آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L (شماره UNS این آلیاژها به ترتیب عبارت‌اند از S30400 و S30403) یکی از پرکاربردترین فولادهای آستنیتی کروم- نیکل محسوب می‌شوند. این آلیاژها بسیار مقرون‌به‌صرفه هستند و در برابر خوردگی(انواع مختلف خوردگی‌ها)، مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند. همین ویژگی (مقاومت عالی در برابر خوردگی) سبب می‌شود تا این آلیاژها در زمینه‌های مختلف کاربرد داشته باشند. همچنین توجه داشته باشید که آلیاژ ۳۰۴L، ویژگی‌های آلیاژ ۳۰۴ را نیز شامل می‌شود.

معرفی آلیاژ های ۳۰۴ و ۳۰۴L

آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L در برابر محیط‌های کاهنده و اکسیدکننده، از مقاومت خوبی بهره می‌برند. این دو آلیاژ در برابر خوردگی‌های مرزدانه‌ای که در حین جوشکاری به وجود می‌آیند نیز مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند.  همچنین این دو آلیاژ در دماهای سرمازایی از استحکام و چقرمگی مطلوب و قابل‌قبولی برخوردارند. آلیاژ ۳۰۴ و ۳۰۴L در شرایط آنیل شده، غیرمغناطیسی هستند؛ اما با انجام کار سرد یا فرایند جوشکاری، کمی خاصیت مغناطیسی پیدا می‌کنند. این نکته را نیز در نظر داشته باشید که این دو آلیاژ را می‌توان با استفاده از روش‌های معمولی (و به‌راحتی)، تحت جوشکاری قرار داد. همچنین این آلیاژها به صورت ورق استیل ۳۰۴، لوله استیل ۳۰۴ و میلگرد استیل ۳۰۴ به بازار عرضه و در صنایع گسترده‌ای کاربرد دارند.

کاربردها

• فراوری مواد شیمیایی و پتروشیمی، به‌منظور ساخت مخازن تحت‌فشار، ساخت مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های لوله‌کشی، فلنج‌ها، اتصالات، شیرها، پمپ‌ها و…
• فراوری مواد غذایی
• پزشکی
• معدن
• نفت
• در زمینه تولید دارو
• صنایع تولید کاغذ
• در زمینه تولید برق

استانداردهای اخذ شده توسط آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L

• استاندارد A240 از ASTM
• استاندارد SA 240 از ASME
• استاندارد ۵۵۱۱/۵۵۱۳ از AMS
• استاندارد ۷۶۶ از QQ-S

درصد جرمی عناصر تشکیل دهنده آلیاژ ۳۰۴

• کروم: در کمترین حالت ۱۸٫۰ درصد و در بیشترین حالت ۲۰٫۰ درصد
• نیکل: در کمترین حالت ۸٫۰ درصد و در بیشترین حالت ۱۰٫۵ درصد
• کربن: ۰٫۰۸ درصد
• منگنز: ۲٫۰۰ درصد
• فسفر: ۰٫۰۴۵ درصد
• سولفور: ۰٫۰۳۰ درصد
• سیلیکون: ۰٫۷۵ درصد
• نیتروژن: ۰٫۱۰ درصد
• آهن: در حالت تعادل

درصد جرمی عناصر تشکیل دهنده آلیاژ ۳۰۴L

• کروم: در کمترین حالت ۱۸٫۰ درصد و در بیشترین حالت ۲۰٫۰ درصد
• نیکل: در کمترین حالت ۸٫۰ درصد و در بیشترین حالت ۰ درصد
• کربن: ۰۳۰ درصد
• منگنز: ۲٫۰۰ درصد
• فسفر: ۰٫۰۴۵ درصد
• سولفور: ۰٫۰۳۰ درصد
• سیلیکون: ۰٫۷۵ درصد
• نیتروژن: ۱۰ درصد
• آهن: در حالت تعادل

