لوله استیل 321

321 steel pipe

 

لوله استیل 321، یکی از آلیاژهای استیل ضد زنگ است که در دهه ۱۹۵۰ توسط شرکت نیوآرک استیل در آمریکا توسعه یافت. این آلیاژ اصلی‌ترین استفاده‌های خود را در صنایع هوافضا، صنایع پتروشیمی، تولید برق و ساخت و سازهای با شرایط دمایی بالا دارد.

لوله استیل 321 (فولاد 1.4541) یک آلیاژ نیکل کروم 18/8 آستنیتی استاندارد با افزودن تیتانیوم است که در قطرهای بالا و کم تولید می‌شود و آن را به یک انتخاب عالی در محیط‌های با دمای بالا تبدیل می‌کند. تیتانیوم مواد را تثبیت می کند و حساسیت آن را به اثرات خوردگی بین دانه‌ای از بین می‌برد. این آلیاژ در برابر اکسیداسیون تا دمای °F 1500 (°C 816) مقاومت می‌کند و دارای خواص خزش و گسیختگی فشار بالاتری نسبت به آلیاژهای 304 و L304 است. همچنین دارای چقرمگی خوب در دمای پایین است. قیمت لوله استنلس استیل 321 به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله ابعاد، ضخامت، استاندارد تولید، و تقاضا در بازار و شما میتوانید برای دریافت قیمت با ما درتماس باشد.

 

لوله زنگ‌نزن 321 یا لوله استنلس استیل 321 از خانواده لوله‌های استنلس استیل بوده که فولاد آن در استاندارد DIN آلمان با نام فولاد 1.4541 شناخته می‌شود. استنلس استیل 321 با نام فولاد نگیر 321 نیز شناخته می‌شود که این نام به علت دارا بودن ساختار آستنیتی بوده و به این معناست که استیل 321 دارای خواص غیرمغناطیسی می‌باشد. دمای فورجینگ یا همان دمای آهنگری فولاد ضدزنگ 321 حدوداً بین 900 تا 1200 درجه سانتیگراد است و این فولاد به این دلیل که تحت عملیات آنیل قرار نمی‌گیرد، فاقد دمای آنیل کاری می‌باشد. آلیاژ 321 را نمی‌توان با عملیات حرارتی سخت کرد و فقط با سردکاری می‌توان این کار را انجام داد. می‌توان آن را به‌راحتی با روش‌های استاندارد ساخت کارخانه جوش داد و فرآوری کرد. فولاد زنگ‌نزن 321 در ساخت دستگاه‌ها و وسایل مورد استفاده در صنایع غذایی و شیمیایی کاربرد دارد.

آلیاژ H321 (UNS S32109) نسخه کربن بالاتر (10/0–04/0) آلیاژ است. برای افزایش مقاومت در برابر خزش و برای استحکام بالاتر در دماهای بالاتر از °F 1000 (°C 537) ساخته شده است. در بیشتر موارد، محتوای کربن صفحه اجازه صدور گواهینامه دوگانه را می‌دهد.

 

فرایند تولید

فرایند تولید لوله استیل 321 شامل چند مرحله اصلی است :

 

آماده‌سازی مواد اولیه : در این مرحله، مواد اولیه شامل آهن، کروم، نیکل، و سایر عناصر مورد نیاز برای تولید آلیاژ 321 به ترتیب مورد نیاز برای تولید آلیاژ 321 با دقت خاص انتخاب می‌شوند.

 

ذوب مواد : مواد اولیه در کوره‌های ذوب فولاد با دقت کنترل شده ذوب می‌شوند تا آلیاژ 321 به دست آید. در این مرحله، دمای مناسب حفظ می‌شود تا ترکیب شیمیایی دقیق و یکنواختی در آلیاژ تضمین شود.

 

تشکیل و تراکم : آلیاژ 321 ذوب‌شده به صورت ماسه‌ای گرم به کمک ابزارهای خاص به شکل مورد نظر تشکیل داده می‌شود و در برخی موارد به صورت نهایی به ابعاد لوله‌ای فرآیند تراکم داده می‌شود.

 

جوشکاری : در مرحله بعدی، لوله‌های شکل داده شده با استفاده از روش‌های جوشکاری مختلف، مانند جوشکاری با قوس الکتریکی، جوشکاری TIG، یا جوشکاری با الکترود فلزی، به هم متصل می‌شوند تا به شکل‌های بلندتر یا با قطرهای بزرگتر تولید شوند.

