ورق استیل 304 چیست؟

ورق استیل 304 یک فولاد ضد زنگ است که با اعمال برخی اصلاحات (افزایش کروم و کربن کاهش یافته) در گرید پایه 302 تولید می شود و به عنوان فولادهای زنگ نزن سری 300 یا آستنیتی طبقه بندی می شود. محتوای کربن پایین این آلیاژ باعث کاهش بارش کاربید کروم ناشی از عملیات جوشکاری و حساسیت آن به خوردگی بین دانه ای می شود. در بیشتر موارد، ورق فولادی 304 را می توان بلافاصله پس از جوشکاری استفاده کرد، در حالی که درجه 302 قابل استفاده نیست و پس از جوشکاری، برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی، نیاز به یک مرحله عملیات حرارتی آنیلینگ دارد. ورق فولادی 304L یک نوع کم کربن از گرید 304 است و با حداکثر محتوای کربن 0.03٪، هیچ رسوب کاربید ناشی از فرآیند جوشکاری وجود ندارد. در نتیجه این آلیاژ حتی در محیط های بسیار خورنده و تهاجمی پس از جوشکاری قابل استفاده است. ورق فولادی 304 لیتری را نباید بعد از جوشکاری آنیل کرد مگر در کاربردهای تنش. خواص مکانیکی ورق فولادی 304L، از جمله ازدیاد طول، استحکام تسلیم و سختی، کمی کمتر از ورق فولادی 304 است. با مهفا همراه باشید.

اطلاعات فنی در مورد ورق فولادی 304 / 304L

مشخصات فنی صفحات فولادی 304 و 304L بر اساس پارامترهای زیر طبقه بندی می شوند:

ASTM A240: این استاندارد توسط انجمن مواد آزمایشی آمریکا تهیه و تنظیم شده است و مواد و آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت و خوردگی را پوشش می دهد که می توانند به صورت نوار، ورق و صفحه در کاربردهای عمومی و همچنین در ساخت کشتی استفاده شوند. استفاده شده ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی صفحات فولادی 304 و 304L به صورت جدولی در این استاندارد ارائه شده است. سازنده باید مشخصات فنی شرح داده شده در این استاندارد را برای تولید محصولات مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر حرارت رعایت کند.

ASTM A666: در این استاندارد روش های گرمایش و سرمایش فولادهای زنگ نزن آستنیتی برای کاربردهای مختلف ارائه شده است، به طوری که آلیاژ مورد نظر (در این مورد ورق فولادی 304 و 304L) باید الزامات خاصی را در خصوص ترکیب شیمیایی داشته باشد. در این استاندارد فرم کامپوزیت باید به صورت ورقه های نازک، میله ها، صفحات یا نوارهای نازک باشد.

AMS 5513/AMS 5511: این استاندارد شامل مجموعه ای جامع از اطلاعات از دستورالعمل های تهیه شده توسط انجمن مهندسین خودرو در مورد آلیاژهای خاص مورد استفاده در صنعت هوافضا است. در این استاندارد AMS 5513 ورق فولادی 304 و AMS 5511 ورق فولادی 304L است.

کروم عنصر اصلی در فولاد ضد زنگ و به خصوص ورق فولادی 304 است. اما با توجه به اینکه کروم اضافی باعث ایجاد مشکلاتی در ساختار، شکل و پایداری آلیاژ خواهد شد، عناصر آلیاژی دیگری نیز برای بهبود این خواص و همچنین خواص مقاومت در برابر خوردگی، اکسیداسیون و غیره وجود دارد. در اینجا اضافه شده است. از مهمترین آنها می توان به نیکل، منگنز، سیلیکون، فسفر و غیره اشاره کرد. هر یک از این عناصر بسته به محل استفاده آلیاژ، نقش مهمی در عملکرد آلیاژ دارند.

خواص مکانیکی ورق فولادی 304/304L

در جدول فوق UTS برابر استحکام کششی نهایی و YS برابر استحکام تسلیم است. استحکام کششی با ازدیاد طول معیار مناسبی برای مقایسه چقرمگی کامپوزیت ها است. بنابراین برای ورق فولادی 304 و 304L می توان نتیجه گرفت که چقرمگی گرید 304 از 304L بیشتر است زیرا توانایی تحمل فشار بالا قبل از شکستگی را دارد. بدست آوردن مقاومت کششی و مقایسه آن با اعداد استاندارد می تواند تغییرات خواص مکانیکی آلیاژ یا چندین نقص احتمالی را بهتر مشخص کند. هنگام مطالعه مفهوم “سختی” نیز می توان گفت: میزان مقاومت یک جسم در برابر تغییر شکل ناشی از یک نیروی خارجی. سختی ورق فولادی 304 به طور کلی با سه روش اندازه گیری می شود: مقاومت در برابر برش یا سایش، مقاومت در برابر تغییر شکل برگشت پذیر و مقاومت در برابر تغییر شکل برگشت ناپذیر (مثلا راکول B).

