استیل 304

304 steel

 

استیل 304، یکی از محصولات مهم در صنایع فلزی و مهندسی است که از زمان اختراع آن توسط مخترع فرانسوی لئون آلبرت گریسون در سال ۱۹۱۳، تاکنون نقش بسیار مهمی در توسعه صنایع مختلف ایفا کرده است. استیل 304 ابتدا به عنوان یک مواد راهسازی مورد استفاده قرار گرفت و از آن زمان به بعد، با پیشرفت صنعت فلزات و بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، به یکی از مواد اصلی در تولید انواع اجزاء ماشین‌آلات، تجهیزات پزشکی، لوازم خانگی و بسیاری دیگر تبدیل شد. به عنوان یکی از استیل‌های ضد زنگ با کیفیت بالا، استیل 304 به دلیل خواص مکانیکی، خواص شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی، همچنان جایگاه خود را در بازار جهانی حفظ کرده است.

میلگرد استیل 304 یا فولاد ضد زنگ 304، جزء دسته‌ی فولادهای آلیاژی استنلس استیل است که به دلیل خصوصیات برجسته‌ای که دارد، از جمله مشخصه X5CrNi18-10، به عنوان یکی از انتخاب‌های اصلی در بین فولادها شناخته می‌شود. این نوع فولاد در استاندارد DIN آلمان با نام فولاد 1.4301 شناخته می‌شود. همچنین، وجود نسخه‌ای دیگر از این فولاد با نام فولاد زنگ‌نزن یا ضد زنگ 304L نیز مشهود است که در استاندارد DIN با نام فولاد 1.4307 شناخته می‌شود.

میلگرد استیل نگیر 304 به دلیل خصوصیات غیر مغناطیسی و جذب پایین آن توسط آهنربا، در بازار شناخته شده است و برای تشخیص آن از آهنربا استفاده می‌شود. قیمت میلگرد استیل 304 به وزن و ابعاد آن بستگی دارد. برای اطلاع از قیمت ها با ما تماس بگیرید.

این نوع میلگرد در شرایطی که مقاومت به خوردگی و استحکام اهمیت بالایی دارد، به عنوان یک گزینه‌ی مناسب و مقرون به صرفه مطرح می‌شود. همچنین، به دلیل مقاومت بسیار خوبی که در برابر محیط‌های صنعتی و بیشتر مواد شیمیایی دارد، این گرید از میلگرد استیل، پرمصرف‌ترین نوع آن محسوب می‌شود.

میلگردها در انواع مختلفی همچون میلگرد استیل، میلگرد جدار و میلگرد ساده تولید می‌شوند. میلگرد استیل، که در بازار به نام میله گرد یا لوله گرد نیز شناخته می‌شود، به دلیل مقاومت در برابر دمای بالا، رطوبت و خوردگی، یکی از محصولات پرکاربرد در صنایع مختلف محسوب می‌شود.

میلگرد استیل از نظر ظاهری به میلگرد ساختمانی شباهت دارد، اما مهمترین تفاوت میان آن‌ها در جنس و کاربردشان است. میلگردهای استیل به سه دسته میلگرد استیل نگیر، میلگرد استیل بگیر و میلگرد استیل نسوز تقسیم می‌شوند. این میلگردها به صورت کلاف و شاخه در گریدهای مختلفی مانند 304، 316، 309، 310، 321 و … تولید و عرضه می‌شوند.

 

البته استیل‌های 304، 316، 309، 310، و 321 همگی از خانواده استیل‌های ضد زنگ هستند، اما دارای خواص و کاربردهای متفاوتی هستند. در ادامه، مقایسه‌ای از این گریدها را ارائه می‌دهم :

 

استیل 304 :

ویژگی‌ها :

مقاومت خوب در برابر خوردگی در محیط‌های معمولی.

قابلیت جوشکاری بالا.

مناسب برای کاربردهای عمومی و محیط‌های غیر خورنده.

کاربردها :

ساخت و ساز، صنایع غذایی، تجهیزات پزشکی و …

ترکیبات شیمیایی :

کربن (C) : حدود 0.08٪

سیلیسیم (Si) : حدود 1٪

منگنز (Mn) : حدود 2٪

فسفر (P) : حداکثر 0.045٪

گوگرد (S) : حداکثر 0.03٪

کروم (Cr) : 18-20٪

نیکل (Ni) : 8-10.5٪

 

استیل 316 :

ویژگی‌ها :

مقاومت بالا در برابر خوردگی به دلیل حضور مقدار بیشتری از فسفر و مولیبدن.