 

پس‌ازجوشکاری و پردازش‌های نهایی : لوله‌های تولید شده پس از جوشکاری ممکن است نیاز به پردازش‌های نهایی داشته باشند که شامل انجام عملیات حرارتی مانند حرارت‌دهی و تنظیم خواص مکانیکی می‌شود. سپس، آنها برای آزمایشات کیفیتی ارسال می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که مطابق با استانداردها و نیازهای مشتریان هستند.

 

بسته‌بندی و ارسال : لوله‌های تولید شده پس از عبور از مراحل کنترل کیفیت، به بسته‌بندی مناسب گرفته می‌شوند و برای ارسال به مشتریان آماده می‌شوند.

 

گرید های مختلف

لوله‌های زنگ‌نزن 321 معمولاً در چندین گرید مختلف تولید می‌شوند، که هرکدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی هستند.
برخی از گریدهای معروف این لوله‌ها عبارتند از :

 

گرید 321 :

این گرید معمولاً برای کاربردهای عمومی و کاربردهای صنعتی متعدد استفاده می‌شود. غالباً دارای مقاومت مناسب در برابر خوردگی و دماهای بالا است.

 

گرید 321H :

این گرید دارای مقدار بیشتری از عنصر کربن است که باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و استحکام در دماهای بالا می‌شود. این گرید برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بیشتر در دماهای بالا دارند مناسب است.

 

گریدهای مخصوص :

علاوه بر گریدهای فوق، ممکن است گریدهای دیگری با ویژگی‌ها و کاربردهای خاص نیز وجود داشته باشند که بر اساس نیازهای خاص مشتریان یا استفاده در صنایع خاص تولید می‌شوند.

 

هر گرید دارای خصوصیت‌ها و کاربردهای خاصی است و انتخاب گرید مناسب بر اساس نیازهای کاربری و شرایط کاری بسیار مهم است.

 

در ادامه به توضیحات دقیق‌تر درباره هر گرید از لوله زنگ‌نزن 321 می‌پردازم  :

 

گرید 321 :

ویژگی‌ها :

مقاومت مناسب در برابر خوردگی.

عملکرد خوب در دماهای بالا.

کاربردها :

استفاده در صنایع هوافضا برای قطعات ساختاری.

استفاده در صنایع پتروشیمی برای لوله‌ها و تجهیزات خوردگی‌پذیر.

استفاده در تجهیزات بویلرها و دستگاه‌های گرمایشی.

 

گرید 321H :

ویژگی‌ها :

دارای مقدار بیشتری کربن که باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و استحکام در دماهای بالا می‌شود.

کاربردها :

مناسب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بیشتر در دماهای بالا دارند مانند محیط‌های پتروشیمی و صنایع فولاد.

تفاوت اصلی بین این دو گرید در میزان کربن است. گرید 321H دارای مقدار بیشتری کربن است که باعث افزایش استحکام و مقاومت در دماهای بالا می‌شود. از طرفی، گرید 321 معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت کمتری در دماهای بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

مقایسه لوله استیل 321 با 321H

لوله استیل 321H از نظر مقاومت در برابر خزش و استحکام در دماهای بالاتر از 1000 درجه فارنهایت (537 درجه سانتیگراد) از 321 متمایز می‌شود. این تفاوت اصلی به دلیل مقدار بیشتر کربن در 321H است. بالاتر بودن میزان کربن در 321H به آن اجازه می‌دهد تا در دماهای بالاتر با مقاومت بیشتری در برابر خزش عمل کند و استحکام بیشتری ارائه دهد. به عبارت دیگر، استفاده از لوله استیل 321H مناسب‌تر است در مواردی که نیاز به مقاومت در دماهای بالاتر و استحکام بیشتر است.

 

ویژگی‌های لوله استیل 321

ویژگی‌های لوله زنگ‌نزن 321 شامل موارد زیر است :

 

مقاومت در برابر خوردگی :

لوله زنگ‌نزن 321 دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی است، به ویژه در مقابل خوردگی ناشی از اسیدها و املاح.

 

مقاومت در برابر دما :

این لوله مقاومت خوبی در برابر دماهای بالا دارد و می‌تواند در دماهای تا °F 1700 (°C 927) به کار رود.

 

انعطاف‌پذیری :

لوله زنگ‌نزن 321 انعطاف‌پذیر بوده و به راحتی می‌توان آن را شکل داد.

 

قابلیت جوشکاری :

این لوله با اکثر فرآیندهای استاندارد جوشکاری، مانند جوشکاری با الکترود فلزی (SMAW)، جوشکاری با قوس محافظه‌کاری گازی (GMAW)، و جوشکاری با قوس Tungsten Inert Gas (TIG)، سازگاری دارد.