بدنه از فولاد 304/304L است

به طور کلی کاربردهای محدودی وجود دارد که خواص فیزیکی فولاد ضد زنگ و به ویژه فولاد 304 معیار و عوامل تعیین کننده در انتخاب باشد. با این حال، در نظر گرفتن برخی از خصوصیات فیزیکی در فرآیند تولید و همچنین در طول کاربرد بسیار مهم است. ورق فولادی 304 به دلیل زمینه آستنیتی دارای خواص غیر مغناطیسی بوده و تحت تاثیر میدان های مغناطیسی قرار نمی گیرد. این آلیاژ در بازار به ورق فولاد ضد زنگ نیز معروف است. فراموش نکنید که ورق فولادی 304 بسته به عواملی مانند کار سرد می تواند کمی مغناطیسی باشد. ضریب هدایت این آلیاژ نیز بسیار پایین است و حدود یک چهارم فولاد کربنی است. در انتخاب، طراحی و کاربرد تیغه های فولادی 304 ویژگی های فوق باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال دو مشخصه ضریب هدایت کم و ضریب انبساط حرارتی بالا باعث می شود عیوبی مانند اعوجاج و پیچش در عملیات جوشکاری مشاهده شود.

مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون ورق فولاد 304

خوردگی عمومی ورق‌های فولادی 304 و 304 لیتری مقاومت در برابر خوردگی خوبی در محیط‌های مختلف در سطوح اکسیداسیون یا کاهش متوسط ​​نشان می‌دهند. 18 تا 20 درصد کروم موجود در ترکیب شیمیایی این آلیاژها آنها را در برابر محیط های اکسید کننده مانند اسید نیتریک رقیق مقاوم می کند. ورق های فولادی 304L و 304 همچنین در برابر اسیدهای آلی نسبتاً تهاجمی مانند اسید استیک و اسیدهای احیا کننده مانند اسید فسفریک مقاوم هستند. 8 تا 12 درصد نیکل در ترکیب این آلیاژها به مقاومت در برابر محیط نسبتاً کاهشی کمک می کند. محیط هایی با قدرت کاهش بیشتر، مانند نمک جوشان و محلول های اسید سولفوریک رقیق، در مقایسه با ورق فولادی 304 بسیار خورنده و تهاجمی هستند. در برخی موارد، ورق فولادی 304L ممکن است نرخ خوردگی کمتری نسبت به درجه 304 داشته باشد. نتایج آزمایشات با اسید فرمیک، اسید سولفوریک و هیدروکسید سدیم این سوال را تایید کرد. از سوی دیگر، هر دو گرید 304 و 304L می توانند در اکثر محیط های خورنده عملکرد مشابهی داشته باشند. یک استثنای قابل توجه در این مورد، محیط های بسیار خورنده است که باعث خوردگی بین دانه ای در نواحی جوش و مناطق متاثر از حرارت آلیاژهای حساس می شود. در چنین شرایطی، استفاده از ورق فولادی 304L توصیه می شود، زیرا محتوای کربن پایین باعث افزایش مقاومت به خوردگی بین دانه ای می شود.

خوردگی بین دانه ای: هنگامی که ورق فولادی 304 در معرض دمای بین 427 تا 816 درجه سانتیگراد قرار می گیرد، کاربیدهای کروم می توانند بر روی مرز دانه ها رسوب کنند. در این حالت آلیاژ حساس می شود و در صورت قرار گرفتن در محیط تهاجمی مستعد خوردگی بین دانه ای خواهد بود. به همین دلیل پس از جوشکاری همچنان می توان از ورق فولادی 304L در این کاربردها استفاده کرد. محتوای کربن کم در ترکیب شیمیایی تنها زمان لازم برای تشکیل رسوبات مضر کاربید کروم را افزایش می دهد و اگر آلیاژ برای مدت طولانی در محدوده دمایی برای تشکیل کاربید نگه داشته شود، از این اتفاق جلوگیری نمی کند.

خوردگی تنشی: ورق های فولادی 304 و 304 لیتری فولادهای زنگ نزن آستنیتی هستند که به یون های هالید (معمولاً کلر)، تنش های پسماند و دمای بالای 49 درجه سانتی گراد بسیار حساس هستند و شرایطی را ایجاد می کنند که باعث ایجاد ترک خوردگی تنشی می شود. تنش های پسماند می تواند در نتیجه تغییر شکل سرد، انبساط، زمانی که توسط عملیات نورد یا جوش ایجاد می شود، رخ دهد. عملیات حرارتی بازپخت یا کاهش تنش پس از کار سرد می تواند میزان تنش باقیمانده در آلیاژ را کاهش دهد و در نتیجه احتمال ترک خوردگی ناشی از تنش را کاهش دهد. در این شرایط استفاده از ورق فولادی 304L به دلیل کربن کم آن توصیه می شود.

با توجه به مقاومت اکسیداسیون ورق های فولادی 304 و 304 لیتر، حداکثر دمایی که می توان این آلیاژها را به طور مداوم بدون پوشش در معرض آن قرار داد تقریباً 899 درجه سانتیگراد است و حداکثر دما برای استفاده متناوب از این آلیاژها 816 درجه سانتیگراد است.

