ورق استیل نسوز ۳۰۹ و ویژگی‌های آن

ورق استیل نسوز ۳۰۹ یا همان استنلس استیل که در دسته‌‌ی فلزات زنگ‌نزن قرار دارد از جمله‌ی محبوب‌ترین متریال‌های مورد‌استفاده در پروژه‌های صنعتی مختلف است. این آلیاژها معمولاً از 11 تا 30 درصد کروم ساخته شده‌اند و مقاومت فوق‌العاده‌ای در مقابل خوردگی دارند. در بین تمام مدل‌های فلزات زنگ‌نزن سری 300 یکی از پراستفاده‌ترین، محبوب‌ترین و پرفروش‌ترین متریال‌ها است که انواع 309 و 310 آن با نام آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت یا ورق‌های نسوز شناخته می‌شوند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ماهیت ورق استیل ۳۰۹ تا انتهای مطلب با پیوان همراه باشید. لازم به ذکر است که امکان اطلاع از قیمت ورق استیل نیز در وب‌سایت ما وجود دارد.

استیل ۳۰۹ یا ورق استیل نسوز ۳۰۹ چیست؟

ورق استیل نسوز 309 نوعی فولاد است که به دلیل دارا بودن مقادیر مشخصی از عناصر کروم و نیکل در مقابل حرارت و زنگ‌زدگی مقاوم است؛ به همین دلیل به آن ورق آهن نسوز نیز گفته می‌شود. از دیگر مشخصات این محصول می‌توان به مقاومت بالای آن در برابر اکسیداسیون در مقایسه با ورق‌های ۳۰۴ و ۳۱۶ اشاره کرد. این ورق بر‌حسب مقدار عناصر به‌کاررفته در ساختارش در گریدهای مختلف طبقه‌بندی می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ویژگی ورق استیل نسوز کلیک کنید.

ورق استیل نسوز ۳۰۹ (Stainless Steel) و ویژگی‌های آن

در ترکیبات ورق استیل نسوز ۳۰۹ از کربن، منگنز، فسفر، گوگرد، سیلیسیم، کروم، نیکل و آهن استفاده شده و این محصول معمولاً در دو مدل 309 و 309S عرضه می‌شود. هر دو این متریال‌ها استانداردهای مشخصی دارند که یکی از آن‌ها مرتبط با کشورهای اروپایی و دیگری بر اساس تولیدات ایالات متحده آمریکا است. این استیل در مقابل خوردگی مقاومت فوق‌العاده بالایی از خود نشان می‌دهد و در محیط‌های دریایی از ورق ۳۰۴ هم گزینه‌ی بهتری محسوب می‌شود. 

گستره دمای تخریب در ورق استیل نسوز ۳۰۹، 1093 درجه سانتی‌گراد است، اما به‌هیچ‌عنوان نباید در دمای بالاتر از 982 درجه سانتی‌گراد برای بهره‌گیری به‌صورت متناوب استفاده شود. برای عملیات حرارتی آنیل نیز لازم است که ورق استیل نسوز ۳۰۹ تا دمای 1120 درجه سانتی‌گراد حرارت داده شده و سپس در آب یا به‌سرعت در هوا کوئنچ شود که البته اصول خود را دارد و باید با دقت بالا و توسط افراد حرفه‌ای انجام شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت ورق استیل ۳۱۰ و ۳۰۹ کلیک کنید.

قابلیت جوشکاری ورق استیل نسوز 309

آلیاژهای زیرمجموعه‌ی گرید آستنیتی، جوش‌پذیرترین آلیاژهای ضد‌زنگ هستند که امکان جوشکاری آن‌ها با استفاده از تمامی فرآیندهای جوشکاری وجود دارد. وجود عناصر آلیاژی بالا در ساختار ورق استیل ۳۰۹ امکان سست شدن حوضچه جوش را افزایش می‌دهد. در چنین شرایطی از فیلرهای دارای سیلیسیوم مثل ER 309Si یا ER309LSi استفاده می‌شود. در صورت ایجاد ترک گرم در زمان جوشکاری ورق ۳۰۹ در قطعات مهار شده یا عریض، از فیلری با محتوای آلیاژی کمتر مثل ورق ۳۰۸ استفاده شده و به این ترتیب احتمال ایجاد ترک گرم را کاهش می‌دهند.