 

کاربرد گسترده :

لوله زنگ‌نزن 321 در صنایع مختلفی مانند صنایع فرآوری گاز، پتروشیمی، تولید برق، تبدیلی مواد غذایی، شیمیایی، نفت و گاز، کود، قند، و غیره، کاربرد دارد.

 

مقاومت در برابر خوردگی تنش پلی تیونیک :

این لوله در برابر خوردگی تنش پلی تیونیک اسید در سرویس هیدروکربنی نیز مقاومت خوبی دارد.

 

 

مقاومت در برابر خوردگی

فولاد ضدزنگ 321 از نظر مقاومت در برابر خوردگی با لوله استیل 304 قابل مقایسه است. این آلیاژ، در محدوده بارش کاربید کروم °F 1800-1500 (°C 816-427) که در آن آلیاژهای ناپایدار مانند 304 در معرض خوردگی بین دانه‌ای قرار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آلیاژ 321 در شرایط مختلفی از خوردگی جلوگیری می‌کند. از جمله کاربردهای آن می‌توان به استفاده در اسید فسفریک خالص در دماهای پایین تر، تا 10% محلولهای رقیق شده در دماهای بالا، و در اکثر اسیدهای آلی رقیق شده در دماهای متوسط اشاره کرد. همچنین، در برابر خوردگی تنش پلی تییونیک اسید در سرویس هیدروکربنی مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد. این آلیاژ می‌تواند در محلولهای سوزآور بدون کلرید یا فلوراید در دماهای متوسط نیز استفاده شود. اما لازم به ذکر است که در سرویس اسید سولفوریک یا در محلولهای کلرید، حتی با غلظت کم، عملکرد خوبی ندارد.

 

 

خصوصیات فیزیکی :

چگالی : معمولاً حدود 7.9 گرم بر سانتیمتر مکعب می‌باشد.

ضریب گسترش حرارتی : در حدود 16.3 × 10^-6 درجه سانتیگراد^-1.

نقطه ذوب : معمولاً در حدود °C 1398 (°F 2550) می‌باشد.

مقاومت الکتریکی : بیشترین مقدار مقاومت الکتریکی برابر 72 μΩ·cm است.

هدایت حرارتی : حدود 16.2 وات بر سانتیمتر درجه سانتیگراد می‌باشد.

شکل‌دهی پذیری : این آلیاژ به راحتی می‌تواند شکل داده شود و انعطاف‌پذیر است.

 

خصوصیات مکانیکی :

مقاومت به کشش : حدوداً 515 MPa (75 ksi).

مقاومت به تسلیم : حدوداً 205 MPa (30 ksi).

ضریب الاستیسیته : در حدود 45% می‌باشد.

ضریب استحکام : معمولاً در حدود 40 J (30 ft-lbf) است.

مقاومت به انعطاف : حداقل 40 J (30 ft-lbf) می‌باشد.

مقاومت به خمش : بسته به سایز و ضخامت لوله متغیر است و با توجه به شرایط خاص می‌تواند متفاوت باشد.

این ویژگی‌ها با توجه به شرایط کاربردی و نیازهای مختلف، ممکن است تغییر کنند.

 

شکل دهی گرمایشی

دمای کاری توصیه شده برای آلیاژ 321 در بازه °F 2300-2100 (°C 1260-1149) برای آهنگری، برهم‌زدن و سایر فرآیندهای گرم کاری است. اما این آلیاژ نباید در دمای کمتر از °F 1700 (°C 927) گرم کرد. بعد از انجام فرآیندهای گرم کاری، مواد باید پس از کار با آب سرد شوند یا به طور کامل تابکاری شوند تا دوباره به حداکثر مقاومت در برابر خوردگی برسند. این عمل باعث افزایش استحکام و مقاومت آلیاژ 321 در برابر خوردگی می‌شود.

 

شکل‌دهی سرمایشی :

آلیاژ 321 به‌طور کاملاً انعطاف‌پذیر است و به‌راحتی می‌تواند شکل داده شود. این به این معناست که می‌توان از روش‌های مختلفی برای شکل دهی آن استفاده کرد، از جمله فرآیندهای سرمایشی.

 

جوشکاری :

اکثر فرآیندهای استاندارد جوشکاری می‌توانند برای آلیاژ 321 استفاده شوند. این شامل فرآیندهای مانند جوشکاری با الکترود فلزی (SMAW)، جوشکاری با قوس محافظه‌کاری گازی (GMAW)، جوشکاری با قوس Tungsten Inert Gas (TIG) و سایر فرآیندهای جوشکاری است. همچنین، عملیات حرارتی پس از جوشکاری ضروری نیست و در بسیاری از موارد، اجرای آنها لزومی ندارد.