استفاده گسترده در محیط‌های خورنده و شور.

مناسب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند.

کاربردها :

صنایع دریایی، پردازش شیمیایی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات مخابراتی و …

ترکیبات شیمیایی :

کربن (C) : حداکثر 0.08٪

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1٪

منگنز (Mn) : حداکثر 2٪

فسفر (P) : حداکثر 0.045٪

گوگرد (S) : حداکثر 0.03٪

کروم (Cr) : 16-18٪

نیکل (Ni) : 10-14٪

مولیبدن (Mo) : 2-3٪

 

استیل 309 و 310 :

ویژگی‌ها :

مقاومت بالا در برابر دماهای بالا تا 1100-1200 درجه سانتیگراد.

استفاده در شرایطی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و حرارت دارند.

کاربردها :

صنایع حرارتی، کوره‌های صنعتی، تجهیزات پردازش گرما، صنایع فولاد و …

ترکیبات شیمیایی 309 :

کربن (C) : حداکثر 0.2٪

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1٪

منگنز (Mn) : حداکثر 2٪

فسفر (P) : حداکثر 0.045٪

گوگرد (S) : حداکثر 0.03٪

کروم (Cr) : 22-24٪

نیکل (Ni) : 12-15٪

ترکیبات شیمیایی 310 :

کربن (C) : حداکثر 0.25٪

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1.5٪

منگنز (Mn) : حداکثر 2٪

فسفر (P) : حداکثر 0.045٪

گوگرد (S) : حداکثر 0.03٪

کروم (Cr) : 24-26٪

نیکل (Ni) : 19-22٪

 

استیل 321 :

ویژگی‌ها :

حاوی تیتانیوم است که مقاومت بالایی در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا فراهم می‌کند.

استفاده در شرایطی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت و خوردگی دارند.

کاربردها :

تجهیزات پردازش گرما، صنایع هواپیما سازی، صنایع پالایش نفت و …

ترکیبات شیمیایی :

کربن (C) : حداکثر 0.08٪

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1٪

منگنز (Mn) : حداکثر 2٪

فسفر (P) : حداکثر 0.045٪

گوگرد (S) : حداکثر 0.03٪

کروم (Cr) : 17-19٪

نیکل (Ni) : 9-12٪

تیتانیوم (Ti) : 5xCmin – 0.70٪ (در 321H)

به عنوان خلاصه، این استیل‌ها هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و انتخاب بین آنها بسته به نیازهای مشخص و شرایط محیطی مورد استفاده خواهد بود.

 

میلگرد ضد زنگ 304 دارای دمای فورجینگ 1200-900 درجه سانتیگراد است و به طور عمومی عملیات آنیل کاری نمی‌شود. این نوع میلگرد دارای قابلیت ماشین کاری خوبی بوده و مقاومت بسیار بالایی به خوردگی، به ویژه در محیط‌های حاوی کلرید، از خود نشان می‌دهد. پایین بودن استحکام تسلیم و قابلیت تغییر طول زیاد این اجازه را به آنها می‌دهد که قابلیت شکل‌پذیری در اشکال پیچیده را داشته باشند.

نوع و آلیاژهای تشکیل‌دهنده میلگرد استیل بر روی قیمت آن تأثیرگذار است. میلگرد ضد زنگ 304 در ضخامت‌های مختلفی از 1.6 تا 5 میلی‌متر بصورت کلاف و شاخه تولید می‌شود.

 

گریدهای استیل 304

استیل 304 به صورت گسترده در بازار با چندین گرید مختلف در دسترس است. این گریدها از نظر ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی متفاوت هستند و برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برخی از معروفترین گریدهای استیل 304 عبارتند از :

 

۱. گرید 304

این گرید معمولاً به عنوان استیل 304 معمولی شناخته می‌شود. دارای ترکیب شیمیایی استاندارد است و برای بسیاری از کاربردهای عمومی مناسب است.

 

۲. گرید 304L

این گرید دارای مقدار کمتری از کربن نسبت به گرید استاندارد 304 است، که باعث می‌شود برای فرآیندهای جوشکاری مناسب تر باشد. استفاده از 304L معمولاً در جاهایی که خوردگی می‌تواند مشکل ایجاد کند، مورد توجه قرار می‌گیرد.

 

۳. گرید 304H

این گرید دارای مقدار بیشتری از کربن نسبت به استیل 304 است که موجب افزایش مقاومت در برابر حرارت می‌شود. به طور خاص برای کاربردهایی در دماهای بالا مناسب است.

