صنایع مختلف با توجه به نیاز خاص خود از آلیاژهایی استنلس استیل استفاده‌های بسیار متنوعی می‌کنند. برهمین اساس، کارخانه‌های تولید فولاد و استیل گرید‌های مختلفی را تولید کرده و طبق نیاز بازار مصرف عرضه می‌کنند. یکی از طبقه‌بندی‌هایی که در برخی گریدهای استنلس استیل یا فولادهای ضدزنگ مورد توجه صنعتگران است نسخه‌های کم کربن و پُر کربن از برخی آلیاژهاست. در این میان می‌توان به دو آلیاژ بسیار پُرمصرف استیل یعنی گرید 304 و 316 اشاره کرد. که با دو زیرمجموعه استیل گرید L و H هرکدام برای کاربردی خاص تولید می‌شوند.

فولاد ضدزنگ و طبقه‌های آن

استانداردهایی که به طبقه‌بندی انواع فولاد می‌پردازند، گریدهای آستینی استنلس استیل را به نام‌های مختلفی معرفی کرده‌اند. همانطور که اشاره کردیم براساس نیاز صنعت، گریدهایی پُر مصرفی مانند 304 و 316 خود به زیرشاخه‌هایی مانند استیل گرید L و H تقسیم می‌شود. که هرکدام بنا به مشخصات فنی متفاوتی که دارند به این نام‌ها خوانده می‌شوند. ما در این مطلب شما را با دلایل این نام‌گذاری آشنا می‌کنیم.

استیل با گرید L و کاربردهای آن

پسوند L در گرید استیل به فولادهای ضدزنگی اشاره دارد که میزان کربن آن‌ها بسیار کم است. و بیشتر برای جوشکاری‌های مقاطع ضخیم یا متوسط و یا شرایط عملیاتی با دمای بالا مورداستفاده قرار می‌گیرند. میزان کربن پایین، ریسک خوردگی بین‌دانه‌ای که در دمای بین 450 تا 850 درجه سانتی‌گراد به دلیل ایجاد رسوب کاربید در مرز دانه‌ها رخ می‌دهد را در این آلیاژها بسیار پایین می‌آورد. این آلیاژ را باتوجه‌به کاربری موردنظر می‌توانید در اشکال مختلفی مانند لوله، صفحه یا میل‌گرد تامین کنید. آلیاژهای با گرید L و نوع معمولی آن‌ها از نظر مقاومت به خوردگی به غیر از مواردی که در بالا اشاره شد، یکسان می‌باشند.

استیل با گرید H و کاربردهای آن

پسوند H در گرید استیل نشان از میزان کربن بالاتر در آلیاژ است که باعث استحکام بیشتر در دمای بالای 500 درجه می‌شود. این آلیاژ را که اغلب به‌صورت لوله یا ورق تولید می‌شوند، مقاومت خرشی کوتاه‌مدت و بلندمدت بهتری دارند دارند. گریدهای 304H و 316H از این گروه آلیاژها هستند که بسیار رایج می‌باشند. همچنین آلیاژهای نسوز 309، 310، 321، 347 و 348 نیز نسخه پُرکربن دارند. این آلیاژها اگر در دمای بین 450 تا 850 درجه قرار بگیرند دچار حساسیت شده و خوردگی در برابر رطوبت می گردد. و چقرمگی و شکل‌پذیری آن در دمای محیط کاهش می‌یابد.

تفاوت گرید اصلی و نسخه تغییر یافته

البته که تاحدودی متوجه شدیم که این گریدها میزان کربن کمتر یا بیشتر در آلیاژ چه خصوصیاتی را تحت تاثیر قرار می‌دهد ولی در اینجا میخواهیم چند نمونه را بصورت مشخص باهم مقایسه کنیم. به‌عنوان‌مثال استیل کم کربن با گرید 304L و گرید 304 نرمال در همه عناصر آلیاژی با یکدیگر یکسان هستند و تنها میزان کربن آن‌ها با هم تفاوت دارد. با این حال، نه در گرید 304 و نه در گرید 304L تعریف نشده است که حداقل محتوای کربن را داشته باشند.

در مقابل استیل پر کربن  با گرید 304H از نظر ترکیبات آلیاژی مشابه کرید معمولی و کم کربن خود است ولی میزان نیتروژن آن با گرید کم‌کربن متفاوت است. آلیاژهایی که کربن بیشتری دارند نیتروژن آن‌ها به 0.10 درصد که حد استاندارد است نمی‌رسد. در ضمن همه آلیاژهای آستنیتی پُر کربن باید دارای اندازه دانه نمره 7 طبق استاندارد ASTM باشند. برای سه گرید 316 ، 316L و 316H نیزداستان مانند گریدهای 304 که در میزان کربن با یکدیگر متفاوت بودند است. در جدول زیر مقدار کربن در هریک از آلیاژهایی که در بالا به آن‌ها اشاره کردیم آورده شده است.