 

ترکیبات شیمیایی

ترکیبات شیمیایی استیل 321 عبارتند از :

کروم (Cr) : حدوداً 17 تا 19 درصد به وزن

نیکل (Ni) : حدوداً 9 تا 12 درصد به وزن

کربن (C) : حداکثر 0.08 درصد به وزن

منگنز (Mn) : حداکثر 2 درصد به وزن

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1 درصد به وزن

فسفر (P) : حداکثر 0.045 درصد به وزن

گوگرد (S) : حداکثر 0.03 درصد به وزن

نیتروژن (N) : حداکثر 0.1 درصد به وزن

تیتانیوم (Ti) : 5x(C+N) تا 0.70 درصد به وزن

این ترکیبات شیمیایی به طور کلی مشخص کننده خواص مکانیکی و شیمیایی استیل 321 می‌باشند.

 

کاربرد ها

لوله زنگ‌نزن 321 در انواع مختلف صنایع به کار می‌رود به عنوان :

 

• رینگ‌های کلکتور هواپیما
• پوشش بویلرها
• اتاقک‌های گرمکن
• لوله‌های هوای کاربراتور
• منافذ فولدهای دود
• اتصالات انبساطی
• دیواره بین موتور و اتاق حرارت گیر
• کولینگ‌های انعطاف‌پذیر
• قطعات کوره
• لوله‌های غلاف
• المنت‌های گرمکن
• پیچ و مهره قفلی‌های دما بالا

همچنین، این لوله در صنایع زیر نیز کاربرد دارد :

• صنایع فرآوری گاز
• صنایع پتروشیمی
• صنایع تولید برق
• صنایع تبدیلی مواد غذایی
• صنایع شیمیایی
• صنایع نفت و گاز
• صنایع کود
• صنایع قند

استفاده از لوله زنگ‌نزن 321 در این صنایع، به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و دماهای بالا و همچنین خصوصیات مکانیکی مناسب آن است.

 

استانداردها

استانداردهای مختلفی برای لوله‌های استیل 321 وجود دارد که به عنوان مثال می‌توان به استاندارد ASTM A312/A312M (استاندارد ASTM برای لوله‌های فولادی ضد زنگ) اشاره کرد. این استاندارد مشخصات فنی برای لوله‌های استیل ضد زنگ نوع 321 را ارائه می‌دهد که برای استفاده در دماهای بالا مناسب هستند.

علاوه بر ASTM A312/A312M، استانداردهای دیگری نیز برای لوله‌های استیل 321 وجود دارند که ممکن است بسته به نیازهای مختلف صنایع مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال، استانداردهای EN 10216-5 (استاندارد اروپایی برای لوله‌های استیل) و ASME SA/ASTM A358 (برای لوله‌های فولادی در صنایع نفت و گاز) نیز می‌توانند برای لوله‌های استیل 321 مورد استفاده قرار بگیرند.

با توجه به استفاده مورد نظر و نیازهای خاص، انتخاب استاندارد مناسب برای لوله‌های استیل 321 بسیار مهم است.

 

معایب

معایب لوله ضد زنگ 321 به طور کلی محدود هستند، اما برخی از مسائلی که ممکن است مورد توجه قرار گیرند عبارتند از :

 

۱. هزینه بالا : لوله‌های زنگ‌نزن 321 معمولاً قیمت بالاتری نسبت به برخی آلیاژهای دیگر از استیل دارند. این می‌تواند یکی از معایب آنها باشد، به ویژه در پروژه‌هایی که بودجه محدودی دارند.

 

۲. نیاز به دقت در جوشکاری : برای حفظ خواص مکانیکی و خوردگی لوله‌های زنگ‌نزن 321، نیاز به جوشکاری دقیق و استفاده از روش‌های جوشکاری مناسب است. این ممکن است نیازمند تخصص و دقت بیشتر در فرآیند جوشکاری باشد.

 

۳. محدودیت در دماهای بالا : اگرچه لوله‌های زنگ‌نزن 321 دارای مقاومت بالا در برابر دماهای بالا هستند، اما ممکن است در برخی از محیط‌ها و شرایط خاص مانند دماهای بالاتر از ۱۶۰۰ درجه فارنهایت (۸۷۱ درجه سانتی‌گراد) به مشکل برخورد کنند.

 

۴. حساسیت به خوردگی نقطه حرارتی : در برخی از شرایط، مانند وجود نقاط حرارتی محدود یا دماهای متغیر، لوله‌های زنگ‌نزن 321 ممکن است به خوردگی نقطه حرارتی حساس باشند که می‌تواند به طول عمر آنها آسیب برساند.

