هر آنچه درباره ورق استیل 304 باید بدانید!(ترکیبات شیمیایی، جوشکاری و …)

ورق استیل 304 چیست؟

ورق استیل 304 یک نوع فولاد ضد زنگ است که از جنس آلیاژ فولادی استیل با ترکیبات شیمیایی مشخص تشکیل شده است. این نوع استیل شامل حدود 18% کروم و 8% نیکل می‌باشد و به دلیل حاوی کروم و نیکل، دارای خاصیت مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی است. استیل 304 یکی از استانداردهای معمول برای کاربردهای صنعتی و ساختمانی است و به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی مناسب خود، در تولید قطعات مختلف، تجهیزات آشپزخانه، تجهیزات پزشکی و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می‌شود.

چرا به ورق 304 ورق ۱۸/۸ نیز می گویند؟

اصطلاح “18/8” به معنای ترکیب شیمیایی ورق استیل 304 است که شامل 18% کروم و 8% نیکل می‌باشد. این اصطلاح اغلب در صنعت و تولیدات استیل مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل ترکیب شیمیایی خاص و مشخصی که دارد، به عنوان یک شناسه معمول برای ورق استیل 304 استفاده می‌شود. بنابراین، ورق 304 به دلیل ترکیب شیمیایی آن که شامل 18% کروم و 8% نیکل است، به عنوان ورق 18-8 نیز شناخته می‌شود.

ورق استیل 304 را می توان از نظر ویژگی های خواص مکانیکی، ویژگی های فیزیکی، ترکیبات شیمیایی، پوشش سطح، وزن و چگالی ورق مورد بررسی قرار داد. در ادامه مطلب ویژگی های فیزیکی ورق 304 بیان می شود.

مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل 304

ورق استیل 304 مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. این خصوصیت به خاطر درصد بالای کروم (حدود 18-20٪) و نیکل (حدود 8-10.5٪) در استیل 304 است. ورق 304 حاوی درصد بالای کروم است که باعث ایجاد پوشش پاسیو (لایه نازک از اکسید) در سطح ورق می‌شود که از اکسیداسیون و خوردگی جلوگیری می‌کند.

همچنین حضور نیکل نیز به مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل 304 کمک می‌کند. به علاوه، مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل 304 در برابر اسیدها، آب شور، حلال‌های آلی و بسیاری از مواد شیمیایی دیگر بسیار بالاست.

 

ویژگی مقاومت در برابر حرارت ورق 304

ورق استیل 304 دارای مقاومت خوبی در برابر حرارت است. این ویژگی به دلیل ترکیب شیمیایی آن، به ویژه وجود عناصر کروم و نیکل می‌باشد. استیل 304 می‌تواند در دماهای بالا تا حدود 925 درجه سانتیگراد  (1700 درجه فارنهایت) مقاومت نشان دهد. این ویژگی باعث می‌شود که ورق استیل 304 برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت دارند، مناسب باشد. به‌عنوان مثال، در صنایع پالایش نفت، صنایع شیمیایی و کوره‌های حرارتی، استفاده از استیل 304 برای موادی که در معرض دماهای بالا قرار می‌گیرند، مناسب است.

مقاومت در برابر فشار استیل 304

ورق استیل 304 دارای مقاومت خوبی در برابر فشار است. این ویژگی به دلیل سختی و استحکام بالای آن است. استیل 304 از جنس آلیاژ فولادی است که دارای استحکام و سختی مناسبی است و می‌تواند فشارهای زیادی را تحمل کند. به‌عنوان مثال، ورق استیل 304 در ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر فشار دارند، مانند مخازن فشار، لوله‌ها و تجهیزات صنایع فشار قوی، استفاده می‌شود. به طور کلی، استیل 304 به دلیل مقاومت خود در برابر فشار، یک گزینه مناسب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی است.

 

چرا ورق استیل 304 نگیر است؟

اصطلاح “بگیر و نگیر” به معنای وجود یا عدم وجود خاصیت مغناطیسی در ورق استیل است. در ورق‌های بگیر، ورق دارای خاصیت مغناطیسی است و در ورق‌های نگیر، خاصیت مغناطیسی وجود ندارد.