گرید	درصد کربن در آلیاژ
304	حداکثر 0.08
304L	حداکثر 0.03 (برای لوله تا 0.04)
304H	0.04 تا 0.10
316	حداکثر 0.08
316L	حداکثر 0.03 (برای لوله تا 0.04)
316H	0.04 تا 0.10

تفاوت‌های دیگر این آلیاژها از نظر مشخصات مکانیکی

استیل گرید L و H با یکدیگر تفاوت‌های دیگری نیز دارند که ناشی از تفاوت اندک در  میزان کربن آن‌ها است. در جدول زیر به تفاوت خصوصیات مکانیکی این آلیاژها اشاره شده است.

گرید	حداقل استحکام کششی (MPa)	حداقل استحکام تسلیم (MPa)	درصد ازدیاد طول (%)	حداکثر سختی برینل (HB)	حداکثر سختی راکول (HRB)
304	515	205	40	201	92
304L	485	170	40	201	92
304H	515	205	40	201	92
316	515	205	40	217	95
316L	485	170	40	217	95
316H	515	205	40	217	95

کاربرد این آلیاژها در مخازن تحت فشار

استاندارد‌های مربوط به مخازن تحت فشار مثل AS1210 و لوله‌کشی با فشار بالا مثل AS4041 ، فشار کاری مجاز در دمای بالا را برای گرید های فولاد ضدزنگ مشخص می‌کنند. براین اساس گریدهای مختلف استیل مجاز به استفاده هستند؛ بااین‌حال گریدهای با کربن کمتر نسبت به سایر فولادها قابل‌استفاده در دما با فشار بالاتر هستند. از طرف دیگر باید بدانید که بر اساس بندهای درج شده در این استاندارد اگر فولادی دارای کربنی بیشتر از 0.04 درصد باشد، نباید در دمایی بالاتر 550 درجه استفاده شود. در نتیجه گریدهای با کربن بیشتر مانند گرید 304H و 316H مجاز به استفاده در دمای بالا نیستند.

آیا می‌توانید این دو گرید را با یکدیگر جایگزین کرد؟

البته شاید همیشه فولاد ضدزنگ آستنیتی با گریدی که مدنظر شما است در دسترس نباشد. سؤالی که به وجود می‌آید این است که آیا می‌توان استیل گریدL ، H و نرمال را  به‌جای یکدیگر استفاده کرد؟ چه شرایطی را باید برای این جایگزینی در نظر گرفت؟ درصورتی‌که ناچار به استفاده جایگزین بودید باید باتوجه‌به شرایط زیر این کار را انجام دهید:

• گریدهای کم کربن یا L را می‌توان به عنوان گریدهای استاندارد استفاده کرد تا زمانی که استحکام در دمای بالا مورد نیاز نباشد و خواص مکانیکی مطابق با الزامات گرید استاندارد باشد. دقت کنید زمانی می‌تواند از آلیاژ با کربن کم استفاده کنید که از نظر خواص مکانیکی و مقاومت دمایی الزامات درج شده در استاندارد را رعایت کنید. این آلیاژها اغلب با استانداردها مطابقت دارند، بااین‌وجود قبل از استفاده بررسی لازم را انجام دهید.
• درصورتی‌که میزان کربن با محدودیت میزان کربن 0.030 یا حداکثر 0.035 درصد مطابقت داشته باشد، می‌توان به‌جای گرید استاندارد از گرید L آن‌ها استفاده کرد.
• اغلب به دلیل محدودیت کربن که بین 0.04 تا 0.010 است از گریدهای استاندارد به‌جای گرید H می‌توان استفاده کرد. اگر گرید H دارای حداکثر 0.010 درصد نیتروژن و 0.08 درصد کربن باشد مشکلی به وجود نمی‌آید.
• بسیار متداول است که کارخانه‌های تولید استیل محصول کم کربن یا گرید L را زمانی که محصول استاندارد سفارش می‌دهید ارائه دهند و گواهی را با عبارت 304/304L صادر می‌کنند. به هر صورت باید جزئیات استاندارد را بررسی کنید. دقت کنید در صورت نیاز به گرید H حتماً باید گواهی تولید کننده و یا تست آزمایشگاهی گرید را تایید کنند.

کلام پایانی

استفاده از آلیاژها در شرایط خاص و باتوجه‌به مشخصات فنی و شرایط استفاده از آن‌ها می‌تواند تضمین کند که محصول نهایی کاملاً مطابق الزاماتی است که در نظر دارید؛ در نتیجه لازم است تا حتماً تأییدیه آزمایشگاه و یا گواهی تولیدکننده استیل را داشته باشند. این مسئله در مورد استیل گرید L و H بیشتر به چشم می‌آید. اگر محصول موردنظر خود را از تامین‌کنندگان معتبر تهیه کنید مطمئن خواهید بود که همه شرایط و ضوابط در تولید و آزمایش آن‌ها رعایت شده است و شما پس از استفاده دچار هیچ‌گونه مشکلی نخواهید شد.

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 |