 

به طور کلی، لوله‌های زنگ‌نزن 321 دارای معایب محدودی هستند که با در نظر گرفتن شرایط کاربردی و انتخاب مواد مناسب، می‌توان این مشکلات را مدیریت کرد و از مزایای آنها بهره برد.

 

لوله 347H

347H pipe

 

لوله  347H یک جنس استیل خاص است که از گروه فولادهای آستنی با نام استاندارد AISI 347H یا UNS S34709 به شمار می‌رود. این جنس از استیل، نسخه تقویت شده و مقاومت به دماهای بالا از فولاد زنگ‌نزن 321 را فراهم می‌کند.

برخی از ویژگی‌های لوله استیل 347H عبارتند از :

مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا (مخصوصاً در محدوده دماهای بین 1000 تا 1600 درجه سانتیگراد).

مقاومت به خستگی حرارتی.

از لحاظ شیمیایی، حاوی نیکل، کروم، مولیبدن و کربن است.

استفاده اصلی از لوله‌ها و ملاتون‌های لوله  347H در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، و صنایع با دماهای بالا است، جایی که مقاومت به شرایط حرارتی و شیمیایی خاص مورد نیاز است.

 

تاریخچه لوله 347H

لوله 347H از گروه فولادهای آستنی می‌باشد که تاریخچه طولانی دارد. در زیر تاریخچه‌ای اجمالی از توسعه فولادهای زنگ‌نزن را می‌خوانید :

 

دورهٔ اختراع (قرن ۱۹) :

در قرن نوزدهم، فولادهای ضد زنگ اختراع شدند. نخستین فولاد زنگ‌نزن، “فولاد اختراعی” نامیده می‌شد و توسط استیل مارتنس و هنری بسمر ساخته شد.

 

توسعه فولادهای مارتنزیتی (اواخر قرن ۱۹) :

در اواخر قرن نوزدهم، فولادهای مارتنزیتی که شامل کربن و کروم بیشتری بودند، معرفی شدند. این فولادها دارای مقاومت به خوردگی بهتر بودند.

 

توسعه استیل زنگ‌نزن (اوایل قرن ۲۰) :

استیل زنگ‌نزن با اضافه کردن نیکل به ترکیبات فولاد مارتنزیتی به وجود آمد. این افزودنی به مقاومت به خوردگی و دمای بالا افزود.

 

توسعه استیل ۳۰۰ سری (اواسط قرن ۲۰) :

فولادهای ۳۰۰ سری که حاوی کروم و نیکل بالا بودند، بهبودهای بیشتری در مقاومت به خوردگی داشتند. این گروه شامل استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ است.

 

توسعه فولاد ۳۴۷ (دهه ۱۹۵۰) :

گروه فولاد ۳۴۷، که شامل ۳۴۷ و ۳۴۷H می‌شود، حاوی نیکل و کروم بالا و توانایی مقاومت به دماهای بالا را داراست. این فولادها مخصوصاً برای محیط‌های با دماهای بالا و شرایط حرارتی خاص طراحی شده‌اند.

 

استفاده در صنایع مختلف (از دهه ۱۹۶۰ به بعد) :

از آن زمان به بعد، فولادهای ۳۴۷ و ۳۴۷H در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی، نفت و گاز، خودروسازی، انرژی، و صنایع دیگر به کار گرفته شده‌اند.

توسعهٔ فناوری‌های جدید و نیازهای متنوع صنایع مختلف باعث بهبود و توسعهٔ فولادهای ضد زنگ‌، از جمله لوله‌ها و ملاتون‌های 347H شده است.

 

فرایند تولید

تولید لوله‌های 347H اغلب به وسیله فرآیند گرم‌کاری (Hot Working) و فرآیند‌های شکل‌دهی فولاد می‌شود. در زیر به برخی از مراحل مهم تولید این نوع لوله‌ها اشاره می‌شود :

 

مواد اولیه :

مواد اولیه شامل فولاد با ترکیبات خاصی از کروم، نیکل، کربن، مولیبدن و سایر عناصر است. این ترکیبات مخلوط و ذوب می‌شوند تا به فولاد زنگ‌نزن برسیم.

 

ذوب :

مخلوط فلزات اولیه در یک کوره ذوب شده و تا دمای مشخصی رسیده تا فلزات مخلوط خوب متداول شوند.

 

تصفیه :

فولاد ذوب شده تصفیه می‌شود تا از شوینده‌ها و ناخالصی‌ها پاک شود. این مرحله باعث بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی فولاد می‌شود.

