هر کدام از گریدهای استنلس استیل ویژگیهای خاصی دارند. در این مقاله قرار است نگاه نزدیکتری به دو ورق استیل بسیار محبوب و پرکاربرد یعنی ورق استیل ۴۳۰ و ۳۰۴ داشته باشیم. و درباره تفاوتهای ورق ۳۰۴ و ۴۳۰ اطلاعات بیشتری کسب کنیم. در ابتدا آشنایی بیشتری با هر یک بدست خواهیم آورد و در ادامه به تفاوتهای آنها میپردازیم. چنانچه نیاز به خرید ورق استیل 304 یا 430 دارید میتوانید به سایت ایران استیل آنلاین برای استعلام قیمت ورق استیل و سفارش آن اقدام کنید.
ورق استیل 430 چیست؟
آلیاژ 430 یک ورق استیل مقاوم در برابر خوردگی (corrosion-resistant) است که قابلیت شکل پذیری و انعطاف بالایی دارد. این ویژگیها به لطف ترکیبات شیمیایی زیر است :
- آهن = Balance
- کربن < 0.12%
- کروم = 16-18%
- نیکل < 0.75%
- منگنز < 1.0%
- سیلیکون < 1.0%
- فسفر < 0.040%
- سولفور < 0.30%
میزان نسبتا بالای کربن و عدم وجود عناصر تثبیت کننده در استیل ۴۳۰ سبب جوشکاری سخت در این نوع ورق شده است. حداقل قدرت تسلیم (yield strength) در ورق 430 برابر ۳۰ ksi و حداقل مقاومت کششی (tensile strength) برابر ۶۵ ksi است.
این نوع فولاد معمولاً در کاربردهای زیباییشناسی (Cosmetic Applications) مورد استفاده قرار میگیرد. منظور از کاربردهای زیباییشناسی، مواردی است که ظاهر و جلوهی بصری بسیار مهمتر از ویژگیهای مکانیکی و مقاومت آن است. به عبارت دیگر، در این کاربردها تأکید اصلی بر زیبایی و جذابیت ظاهری مواد به کار رفته است.
در ورق استیل 430، ترکیب عناصر ویژهای به کار میرود که سبب میشود این نوع فولاد دارای سطح براق و بازتابنده دارد. و همین ویژگیهای ظاهری باعث میشود که در موادی که نیاز به جذابیت ظاهری دارند، مورد استفاده قرار گیرد. معمولاً این نوع فولاد در مواردی مانند تزئینات داخلی ساختمانها، لوازم آشپزخانه، تجهیزات خانگی، قطعات خودرو و سایر ابزارها و وسایلی که هم به طول عمر بالا و هم به جذابیت ظاهری نیاز دارند، بکار میرود.
ورق استیل 304 چیست؟
در مقاله مشخصات ورق استیل ۳۰۴ درباره ترکیبات شیمیایی به طور مفصل صحبت شده است، توصیه میکنیم حتما آن را مطالعه کنید. حداقل قدرت تسلیم (yield strength) در ورق ۳۰۴ برابر ۳۰ ksi و حداقل مقاومت کششی (tensile strength) برابر ۷۵ ksi است. با کمک روشهای TIG و MIG میتوانید در جوشکاری ورق استیل 304 استفاده کنید.
ورق استیل ۳۰۴ یک گرید رایج است که به خانواده آستنیتی تعلق دارد. این نوع استیل به نام ۱۸/۸ نیز در بازار شناخته میشود. زیرا تقریباً ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل در ترکیب خود دارد. ترکیب آلیاژی استنلس استیل ۳۰۴ مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی، دوام بالا و شکلپذیری خوبی را فراهم میکند.
مقایسه ترکیبات شیمیایی ورق استیل 304 و 430
برای درک بهتر تفاوتهای ورق استیل 304 و 430، بهتر است ترکیبات شیمیایی این دو گرید را به صورت جدول مقایسهای بررسی کنیم. این جدول به شما کمک میکند تا نقش هر عنصر در خواص نهایی ورق را بهتر درک کنید.
| عنصر | ورق استیل 304 | ورق استیل 430 | نقش عنصر |
|---|---|---|---|
| آهن | Balance | Balance | عنصر اصلی آلیاژ |
| کربن | < 0.08% | < 0.12% | تأثیر بر استحکام و سختی |
| کروم | 18-20% | 16-18% | مقاومت به خوردگی، تشکیل لایه محافظتی |
| نیکل | 8-10.5% | < 0.75% | افزایش شکلپذیری، مقاومت به خوردگی حفره دار شدن |
| منگنز | < 2% | < 1% | بهبود خواص مکانیکی، کمک به تشکیل آستنیت |
| فسفر | < 0.045% | < 0.040% | بهبود ماشینکاری |
| سیلیسیم | < 1% | < 1% | بهبود خواص مکانیکی، کاهش تشکیل اکسیدها |
مهمترین تفاوت بین ورقهای استیل 304 و 430 در میزان نیکل موجود در آنها نهفته است. نیکل به ورق استیل 304 خاصیت آستنیتی بخشیده و به طور قابل توجهی مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش میدهد. این ویژگی باعث میشود که ورق 304 در محیطهای خورنده مانند صنایع غذایی و دارویی بسیار کاربردی باشد. از سوی دیگر، هر دو گرید 304 و 430 حاوی مقدار قابل توجهی کروم هستند.