 

این گریدهای اصلی استیل 304 هستند، اما همچنین گریدهای دیگری نیز ممکن است بر اساس نیازهای خاص و مشخصات فنی تولید شوند.

 

مقایسه میلگرد استیل 304 با 304L نشان می‌دهد که این دو نوع فولاد دارای خواص شیمیایی و مکانیکی بسیار مشابهی هستند، با تفاوت اصلی در محتوای کربن آن‌ها. در نام‌گذاری، L مخفف “LOW” و H مخفف “High” است.

در فولاد ضد زنگ 304، مقدار کربن حدود 0.08 درصد است، در حالی که در 304L، این مقدار تقریباً 0.03 درصد و در گرید 304H در محدوده 0.04-0.10 قرار دارد. این تفاوت در محتوای کربن باعث می‌شود که خواص جوشکاری و مقاومت در برابر خوردگی تغییر کند.

 

میلگرد استیل 304L از قابلیت جوشکاری بهتری برخوردار است و نیاز به سرد کاری ندارد. همچنین، این نوع فولاد پس از جوشکاری، در برابر خوردگی بین دانه‌ای مقاوم‌تر از 304 است. اما قبل از فرایند جوشکاری، 304 و 304L در برابر خوردگی مشابه یکدیگر هستند.

 

ویژگی‌ها و کاربردهای گریدهای استیل 304

همهٔ گریدهای استیل 304 دارای ترکیبات شیمیایی مشابهی هستند، اما با تغییر در ترکیبات کوچک می‌توانند خواص متفاوتی داشته باشند که برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در ادامه، ویژگی‌ها و کاربردهای هر یک از این گریدها را بیان می‌کنم :

 

گرید 304 :

ویژگی‌ها :

معمولاً به عنوان استیل 304 معمولی شناخته می‌شود.

دارای مقاومت در برابر خوردگی متوسط است.

کاربردها :

استفاده در صنایع عمومی مانند ساخت و ساز، صنایع غذایی، تجهیزات پزشکی، و غیره.

 

گرید 304L :

ویژگی‌ها :

دارای مقدار کمتری از کربن نسبت به گرید استاندارد 304 است.

مناسب برای فرآیندهای جوشکاری به دلیل کاهش حساسیت به خوردگی در اطراف ناحیه جوش.

کاربردها :

استفاده در صنایعی که به مقاومت در برابر خوردگی بالا نیاز دارند مانند صنایع شیمیایی و پتروشیمی.

 

گرید 304H :

ویژگی‌ها :

دارای مقدار بیشتری از کربن نسبت به استیل 304 است که موجب افزایش مقاومت در برابر حرارت می‌شود.

کاربردها :

استفاده در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت بالا دارند مانند صنایع پتروشیمی، صنایع حرارتی، و غیره.

هر یک از این گریدها بر اساس ویژگی‌های خود، برای کاربردهای خاصی مناسب هستند و باید با توجه به نیازهای مشخص، گرید مناسب انتخاب شود.

فرایند تولید

فرایند تولید استیل 304 به طور کلی شامل چند مرحله اصلی است که به صورت خلاصه می‌توان آن‌ها را شرح داد:

 

۱. تهیه مواد اولیه :

فرایند تولید استیل 304 ابتدا با تهیه مواد اولیه مانند مواد خام آهنی (مثل سنگ‌آهن)، کربن، نیکل، کروم، منگنز و سایر فلزات ضروری آغاز می‌شود.

 

۲. مذاب‌سازی :

در این مرحله، مواد اولیه به دماهای بسیار بالا (معمولاً در قوس الکتریکی یا کوره قوس القایی) برسانده می‌شوند تا به حالت مذاب درآیند.

 

۳. تصفیه و رفع آلاینده‌ها :

مذاب استخراج شده به صورت فراوانی آلاینده‌ها و ناخالصی‌ها را در خود دارد. بنابراین، در این مرحله، با استفاده از فرایندهای تصفیه و رفع آلاینده‌ها، این مواد آلاینده از مذاب حذف می‌شوند.

 

۴. ترکیب و تنظیم ترکیبات شیمیایی :

پس از تصفیه مذاب، ترکیبات شیمیایی مواد مذاب به نحوی تنظیم می‌شود که ترکیب دقیق استیل 304 بدست آید.

 

۵. ریخته‌گری :

مذاب استیل 304 تنظیم شده به قالب‌های مختلفی ریخته می‌شود تا شکل نهایی مورد نیاز (مانند بلوک‌ها یا تیرهای فولادی) شکل گیری کند.

