410، 420 و 430 وجود دارد که این تفاوت‌ها هم در خواص مکانیکی و هم در خواص فیزیکی قابل مشاهده هستند. برای مثال در خواص فیزیکی کروم موجود در هر یک از این آلیاژ‌ها متفاوت بوده که می‌تواند تاثیرات بسیاری روی نوع کاربری و موقعیت مناسب برای استفاده از هر آلیاژ بگذارد. علاوه بر آن خواص مکانیکی نظیر خواص مغناطیسی، حرارتی، کششی در هر یک از این آلیاژ‌ها متفاوت بوده و می‌تواند در وضعیت سختی و نیروی کششی قابل تحمل آلیاژ‌ها اثرگذار باشد.