کروم با تشکیل یک لایه محافظتی بسیار نازک روی سطح فلز، از آن در برابر اکسیداسیون و خوردگی محافظت میکند. این لایه محافظتی به اصطلاح لایه پسیو نامیده میشود و نقش بسیار مهمی در مقاومت به خوردگی فولادهای زنگنخور ایفا میکند. همچنین، میزان کربن موجود در فولاد نیز بر خواص مکانیکی آن تأثیرگذار است. افزایش مقدار کربن باعث افزایش استحکام و سختی فولاد میشود، اما در عین حال ممکن است شکلپذیری و جوشپذیری آن را کاهش دهد. به عبارت دیگر، با افزایش کربن، فولاد سختتر و مقاومتر میشود، اما ممکن است شکنندهتر شود.
استنلس استیل ۳۰۴ و ۴۳۰ از کدام نوع هستند؟ فریتیک یا آستنیتیک ؟
فولاد ضدزنگ را میتوان به سه دسته معمول تقسیم کرد — آستنیتی، فریتی و مارتنزیتی. فولاد آستنیتی دارای محتوای کروم نسبتاً بالایی است که آن را بسیار مقاوم در برابر خوردگی میکند و در ضمن غیرمغناطیسی (نگیر) است. (اگرچه ممکن است پس از نورد سرد مغناطیسی شود).
در مقابل فولاد فریتی به دلیل محتوای کمتر نیکل ارزانتر از فولادهای آستنیتی هستند. فولادهای فریتی مغناطیسی (بگیر) هستند و میتوانند از طریق نورد سرد (فرآیندهای سردکاری) سختتر شوند.
جالب است بدانید که:
مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل 304 بیشتر است یا 430 ؟
تمام گریدهای استنلس استیل مقاوم در برابر خوردگی (resist corrosion) هستند اما میزان این معیار در ورق استیل 304 بیشتر از ورق استیل 430 است. همین ویژگی سبب افزایش قیمت ورق ۳۰۴ نسبت به ۴۳۰ در بازار شده است.
البته اگر شما جزو مشتریان حساس به قیمت هستید پیشنهاد میشود از ورق استیل 430 در پروژههای مدنظر استفاده کنید. اما اگر یک نگاه بلند مدت و آینده نگرانه دارید حتما ورق استیل 304 انتخاب بهتری در دراز مدت خواهد بود.
آیا ورق استیل 304 یا 430 مغناطیسی هستند؟
استنلس استیل آستنیتیک مغناطیسی نیستند بنابراین ورق استیل 304 مغناطیسی نیست و به آن اصطلاحا ورق استیل نگیر نیز میگویند. در سمت مقابل استنلس استیل فریتیک مغناطیسی است پس ورق استیل 430 مغناطیسی بشمار میآید و به ورق استیل بگیر نیز معروف است.
مقایسه ترکیبات شیمیایی ورق استیل 304 و 430
برای درک بهتر تفاوتهای ورق استیل 304 و 430، بهتر است ترکیبات شیمیایی این دو گرید را به صورت جدول مقایسهای بررسی کنیم. این جدول به شما کمک میکند تا نقش هر عنصر در خواص نهایی ورق را بهتر درک کنید.
| خاصیت مکانیکی | ورق استیل 304 | ورق استیل 430 |
|---|---|---|
| استحکام تسلیم (MPa) | 205-220 | 275-345 |
| استحکام کششی (MPa) | 515-550 | 515-550 |
| ازدیاد طول در نقطه شکست (%) | 40-50 | 25-30 |
| سختی (راکول B) | 70-80 | 85-95 |
| مدول الاستیسیته (GPa) | 193 | 200 |
| شکلپذیری | بالا | متوسط |
| جوشپذیری | بسیار خوب | خوب |
| مقاومت به خستگی | خوب | خوب |
همانطور که در جدول مشاهده میشود، ورق استیل 304 به دلیل داشتن نیکل، شکلپذیری بالاتری نسبت به ورق استیل 430 دارد. این ویژگی باعث میشود که 304 برای فرآیندهایی مانند خمکاری و کشش عمیق مناسبتر باشد. از طرف دیگر، ورق استیل 430 استحکام تسلیم بالاتری دارد و در برابر سایش مقاومتر است. همچنین، ورق استیل 430 به دلیل ساختار فریتی خود، مغناطیسی است که میتواند در برخی کاربردها مزیت محسوب شود.