ورق استیل 304 یکی از فولاد‌های غیرمغناطیسی است و به عبارت دیگر، ورق‌های استیل 304 در دسته “نگیر” قرار می‌گیرند. این به این معناست که ورق استیل 304 خاصیت مغناطیسی ندارد و در برابر میدان‌های مغناطیسی ضعیف عملکرد خاصی ندارد.

سطح و پوشش ورق استیل 304

ورق استیل ۳۰۴ از نظر سطح می‌تواند به سه نوع مات، براق و خشدار تولید شود.

1. سطح مات: این نوع سطح از ورق استیل ۳۰۴ با استفاده از فرایند پولیش و خمیرکشی تولید می‌شود. این سطح دارای یک پوشش مات و غیر براق است که برای استفاده‌هایی که نیاز به ظاهر مات دارند مناسب است.

2. سطح براق: این نوع سطح از ورق استیل ۳۰۴ با استفاده از فرایند پولیش و پرداخت کرومی تولید می‌شود. این سطح دارای یک پوشش براق و درخشان است که برای استفاده‌هایی که نیاز به ظاهر براق دارند مناسب است.

3. سطح خشدار: این نوع سطح از ورق استیل ۳۰۴ دارای یک سطح خشدار و زنگ‌نزن است که از طریق فرایند خمیرکشی و پولیش تولید می‌شود. این نوع سطح برای مواردی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و ظاهر خشدار دارند، مناسب است.

اصطلاح No.4، No.8 یا 2B در هنگام خرید ورق استیل ۳۰۴ یعنی چی؟

البته ممکن است شما اصطلاحاتی مثل No.4 یا No.8 و … را درباره سطح ورق استیل ۳۰۴ شنیده باشید که در ادامه به توضیح آن‌ها می‌پردازیم.

1. سطح نازک (2B): این نوع سطح با استفاده از اسیدهای شیمیایی و فرآیند خمیرکشی تولید می‌شود و دارای یک لایه نازک از رویه اکسیدی است که مانع از ایجاد خوردگی می‌شود.

2. سطح روشن (BA): این نوع سطح با استفاده از فرایند پولیش و پرداخت کرومی تولید می‌شود و دارای یک لایه براق از رویه است.

3. سطح مات (2D): این نوع سطح دارای یک پوشش مات است که از طریق فرایند خمیرکشی و پولیش تولید می‌شود.

4. سطح زنگ نزن (No.4): این نوع سطح دارای یک پوشش مات و زنگ نزن است که از طریق فرایند خمیرکشی و پولیش تولید می‌شود.

5. سطح نمدی (No.8): این نوع سطح دارای یک پوشش براق و نمدی است که از طریق فرایند پولیش و پرداخت کرومی تولید می‌شود.

 

ترکیبات شیمیایی ورق استیل 304

ترکیب شیمیایی استیل 304 نگیر به صورت تقریبی به این صورت است:

• کروم: حدود 18%
• نیکل: حدود 8%
• کربن: حدود 0.08%
• منگنز: حدود 2%
• فسفر: حدود 0.045%
• گوگرد: حدود 0.03%
• سیلیسیم: حدود 1%
• آهن: مابقی

این ترکیب شیمیایی نشان دهنده این است که استیل 304 دارای مقدار زیادی کروم و نیکل است که باعث مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی می‌شود. همچنین مقدار کربن در این استیل نسبتاً کمتر از سایر انواع استیل است که باعث می‌شود استحکام و سختی آن کاهش یابد و انعطاف‌پذیری آن افزایش یابد.

البته در انواع آلیاژهای ۳۰۴ موجود در بازار میزان این ترکیبات شیمیایی تغییر می‌کند. برای آشنایی بیشتر با انواع آلیاژهای ورق استیل ۳۰۴ و تفاوت‌های آن مقاله زیر را مطالعه کنید.

استحکام و سختی ورق 304 نسبت به کدام ورق های استیل کمتر است؟

ورق استیل 304 معمولاً دارای استحکام و سختی کمتری نسبت به ورق‌های استیل 316 و 321 است. این امر به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی آنهاست. برای مثال، ورق استیل 316 دارای مقدار بیشتری از مولیبدن است که باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی می‌شود. همچنین، ورق استیل 321 دارای مقدار بیشتری از تیتانیوم است که باعث افزایش مقاومت در برابر حرارت و خوردگی می‌شود. به همین دلیل، ورق استیل 304 ممکن است در مقایسه با این دو نوع ورق، استحکام و سختی کمتری داشته باشد.