 

تشکیل بلوک‌های فولاد :

پس از تصفیه، فولاد به شکل بلوک‌های بزرگ و صاف تشکیل می‌شود. این بلوک‌ها به عنوان مواد اولیه برای فرآیند های بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

فرآیند گرم‌کاری :

بلوک‌های فولاد به دمای بالا گرم‌کاری می‌شوند تا قابلیت شکل‌دهی بهتری پیدا کنند. این فرآیند شامل مراحلی چون جوشکاری، انجماد، و غیره می‌شود.

 

تشکیل لوله :

بعد از گرم‌کاری، بلوک‌های فولاد به شکل لوله‌ها و ملاتون‌ها تشکیل می‌شوند. این مرحله ممکن است شامل فرآیندهای شکل‌دهی چون استخوان‌کاری، رول‌کاری، یا تراشکاری باشد.

 

حرارت‌دهی و تقویت حرارتی :

لوله‌ها و ملاتون‌ها به حرارت می‌گردند تا از تغییرات میکروسکوپیک و خواص مکانیکی بهبود یابند. این فرآیند به عنوان تقویت حرارتی شناخته می‌شود.

 

آزمون و کنترل کیفیت :

محصولات تولیدی آزمون‌های کیفیتی مختلف مانند آزمون هیدرواستاتیک، آزمون غیرمخرب (UT، RT) و سایر آزمون‌های مهندسی را پشتیبانی می‌کند. این مرحله برای اطمینان از مطابقت با استانداردها و نیازهای مشتریان است.

 

پایان فرآیند :

پس از تمام شدن مراحل تولید و کنترل کیفیت، لوله‌ها و ملاتون‌ها به عنوان محصولات نهایی آماده به بازار عرضه می‌شوند.

فرآیند تولید لوله‌های 347H نیازمند تجهیزات و تخصص فنی خاصی است تا خواص مکانیکی و شیمیایی مطابق با استانداردها و نیازهای مشتریان حفظ شود.

 

کاربردهای لوله‌ها 347H

لوله‌ها 347H به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارند، در صنایع مختلف به کار می‌روند. برخی از کاربردهای اصلی آنها عبارتند از :

 

صنایع پتروشیمی و نفت :

استفاده در واحدهای پردازش نفت و گاز به خاطر مقاومت به شرایط حرارتی و شیمیایی.

لوله‌های 347H برای ساخت تجهیزاتی نظیر گرمکن‌ها، تجهیزات تقطیر، و سایر واحدهای فرایندی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

صنعت هوافضا :

برای ساخت قطعات مقاوم به دما در محیط‌های خاص مانند موتورهای هواپیما و اجزاء محیط فضایی.

 

صنایع خودروسازی :

برای تولید قطعات مقاوم به دما و خوردگی در بخش‌هایی از خودروها که به دماهای بالا تحت تاثیر حرارت قرار می‌گیرند.

 

تولید انرژی :

استفاده در نیروگاه‌ها و سیستم‌های تولید انرژی به علت مقاومت به دماهای بالا و خواص مکانیکی مناسب.

 

صنایع شیمیایی :

در تجهیزات پالایشگاه‌ها و واحدهای تولید مواد شیمیایی به عنوان مواد ساختاری با مقاومت به شرایط شیمیایی و حرارتی.

 

تولید کوره‌های حرارتی :

برای ساخت بخش‌های مقاوم به دما در کوره‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به عنوان خلاصه، لوله‌های 347H در هر موقعیتی که مقاومت به دماهای بالا و شرایط شیمیایی خاص لازم است، استفاده می‌شوند.

 

ویژگی‌های لوله‌های 347H

لوله‌های 347H از گروه فولادهای ضد زنگ‌ با خصوصیات خاصی برخوردارند که آنها را برای برخی از نیازهای خاص صنایع مورد استفاده قرار می‌دهد. برخی از ویژگی‌های مهم این نوع فولاد عبارتند از :

 

مقاومت به دماهای بالا :

لوله‌های 347H دارای مقاومت به دماهای بالا هستند، به خصوص در بازه دماهای میانه تا بالا.

 

مقاومت به خوردگی :

این جنس فولاد به دلیل حاویات کروم و نیکل بالا، مقاومت خوبی به خوردگی و اکسیداسیون دارد.

 

مقاومت به خستگی حرارتی :

لوله‌های 347H در شرایط دمایی بالا و در معرض فشارهای متناوب و تغییرات دما، مقاومت خوبی به خستگی حرارتی نشان می‌دهند.

 

خواص مکانیکی مطلوب :

این فولاد دارای خواص مکانیکی مطلوبی مانند استحکام کششی و استحکام چقرمگی است.

 

مقاومت به اکسیداسیون :

لوله‌های 347H در شرایط اکسیداتیو، به خصوص در دماهای بالا، مقاومت خوبی دارند.