جوش ورق فولادی 304

فولادهای زنگ نزن آستنیتی (مانند ورق فولاد 304 و 304L) از جوش پذیرترین فولادهای آلیاژی بالا محسوب می شوند و می توان آنها را با تمام روش های همجوشی و مقاومتی جوش داد. هنگام جوشکاری ورق فولادی 304، نکات مهمی که قابل توجه است حفظ مقاومت در برابر خوردگی و اجتناب از ترک است. هر چه محتوای کربن آلیاژ بیشتر باشد، احتمال بارش کاربید به دلیل چرخه حرارتی جوشکاری بیشتر می شود که بر مقاومت در برابر خوردگی تأثیر می گذارد. به همین دلیل بهتر است از آلیاژهایی با محتوای کربن کم استفاده شود، یعنی. ورق فولادی 304 لیتری در چنین شرایطی. با این حال، اگر از آلیاژهای معمولی حاوی کربن استفاده شود، بازپخت کامل، کاربید کروم را حل می کند و مقدار زیادی از مقاومت به خوردگی آلیاژ را بازیابی می کند. فلز جوش با ساختار کاملا آستنیتی بیشتر در حین جوشکاری ترک می خورد. به همین دلیل، صفحات فولادی 304 و 304L برای جامد شدن پس از جوشکاری با مقدار کمی فریت طراحی شده اند تا حساسیت به ترک خوردگی به حداقل برسد.

عملیات حرارتی ورق فولادی 304

فولادهای زنگ نزن آستنیتی (به ویژه ورق های فولادی 304) در اثر حرارت سخت نمی شوند و از این فرآیند برای از بین بردن اثرات سرما یا انحلال رسوبات کاربید کروم استفاده می شود. مطمئن ترین روش این کار آنیل محلول است که در دمای 1010 تا 1120 درجه سانتیگراد انجام می شود. برای جلوگیری از جریان کاربید کروم، باید به سرعت از حرارت (816 تا 427 درجه سانتیگراد) خنک شود. ورق های فولادی 304 ضخیم را می توان با هوا خنک کرد، اما ورق های ضخیم باید با آب خنک شوند تا قرار گرفتن پوشش در محل ذخیره کاربید به حداقل برسد. سخت کاری فشاری به این صورت انجام می شود که تجهیزات سرد کار باید به مدت 0.5 تا 2 ساعت در دمای 399 درجه سانتیگراد قرار گیرد.

عادلانه بودن ورق فولادی 304

ورق های فولادی 304 و 304 لیتری دارای خواص کششی عالی هستند. ترکیبی از خواصی مانند استحکام تسلیم کم و کشیدگی زیاد باعث می شود تا این آلیاژها به شکل های بسیار پیچیده در آیند. با این حال، نباید فراموش کرد که ورق های فولادی 304 و 304L به سرعت سخت می شوند. پس از این فرآیندها، قطعات باید به طور کامل آنیل شوند یا فوراً تنش برداشته شود تا تنش ایجاد شده در هنگام شکل‌دهی یا نورد سنگین حذف شود.

کاربرد ورق فولادی 304

این آلیاژ به طور گسترده در ساخت تجهیزات و مخازن برای تولید و حمل و نقل مواد غذایی، نوشیدنی، لبنیات و محصولات شیمیایی استفاده می شود. مبدل های حرارتی، سیستم های لوله کشی، مخازن و سایر تجهیزات موارد مربوط به آب آشامیدنی نیز اغلب از این ماده ساخته می شود. نمای ساختمان ها و سایر کاربردهای معماری و ساختمان های در معرض جو غیر دریایی نیز از ورق فولادی 304 استفاده می کنند.علاوه بر این از ورق فولادی 304 برای ساخت تجهیزات مربوط به لوازم خانگی نیز استفاده می شود. تجهیزات مورد استفاده در صنایع نفت، گاز، پالایش، پتروشیمی. تولید کاغذ و خمیر کاغذ ظروف غذاخوری و غیره از موارد مصرف این ماده است.

قیمت ورق استیل 304

قیمت ورق فولادی 304 نیز مانند سایر محصولات تعیین نشده است و تصمیم گیری آن به عوامل زیادی از جمله ضخامت، اندازه، سطح و میزان تقاضای خریداران بستگی دارد. این آلیاژ در نورد سرد، مات، نورد گرم، تک گلوله ای، براق، طرح دار (دانه ای) و ضخامت 0.5 تا 65 میلی متر می باشد. قیمت ورق استیل 304 با توجه به هر یک از فاکتورهای ذکر شده متغیر است بنابراین قیمت ورق استیل 304 پولیش مات سرد 1.5 میل با قیمت ورق استیل دانه 304 بسیار متفاوت است.خوب همچنین قیمت این آلیاژ در ورق های کوچک و تک با قیمت عمده آن متفاوت است.