خواص مکانیکی ورق استیل 304

ورق استیل 304 دارای خواص مکانیکی زیر است:

– استحکام تسلیم: حدود 215 مگاپاسکال
– استحکام کششی: حدود 515 مگاپاسکال
– انقسام: حدود 40٪
– مقاومت به خستگی: حدود 150 مگاپاسکال
– مدول الاستیسیته: حدود 193 GPa

این ویژگی‌ها نشان دهنده‌ی مقاومت خوب ورق استیل 304 در برابر فشار و کشش است. همچنین، انقسام بالا نشان دهنده‌ی انعطاف‌پذیری و خواص فرم‌پذیری مناسب این نوع استیل است.

 

منظور از استحکام تسلیم چیست؟

استحکام تسلیم (Yield Strength): این مقدار نشان دهنده نقطه‌ای است که ماده به طور دائمی تغییر شکل می‌دهد و شروع به تسلیم می‌کند. به عبارت دیگر، استحکام تسلیم نشان دهنده نقطه‌ای است که ماده شروع به تغییر شکل دائمی می‌کند.

 

منظور از استحکام کششی چیست؟

استحکام کششی (Tensile Strength): این مقدار نشان دهنده حداکثر فشاری است که ماده می‌تواند تحمل کند قبل از اینکه شکسته شود. به عبارت دیگر، استحکام کششی نشان دهنده مقاومت ماده در برابر کشش است.

 

منظور از انقسام چیست؟

انقسام (Elongation): این مقدار نشان دهنده توانایی ماده در انعطاف و تغییر شکل است. انقسام نشان دهنده درصد افزایش طول ماده قبل از شکست آن است.

 

منظور از مقاومت به خستگی چیست؟

مقاومت به خستگی (Fatigue Strength): مقاومت به خستگی نشان دهنده توانایی ماده در مقابل شکست در شرایط تنش متناوب و تکراری است.

مقاومت به خستگی یک ویژگی مهم در مهندسی مواد و مکانیک است که نشان دهنده مقاومت یک ماده در برابر شکست تکراری و تنش‌های متناوب است. وقتی یک ماده یا سازه تحت تنش‌های متناوب قرار می‌گیرد، ممکن است به طور تدریجی ضعیف شود و در نهایت شکسته شود. مقاومت به خستگی نشان دهنده توانایی یک ماده در مقابل شکست در شرایط تنش متناوب است.

این ویژگی به طور خاص در موادی که به صورت دائمی تحت تنش‌های متناوب قرار می‌گیرند (مانند قطعات ماشین‌آلات، سازه‌های فلزی و …) بسیار مهم است. مهندسان مواد و مکانیک برای طراحی قطعات و سازه‌هایی که تحت تنش‌های متناوب قرار می‌گیرند، باید مقاومت به خستگی ماده را به دقت در نظر بگیرند تا از شکست ناگهانی و ناخواسته جلوگیری کنند.

مقاومت به خستگی به طور معمول با استفاده از آزمون‌های تنش متناوب و تست‌های خستگی برای هر نوع ماده مشخص می‌شود. این آزمون‌ها به مهندسان اجازه می‌دهند تا مقدار مقاومت به خستگی و عمر خستگی ماده را به دست آورند و برای طراحی قطعات به صورت دقیق استفاده کنند.

 

جوشکاری ورق استیل 304

جوشکاری ورق استیل ۳۰۴ با فولاد کربنی ساده یکی از روش‌های متداول در صنعت است که در ایجاد سازه‌ها و قطعات ترکیبی استفاده می‌شود. برای این‌کار از روش‌های مختلفی می‌توان استفاده کرد، ولی دو روش پرطرفدار عبارتند از جوشکاری TIG و MIG.

جوشکاری TIG (تنگستن با گاز بی‌اثر)

جوشکاری تیگ TIG (Tungsten Inert Gas) یک روش جوشکاری است که از یک الکترود تنگستن غیر مصرفی استفاده می‌کند. این روش به دلیل کیفیت بالای جوشکاری، کنترل دقیق و مناسب بودن برای مواد حساس محبوبیت زیادی دارد.