خواص فیزیکی آلیاژ های ۳۰۴ و ۳۰۴L

• چگالی: ۰٫۲۸۵ پوند بر اینچ مکعب یا ۷٫۹۰ گرم بر سانتی‌متر مکعب
• ظرفیت گرمایی ویژه: ۰٫۱۲ بی تی یو بر پوند بر درجه فارنهایت (در دمای ۳۲ الی ۲۱۲ درجه فارنهایت) یا ۵۰۰ ژول بر کیلوگرم در کلوین (در دمای ۰ الی ۲۱۲ درجه سانی گراد)
• مدول الاستیسیته: ۲۹ M psi یا ۲۰۰ گیگاپاسکال
• رسانای گرمایی (در دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد یا ۲۱۲ درجه فارنهایت): ۹٫۴ بی تی یو بر ساعت بر مجذور فوت بر فوت بر درجه فارنهایت یا ۱۶٫۳ وات بر متر در درجه کلوین
• محدوده ذوب: ۲۵۵۰ الی ۲۵۹۰ درجه فارنهایت یا ۱۳۹۸ الی ۱۴۲۱ درجه سانتی‌گراد
• مقاومت الکتریکی: ۱ میکرو اهم در اینچ در دمای ۶۸ درجه فارنهایت یا ۷۴ میکرواهم در سانتی‌متر در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد

ضریب انبساط گرمایی آلیاژ های ۳۰۴ و ۳۰۴L

• در دمای ۶۸ الی ۲۱۲ درجه فارنهایت (۲۰ الی ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد): ۹٫۲ میکرو اینچ بر اینچ بر درجه فارنهایت (۱۶٫۶ میکرو سانتی‌متر بر سانتی‌متر در درجه سانتی‌گراد)
• در دمای ۶۸ الی ۹۳۲ درجه فارنهایت (۲۰ الی ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد): ۱۰٫۶ میکرو اینچ بر اینچ بر درجه فارنهایت (۱۸٫۲ میکرو سانتی‌متر بر سانتی‌متر در درجه سانتی‌گراد)
• در دمای ۶۸ الی ۱۶۰۰ درجه فارنهایت(۲۰ الی ۸۷۰ درجه سانتی‌گراد): ۱۱٫۰ میکرو اینچ بر اینچ بر درجه فارنهایت (۱۹٫۸ میکرو سانتی متر بر سانتی متر در درجه سانتی گراد)

خواص مکانیکی آلیاژ های ۳۰۴ و ۳۰۴L

• استحکام تسلیم: ۴۲ ksi
• استحکام کششی نهایی: ۸۷ ksi
• ازدیاد طول(در هر ۲ اینچ): ۵۸ درصد
• کاهش سطح مقطع: ۷۰ درصد
• درجه سخت کاری راکول بی: ۸۲

مقاومت در برابر خوردگی

آلیاژ ۳۰۴ و ۳۰۴L از مقاومت خوبی در برابر خوردگی جوی، خوردگی به وجود آمده به دلیل مواد غذایی، نوشیدنی‌ها، مواد شیمیایی آلی و معدنی و… در محیط‌های اکسنده و همچنین در محیط‌های کاهنده بهره می‌برند. وجود مقدار زیادی از عنصر کروم در آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L باعث می‌شود تا این آلیاژها بتوانند در برابر مواد اکسیدکننده (اسیدی)، مانند اسید نیتریک (در دمای ۱۷۶ درجه فارنهایت یا ۸۰ درجه سانتی‌گراد) مقاومت قابل‌قبولی از خود در برابر خوردگی، به نمایش بگذارند.

آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L در برابر اسیدهای قوی، مانند استیک اسید نیز مقاوم هستند. نیکل موجود در آلیاژها ۳۰۴ و ۳۰۴L باعث می‌شود تا این آلیاژها در برابر فسفریک اسید خالص (با هر مقدار غلظت) تا ۱۰ درصد، مقاومت از خود نشان دهند. همچنین این آلیاژها می‌توانند در محلول‌های سوزاننده فاقد کلرید و فلوراید (در دماهای متوسط) نیز از خود مقاومت نشان دهند. در واقع این آلیاژها در برابر محیط‌های احیاکننده قوی (برای مثال در محیط‌هایی که کلراید و اسیدسولفوریک وجود دارد)، عملکرد خوبی از خود نشان نمی‌دهند.

آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L برای سیستم‌های انتقال آب (آب‌هایی با سطوح پایین کلرید (کمتر از ۱۰۰ ppm)) مناسب هستند. اگر سطح کلراید در آب بالا برود، لوله انتقال آب (که از جنس آلیاژ ۳۰۴ و ۳۰۴L ساخته شده است) دچار خوردگی حفره‌ای و شکافی می‌شود (از این جمله می‌توان نتیجه گرفت که از آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L در محیط‌های دریایی کاربرد ندارند). به همین دلیل است که از آلیاژهای ۳۱۶ و ۳۱۶L (به دلیل وجود مولیبدن بیشتر در ساختار شیمیایی این آلیاژها) در ساخت لوله‌های انتقال آب کمک گرفته می‌شود.

میزان مقاومت تمام گریدهای فولاد ۳۰۴ در برابر خوردگی یکسانی است. اما توجه داشته باشید که اگر محیط مدنظر بسیار اکسنده باشد و احتمال وقوع خوردگی بالا باشد؛ باید از آلیاژ  ۳۰۴L استفاده شود. دلیل این موضوع هم کم‌بودن میزان عنصر کربن، در این آلیاژ است.

فرآیندهای قابل اعمال بروی آلیاژ ۳۰۴ و ۳۰۴L

آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L را می‌توان به کمک روش‌های معمول، تحت فرایند ساخت و پردازش قرار داد.

شکل‌دهی گرم

آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L باید در محدوده دمایی ۱۶۵۲ الی ۲۱۰۲ درجه فارنهایت (۷۵۰ الی ۱۱۵۰ درجه سانتی‌گراد) تحت فرایند شکل‌دهی داغ قرار بگیرند. همچنین این آلیاژها برای رسیدن به حداکثر مقاومت در برابر خوردگی، باید در دمای ۱۹۰۰ درجه فارنهایت (۱۰۳۸ درجه سانتی‌گراد) آنیل شوند و به‌سرعت نیز کوئنچ شوند.

شکل‌دهی سرد

آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L کاملاً انعطاف‌پذیر هستند و به‌راحتی شکل مدنظر را به خود می‌گیرند. همان‌طور که می‌دانید؛ انجام عملیات سرد کاری باعث می‌شود تا استحکام و سختی آلیاژ افزایش یابد. همچنین انجام عملیات سردکاری باعث می‌شود تا آلیاژ مقداری خاصیت مغناطیسی پیدا کند.

جوشکاری

آلیاژهای ۳۰۴ و ۳۰۴L را با استفاده از روش‌های معمول می‌توان جوشکاری کرد. همچنین توجه داشته باشید که پس جوشکاری، انجام عملیات حرارتی نیاز نیست.

ماشین‌کاری

ماشین‌کاری این دو آلیاژ به‌خوبی انجام می‌شود. توجه داشته باشید که باید از دور پایین ماشین استفاده کنید. روان‌کاری را فراموش نکنید. همچنین توجه داشته باشید که تاحدامکان از ابزار تیز و برنده استفاده کنید.

آرتا استیل تهران متخصص واردات و توزیع انواع ورق های آلیاژی، استنلس استیل و فولاد ضدزنگ، میلگردهای استنلس استیل، لوله و پروفیل و ورقهای فنری، آمادگی خود را جهت همکاری و تأمین کلیه مقاطع فولادی و استنلس استیل به صنعتگران محترم اعلام می دارد. همچنین شما به راحتی می‌ توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .

دسترسی سریع به محصولات

میلگرد استیل | لوله استیل | استیل ضدزنگ | ورق نسوز | استیل ۳۰۴

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

صفحه فیسبوک | صفحه اینستاگرام | لینکدین | مای‌اسپیس | پینترست | یوتیوب | ویکی‌پدیا |