 

۶. فرآوری پس از ریخته‌گری :

پس از ریخته‌گری، قطعات فولادی در مراحلی مانند نورد، کویل‌زنی، تغلیظ حرارتی و تراش‌کاری فرآوری می‌شوند تا به شکل و اندازه نهایی خود برسند.

 

۷. کنترل کیفیت و آزمون‌های نهایی :

در نهایت، تمامی قطعات تولید شده مورد بررسی و آزمون‌های کیفیتی دقیق قرار می‌گیرند تا اطمینان حاصل شود که محصولات با استانداردهای مشخص و کیفیت مطلوبی تولید شده‌اند.

این فرایند تولید اساسی استیل 304 است که به عنوان یکی از استیل‌های ضدزنگ محبوب و مورد تقاضا در صنایع مختلف استفاده می‌شود.

ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی استیل 304 عبارت است از :

 

۱. کربن (C) : حدوداً ۰.۰۷ درصد

۲. سیلیسیم (Si) : حدوداً ۱ درصد

۳. منگنز (Mn) : حدوداً ۲ درصد

۴. فسفر (P) : حداکثر ۰.۰۴۵ درصد

۵. گوگرد (S) : حداکثر ۰.۰۱۵ درصد

۶. کروم (Cr) : بین ۱۷ تا ۱۹ درصد

۷. نیکل (Ni) : بین ۸ تا ۱۰ درصد

 

این ترکیبات شیمیایی موجود در استیل 304، به آن امکان می‌دهند که خواص خود را از جمله مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت جوشکاری، و مقاومت در برابر دمای بالا، به خوبی اجرا کند و از استحکام و پایداری مناسبی برخوردار باشد.

 

خواص مکانیکی :

 

سختی برینل : 123HB

سختی راکول : 70

سختی ویکرز : 129

مقاومت کششی : بین 500 الی 700 مگاپاسکال

 

خواص فیزیکی :

چگالی : 8 g/cc

 

ویژگی‌های استیل 304

ویژگی‌های استیل 304 شامل موارد زیر می‌شود :

ضد زنگ 

استیل 304 یکی از استیل‌های ضد زنگ است که در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاومت بالایی دارد.

قابلیت جوشکاری 

این نوع استیل به دلیل ترکیب شیمیایی متعادل خود، دارای قابلیت جوشکاری عالی است و می‌توان آن را به راحتی با روش‌های مختلفی جوشید.

 

مقاومت در برابر دمای بالا

استیل 304 قابلیت مقاومت در برابر دماهای بالا را دارد و در محیط‌های با دماهای مختلف کاربرد دارد.

 

مقاومت مکانیکی مناسب

این نوع استیل دارای مقاومت کششی و سختی مناسبی است که آن را برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد توجه قرار می‌دهد.

 

فرم‌پذیری

استیل 304 به دلیل فرم‌پذیری بالا، می‌تواند به شکل‌ها و ابعاد مختلفی فرآیند شود و برای ساخت قطعات مختلف استفاده شود.

 

مقاومت در برابر شرایط محیطی مختلف

این نوع استیل در برابر شرایط محیطی مختلف مانند رطوبت، اسیدها، و اتمسفر آب و هوایی مقاومت خوبی دارد و برای بسیاری از صنایع مناسب است.

 

استفاده گسترده

استیل 304 به دلیل ویژگی‌های مذکور، در صنایع مختلفی از جمله صنایع خودروسازی، صنایع دریایی، صنایع مواد غذایی، صنایع داروسازی و غیره به کار می‌رود.

 

در کل، استیل 304 به دلیل ترکیب شیمیایی و ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی منحصر به فرد خود، یکی از مواد پرکاربرد و مورد توجه در صنایع مختلف است.

 

مقاومت در برابر حرارت :

میلگرد استیل 304 به طور متناوب حرارت 870 درجه سانتیگراد و به صورت یکنواخت حرارت 925 درجه سانتیگراد را تاب می‌آورد.

استیل 304L نسبت به کاربید بارش مقاومت بالاتری دارد و در دماهای بالا کاربرد دارد.

 

مقاومت در برابر خوردگی :

استیل 304 در بیشتر محیط‌های شیمیایی و اتمسفری مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد.

این گرید از استیل در برابر رنگ، مواد شیمیایی آلی و غیره مقاومت بالایی دارد و در صنایع غذایی به دلیل راحت تمیز شدن استفاده می‌شود.