 

ساختار استیبل :

این فولاد دارای ساختار استیبل است، که به معنای کاهش احتمال تبدیل غیرمعمول فازها در دماهای بالا است.

 

مقاومت به تغییرات حرارتی :

لوله‌های 347H مقاوم به تغییرات حرارتی هستند و از ترکیبات خود سود می‌برند تا در شرایط مختلف دمایی به خوبی عمل کنند.

 

مناسب برای خدمات در محیط‌های شیمیایی :

با توجه به مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون، این لوله‌ها و ملاتون‌ها برای خدمات در محیط‌های شیمیایی، پتروشیمی، و فرایندهای نفت و گاز مناسب هستند.

در کل، لوله‌های 347H به دلیل ترکیبات خاص و ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی مناسب، در برخی از صنایع با شرایط حرارتی و شیمیایی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

 

ترکیبات شیمیایی اصلی :

ترکیبات شیمیایی معمولاً به صورت درصد و وزنی اعلام می‌شوند. ترکیبات شیمیایی فولاد 347H عبارتند از:

 

کربن (C) : حدود 0.04% حداکثر

سیلیسیم (Si) : حدود 0.75% حداکثر

منگنز (Mn) : حدود 2.00% حداکثر

فسفر (P) : حدود 0.045% حداکثر

گوگرد (S) : حدود 0.03% حداکثر

کروم (Cr) : 17.0% تا 20.0%

نیکل (Ni) : 9.0% تا 13.0%

مولیبدن (Mo) : 10.0% تا 12.0%

منیزیم (Mg) : حداکثر 0.15%

کلسیم (Ca) : حداکثر 0.15%

آلومینیم (Al) : حداکثر 0.60%

فسفر (P) : حداکثر 0.040%

سولفور (S) : حداکثر 0.030%

 

خصوصیات مکانیکی :

استحکام کششی (UTS) : حدود 515 مگاپاسکال (MPa) تا 720 MPa

استحکام چقرمگی (YS) : حدود 205 MPa تا 515 MPa

کاهش مقدار استطالت (Elongation) : حدود 40% تا 50%

سختی : 95 HRB (حدود)

 

گریدهای مختلف فولاد 347H

معمولاً فولاد 347H در گریدهای مختلف با ویژگی‌های متفاوت تولید می‌شود. در زیر، چند گرید از فولاد 347H و ویژگی‌های آنها آورده شده است :

 

347H (UNS S34709) :

این گرید پایه فولاد 347H است. ویژگی‌های معمولاً در این گرید شامل مقاومت به خوردگی، مقاومت به دماهای بالا، و مقاومت به خستگی حرارتی می‌باشد.

 

347HFG (UNS S34709) :

گرید 347HFG نیز مشابه 347H است اما احتمالاً دارای خصوصیات فیزیکی مختلفی می‌باشد که بستگی به استفاده موردنظر دارد.

 

347H (UNS S34700) :

 

گرید 347H می‌تواند برخی از ویژگی‌هایی مانند مقاومت به خوردگی، مقاومت به دماهای بالا و استحکام مکانیکی را ارائه دهد. این گرید با نیازهای خاص صنایع سازگار است.

توجه داشته باشید که مشخصات دقیق هر گرید بستگی به استانداردها و مشخصات تولید کننده، فرآیند تولید، و نیازهای خاص مشتریان دارد. برای استفاده از فولاد 347H در یک پروژه خاص، توصیه می‌شود که با مشخصات تولید کننده و استانداردهای مربوطه آشنا شوید.

 

استانداردهای لوله‌های 347H

لوله‌های 347H معمولاً با استفاده از استانداردهای صنعتی مشخصی تولید می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که محصولات با ویژگی‌ها و خصوصیات مشخصی عرضه می‌شوند. برخی از استانداردهای معروف برای لوله‌های 347H عبارتند از:

 

ASTM A312/A358/A376 :

استاندارد ASTM A312 برای لوله‌های فولاد های ضد زنگ با درجه حرارتی 347 و 347H در ابعاد مختلف تعیین مشخصات می‌کند. استانداردهای A358 و A376 نیز به ترتیب برای لوله‌های جوش‌دار و لوله‌های بدون درز ضد زنگ است.

 

ASTM A249/A269 :

این استانداردها نیز برای لوله‌های فولادی ضد زنگ با درجه حرارتی 347 و 347H برای خدمات حرارتی و فشاری در ابعاد مختلف تعیین مشخصات می‌کنند.