 

جوشکاری MIG (گاز فلزی بی‌اثر)

جوشکاری MIG (Metal Inert Gas) یا GMAW (Gas Metal Arc Welding) نیز یک روش رایج دیگر است که از یک الکترود سیمی مصرفی استفاده می‌کند. این روش نیز به دلیل سرعت جوشکاری بالا، سهولت استفاده و مناسب بودن برای جوشکاری مواد ضخیم‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

رسوب زایی کاربیدها و خوردگی بین دانه ای

رسوب زایی کاربیدها و خوردگی بین دانه ای (Intergranular Corrosion) در ورق استیل ۳۰۴ به عنوان خطراتی که ممکن است به تجهیزات فلزی و خصوصاً ورق استیل ۳۰۴ وارد شود، اشاره می‌کند. رسوب زایی کاربیدها و خوردگی بین دانه ای در ورق استیل ۳۰۴ معمولاً به علت عواملی همچون حرارت مفرط، برخی فرآیندهای ماشینکاری نادرست، نیروهای محوری طولی و تنش‌های ناشی از جوانه‌زنی و باززایی دانه‌ها اتفاق می‌افتد.

این نوع خوردگی معمولاً در محدوده مرزی بین دانه‌ها رخ می‌دهد و می‌تواند باعث کاهش مقاومت ورق استیل ۳۰۴ در برابر خوردگی شود. برای جلوگیری از رسوب زایی کاربیدها و خوردگی بین دانه‌ای، می‌توان از روش‌های زیر استفاده کرد:

1. استفاده از استیل های دارای محتوای کربن پایین‌تر: استیل های با محتوای کربن کمتر از ۰/۰۳ درصد در مقابل رسوب زایی کاربیدها مقاوم‌تر هستند.
2. تنظیم دما: در فرآیندهای حرارتی و جوانسازی، می‌توان با کنترل دما و سرعت سرمایش مناسب، خطر خوردگی بین دانه‌ای را کاهش داد.
3. استفاده از روش‌های خنثی کردن کربیدها: با اعمال روش‌هایی نظیر نیتراسیون بعد از جوانسازی و یا استفاده از آلیاژهای پایه استیل، می‌توان اثرات رسوب زایی کاربیدها و خوردگی بین دانه‌ای را کاهش داد.

 

ابعاد ورق استیل 304 رایج در بازار ایران

ضخامت‌های متداول برای ورق‌های استیل 304 از 0.5 میلیمتر تا 3 میلیمتر می‌باشد. عرض‌های استاندارد برای ورق‌های استیل 304 معمولاً 1000 میلیمتر، 1250 میلیمتر و 1500 میلیمتر است، اما می‌توان آنها را با عرض‌های دیگر نیز تولید کرد. طول‌های استاندارد برای ورق‌های استیل 304 معمولاً 2000 میلیمتر، 2500 میلیمتر و 3000 میلیمتر است. این ابعاد معمولاً در بازار به راحتی قابل دسترس هستند و برای کاربردهای گوناگون در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.

وزن ورق استیل 304

وزن ورق استیل 304 بستگی به ابعاد و ضخامت آن دارد. برای محاسبه وزن ورق استیل 304 می‌توان از فرمول زیر استفاده کرد:

وزن (کیلوگرم) = ضخامت (میلیمتر) × عرض (میلیمتر) × طول (میلیمتر) × 7.93

 

چگالی ورق استیل 304

چگالی ورق استیل 304 حدوداً 8 گرم بر سانتی‌متر مکعب و 8000 کیلوگرم بر متر مکعب است. این مقدار نشان‌دهنده‌ی وزن واحد حجمی استیل 304 است. البته اگر در محاسبات شما مقدار دقیق مهم است بهتر است چگالی را 7.93 گرم بر سانتی‌متر مکعب و 7930 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر بگیرید.

خرید ورق استیل ۳۰۴ از فروشگاه ایران استیل آنلاین

چنانچه تصمیم به خرید ورق استیل ۳۰۴ در هر ضخامت و ابعادی داشتید ابتدا با ما تماس گرفته و مشاوره‌های رایگان پیش از خرید را انجام دهید. شماره تماس 09123023627 راه ارتباطی مستقیم و سریعی  است که می‌توانید قیمت روز ورق ۳۰۴ را استعلام کنید. برای مشاهده سایر محصولات ورق استیل می‌توانید از سایت ایران استیل آنلاین بازدید فرمایید.