استقامت و استحکام بالای ورق استیل ۳۰۹

به کار رفتن مقادیر مشخصی از عناصر نیکل، نیتروژن و کربن در ساختار وق استیل ۳۰۹ باعث مقاومت و استقامت بالای آن در مقابل خزش شده است. یکی از گریدهای این ورق به نام ۳۰۹E دارای مقادیر اندکی نیکل و مقادیر بیشتری نیتروژن و کربن بوده و به همین دلیل مقدار کشیدگی آن در مقایسه با گرید ۳۰۹S پایین‌تر است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پولیش استیل یا ورق استیل روکش‌دار کلیک کنید.

مقاومت نسبت به خوردگی و اکسیداسیون ورق استیل ۳۰۹

اکثر آلیاژهای فلزی در شرایط مختلف با محیط اطراف خود واکنش نشان داده و دچار اکسیداسیون یا خوردگی می‌شوند. اما در ورق استیل ۳۰۹ شرایط متفاوت است؛‌ به‌دلیل وجود مقادیر مشخصی نیکل و کروم در ترکیب ورق، این محصول در برابر خوردگی ناشی از آب مقاوم است. به‌علاوه کروم موجود در آن با اکسیژن هوا اکسید شده و با تشکیل لایه‌ی نازکی روی سطح ورق از آن در مقابل اکسیداسیون محافظت می‌کند.

کاربرد ورق استیل ۳۰۹ در صنعت

یکی دیگر از مزایای ورق استیل ۳۰۹ مقاومت فوق‌العاده‌‌ی آن در برابر مایعات سولفیدی است که این محصول را به یکی از ایده‌آل‌ترین راه‌حل‌های ممکن در صنایع غذایی برای انتقال ترکیبات اسیدی مختلف از قبیل نیتریک اسید، استیک اسید، سیتریک اسید و… تبدیل می‌کند. مواد ذکر شده معمولاً منجر به تخریب فلزات مختلف می‌شوند؛ اما توانایی تخریب انواع استیل نسوز از قبیل ورق ۳۰۹ را ندارند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کاربرد استیل در صنایع غذایی کلیک کنید.

کاربرد ورق استیل ۳۰۹S در صنعت

ورق استیل ۳۰۹S در حقیقت نسخه‌ی کم‌کربن ورق ۳۰۹ است که در مقایسه با آن قابلیت جوشکاری بیشتر و مقاومت بالاتر در برابر رسوب‌زایی کاربید دارد. این ورق از محبوب‌ترین ورق استیل ضد سایش در جهان است که در ساخت خودرو، تجهیزات کشاورزی، لوله‌های انتقال نفت و گاز و … کاربرد دارد. سایر موارد استفاده از ورق ۳۰۹S را می‌توان به‌صورت زیر خلاصه کرد:

• ساخت پیچ و مهره
• قسمت‌های مختلف اگزوز
• پاتیل بخار
• ساخت عناصر حرارتی
• ابزارآلات مورد استفاده در نیروگاه‌ها
• کاور اجاق گاز و…

بیشتر بخوانید: پروفیل استیل صنعتی

نحوه ارزیابی وزن ورق استیل ۳۰۹S

یکی از مهم‌ترین فاکتورهای موثر بر قیمت ورق استیل ۳۰۹S، وزن آن است. به همین دلیل باید با نحوه‌ی ارزیابی وزن این محصول آشنا شوید. برای این کار دو روش پیش روی شما قرار دارد که یکی از آن‌ها اندازه‌گیری وزن روی باسکول و دیگری استفاده از فرمول زیر است:

وزن ورق استیل ۳۰۹S = طول تقسیم بر هزار * عرض تقسیم بر هزار * قطر * چگالی ورق

ترکیب شیمیایی ورق استیل 309 / 309S

مشخصات انواع فولادهای ضد زنگ دارای نیکل و کروم که در برابر حرارت مقاوم هستند، در استاندارد ASTM A167 درج شده است. ASTM A240 و AMS 5523 هم یکی دیگر از استانداردهای تعیین‌کننده‌ی مشخصات دو ورق استیل ۳۰۹ و ۳۰۹S هستند. براساس موارد شرح داده شده در این مطلب می‌توان ترکیب شیمیایی این دو ورق را در جدول زیر خلاصه کرد:

عناصر / گرید	ورق استیل ۳۰۹		ورق استیل S۳۰۹
	حداقل	حداکثر	حداقل	حداکثر
کربن	–	۰.۲	–	۰.۰۸
کروم	۲۲	۲۴	۲۲	۲۴
نیکل	۱۲	۱۵	۱۲	۱۵
منگنز	–	۲	–	۲
سیلیسیوم	–	۰.۷۵	–	۰.۷۵
فسفر	–	۰.۰۴۵	–	۰.۰۴۵
گوگرد	–	۰.۰۳	–	۰.۰۳