 

ASME SA312/SA358/SA376 :

استانداردهای ASME معمولاً مشابه استانداردهای ASTM برای لوله‌ها و ملاتون‌های فولاد ضد زنگ با درجه حرارتی 347 و 347H هستند و برای استفاده در شرایط حرارتی و فشاری خاص تعیین مشخصات می‌کنند.

 

ASTM A213/A269 :

این استانداردها نیز برای لوله‌های بدون درز و جوش‌دار فولادی ضد زنگ با درجه حرارتی 347 و 347H در شرایط حرارتی خاص تعیین مشخصات می‌کنند.

 

EN 10216-5 :

استاندارد اروپایی EN 10216-5 نیز برای لوله‌های فولادی ضد زنگ در شرایط حرارتی خاص تعیین مشخصات می‌کند.

همچنین، مشتریان و تولید کنندگان ممکن است بر اساس نیازهای خاص خود از استانداردها و مشخصات دیگری نیز استفاده کنند. بنابراین، مهم است که هنگام خرید یا ساخت محصولات، به مشخصات دقیق و استانداردهای مورد استفاده توجه شود.

 

 

فرآیندهای حرارتی از جمله حرارت‌دهی و آنیل کردن به منظور بهبود خواص مکانیکی، مقاومت به خستگی، و سایر خواص فیزیکی فولاد 347H مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

حرارت‌دهی (Annealing) :

حرارت‌دهی یک فرآیند حرارتی است که به منظور کاهش تنش‌ها، تغییرات ساختاری، و بهبود مقاومت به خستگی انجام می‌شود. در این فرآیند، فولاد به یک دمای بالا گرم‌کاری می‌شود و سپس به آرامی خنک می‌شود.

 

آنیل کردن (Solution Annealing) :

آنیل کردن یکی از مهمترین فرآیندهای حرارتی برای فولادهای ضد زنگ است. در این فرآیند، فولاد به دمای بسیار بالا گرم‌کاری شده و سپس به صورت آهسته خنک می‌شود. این فرآیند بهبود خواص مکانیکی، مقاومت به خستگی، و خواص کلی فولاد را فراهم می‌کند.

 

تقویت حرارتی (Heat Treatment) :

تقویت حرارتی نیز یک فرآیند حرارتی است که در آن فولاد به یک دمای بالا گرم‌کاری می‌شود و سپس به صورت سریع خنک می‌شود. این فرآیند بهبود خواص مکانیکی و سختی فولاد را افزایش می‌دهد.

این عملیات حرارتی معمولاً توسط تولید کنندگان با توجه به نیازهای خاص محصولات و مشتریان انجام می‌شود. برای بهبود خواص فولاد 347H در شرایط خاص کاربردی، حرارت‌دهی و آنیل کردن به عنوان فرآیندهای مهم در تولید و فرآوری این نوع فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

معایب

فولاد 347H یک جنس فولادی با ویژگی‌ها و کاربردهای زیادی است، اما همچنین ممکن است معایبی نیز داشته باشد.
برخی از معایب ممکن عبارتند از :

 

هزینه :

فولادهای زنگ‌نزن معمولاً هزینه تولید بالایی دارند نسبت به فولادهای ضد زنگ. از این رو، ممکن است استفاده از فولاد 347H در پروژه‌هایی که نیاز به مقاومت به خوردگی داشته باشند، هزینه‌های بیشتری ایجاد کند.

 

شکل‌پذیری محدودتر :

در مقایسه با برخی از فولادهای ضد زنگ، فولاد 347H دارای شکل‌پذیری کمتری است. این می‌تواند در فرآیندهای شکل‌دهی پیچیده‌تر محدودیت‌هایی ایجاد کند.

 

سخت‌تر برای پردازش و جوش :

فولادهای ضد زنگ به خصوص فولادهای با کروم و نیکل بالا مانند 347H ممکن است در فرآیندهای جوشکاری و پردازش مشکلاتی ایجاد کنند. این نیاز به تجهیزات و تخصص فنی خاصی برای پردازش دارند.

 

تأثیر نداشتن متغیرهای فرآیند :

مانند بسیاری از فولادهای دیگر، ممکن است به عوامل مانند متغیرهای فرآیند تولید و پردازش حساس باشد و نیاز به کنترل دقیق داشته باشد تا خواص مطلوب حاصل شود.

 

محدودیت در دمای بالا :

هرچند که فولاد 347H دارای مقاومت به دماهای بالا است، اما برای بعضی از کاربردها ممکن است نیاز به فولادهایی با مقاومت به دمای بالاتر باشد.

توجه به این معایب و مزایا در طراحی و انتخاب مواد برای هر پروژه بسیار حیاتی است و باید با نیازها و محیط کاربری خاص هر پروژه مطابقت داشته باشد.