کاربردهای میلگرد استیل 304 

میلگرد استیل 304 به دلیل ویژگی‌های برجسته‌ای که دارد، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این میلگرد با قابلیت جوشکاری عالی و مقاومت در برابر دماهای بالا و خوردگی، توانسته است طرفداران زیادی را جذب کند. در زیر کاربردهای متنوع میلگرد استیل 304 آمده است :

 

ساخت و ساز :

• مهاربند
• شفت
• قاب بندی
• ستون گذاری
• تکیه‌گاه‌ها
• عملیات دریایی و غیره

صنعت غذایی :

تجهیزات و ماشین‌آلات مرتبط با صنایع غذایی به دلیل مقاومت در برابر شرایط شیمیایی و حرارتی

 

لوازم آشپزخانه :

سینک و وان‌های حمام به دلیل قابلیت فرم دهی بالا

تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی :

برای ابزارها و تجهیزات پزشکی که نیاز به استریلیته و مقاومت در برابر اثرات شیمیایی دارند

 

ماشین‌آلات صنعتی :

استفاده در ماشین‌آلات صنعتی به علت مقاومت و قابلیت فرم‌پذیری بالا

همچنین، استیل 304 در تجهیزات پزشکی، تجهیزات آزمایشگاهی و موارد دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

استانداردهای استیل 304

استانداردهای مرتبط با استیل 304 شامل استانداردهای مواد، استانداردهای مکانیکی، و استانداردهای فرآیندی می‌شود. در اینجا چند استاندارد معتبر که به استیل 304 مرتبط هستند ذکر می‌شود :

 

۱. ASTM A240 : استاندارد مشخصه‌های تکنیکی برای صفحات، نوارها و ورق‌های فولادی است.

 

۲. ASTM A276 : استاندارد مشخصه‌های تکنیکی برای مواد فولادی و فولاد‌های ضدزنگ است که برای استفاده در ساخت قطعات ماشینکاری و بلوک‌های ساختمانی مناسب است.

 

۳. ASTM A312 : استاندارد مشخصه‌های تکنیکی برای لوله‌های فولادی ضد زنگ است که برای استفاده در سیستم‌های لوله کشی صنعتی، نفت و گاز مناسب است.

 

۴. EN 10088 : استاندارد اروپایی برای فولادهای ضد زنگ و استنلس استیل که شامل مشخصه‌های تکنیکی برای ترکیب شیمیایی و ویژگی‌های مکانیکی است.

 

۵. JIS G4303 : استاندارد ژاپنی برای استنلس استیل که شامل مشخصه‌های تکنیکی برای نوارها و پروفیل‌های فولادی است.

 

این استانداردها به عنوان یک راهنمای مشترک برای تولید، تست، و استفاده از استیل 304 مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

معایب

استیل 304 یکی از استیل‌های محبوب و پرکاربرد است، اما همچنین معایبی دارد که باید در نظر گرفته شوند :

 

۱. قابلیت جوشکاری : استیل 304 می‌تواند در فرآیند جوشکاری به مشکل بخورد، به ویژه در دماهای بالا، که ممکن است منجر به افت کیفیت جوش و حتی تشکیل خوردگی در نواحی جوش شده شود.

 

۲. قابلیت شکل‌پذیری محدود : این استیل می‌تواند در مقایسه با برخی استیل‌های دیگر، مانند استیل 316، که شکل‌پذیری بیشتری دارند، قابلیت شکل‌پذیری محدودی داشته باشد.

 

۳. مقاومت متوسط در برابر خوردگی : استیل 304 به عنوان یک استیل ضد زنگ مطرح است، اما مقاومت آن در برابر خوردگی در برخی شرایط ممکن است کمتر از برخی گریدهای دیگر از استیل باشد.

 

۴. حساسیت به خوردگی در محیط‌های خاص : در برخی محیط‌ها مانند محیط‌های حاوی اسیدها یا کلریدها، استیل 304 ممکن است حساسیت به خوردگی نشان دهد.

 

۵. هزینه : استیل 304 ممکن است به طور کلی هزینه بیشتری نسبت به برخی گریدهای دیگر از استیل داشته باشد، بخصوص در برخی از کاربردهایی که نیاز به مقاومت بیشتر در برابر خوردگی یا حرارت دارند.

 

به هر حال، این معایب با توجه به نوع کاربردها و شرایط استفاده می‌تواند متفاوت باشد و باید با مشورت متخصصان صنعتی قبل از استفاده از استیل 304 در نظر گرفته شود.یفیت و انطباق محصولات با استانداردهای بین‌المللی را فراهم می‌کنند.