خواص مکانیکی ورق استیل نسوز 309 / 309S

تست‌های کششی انجام شده بر روی ورق استیل ۳۰۹ برمبنای استاندارد ASTM E8 انجام شده و میانگین نتایج به‌دست آمده در جدولی مطابق زیر درج شده است:

خواص مکانیکی	دمای تست	استحکام تسلیم	استحکام کشش	الانگیشن
ورق استیل ۳۰۹	۲۵	۲۹۰	۶۲۱	۴۹
	۲۰۴	۲۴۱	۵۵۲	۴۶
	۴۲۷	۲۰۷	۴۹۷	۴۰
	۵۳۸	۱۶۶	۴۵۵	۳۶
	۶۴۹	۱۵۲	۳۷۹	۳۵
	۷۶۰	۱۳۸	۲۴۸	۴۰
	۸۷۱	۱۲۸	۱۴۵	۵۰
	۹۸۲	–	۶۹	۶۵
ورق استیل S۳۰۹	۲۵	۳۵۱	۶۷۰	۴۴.۶
	۲۰۴	۲۵۸	۵۶۳	۳۴.۵
	۴۲۷	۲۰۴	۵۳۱	۳۲.۱
	۵۳۸	۱۸۴	۴۹۱	۲۶.۶
	۶۴۹	۱۷۰	۳۸۶	۲۸.۸
	۷۶۰	۱۵۳	۲۴۸	۲۲.۵
	۸۷۱	۱۱۴	۱۴۲	۷۳.۳
	۹۸۲	۵۶	۷۴	–
	۱۰۳۸	۳۲	۴۶	–

بیشتر بخوانید: انواع مخزن استیل

خواص فیزیکی ورق استیل نسوز ۳۰۹

خواص فیزیکی این ورق که در شرایط آنیل به‌دست آمده‌اند، به شرح زیر هستند:

خواص فیزیکی / گرید		ورق استیل ۳۰۹
چگالی یا جرم حجمی (g/cm3)		۸.۰۳
مدول یانگ (GPa)		۱۹۶
میانگین ضریب انبساط حرارتی	۱۰۰-۰	۱۵.۶
	۵۰۰-۰	۱۷.۶
	۱۰۰۰-۰	۱۹.۴
هدایت گرمایی	۱۰۰	۱۵.۶
	۵۰۰	۱۸.۷
گرمای ویژه ۱۰۰-۰ (J/Kg.K)C		۵۰۲
مقاومت الکتریکی (nΩ.m)		۷۸۰

شکل‌دهی ورق استیل ۳۰۹

روش‌های مختلفی برای شکل‌دهی ورق استیل ۳۰۹ وجود دارد که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به شکل‌دهی کششی، فشاری، خمکاری، هیدروفرمینگ و فلنج‌کاری اشاره کرد. لازم به‌ذکر است که سخت‌کاری این ورق به آسانی و با افزایش نیروی مورد نیاز برای تغییر شکل انجام می‌شود. برای انجام کار گرم بر روی ورق استیل 309 باید از محدوده‌ی دمای مشخصی استفاده کنید: بنابراین دمای کار باید بین ۹۸۰ تا ۱۱۲۰ درجه سانتی‌گراد باشد. هرگونه فعالیت در دما‌های بالاتر به دلیل تشکیل فریت باعث کاهش شکل‌پذیری گرم می‌شود. در عین حال کار کردن در دماهای پایین نیز باعث تشکیل فازهای ثانویه یا حساسیت در آلیاژ می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت کربن استیل با استنلس استیل کلیک کنید.

عملیات حرارتی ورق استیل ۳۰۹

علت اصلی انجام عملیات حرارتی بر روی ورق استیل ۳۰۹ ساخت تبلور مجدد با دانه‌های یکنواخت و حل کردن رسوبات کاربید کروم است. برای اطمینان از کامل‌شدن این عملیات هر ۲۵ میلی‌متر از ضخامت ورق باید به مدت ۳۰ دقیقه در معرض دمای ۱۱۲۰ تا ۱۱۷۵ درجه سانتی‌گراد قرار بگیرد. در صورت انجام صحیح فرآیند آنیل، ورق ۳۰۹ دارای ریز ساختار آستنیتی می‌شود. البته در حین انجام این فرآیند، مقادیر مشخصی اکسید روی سطح آلیاژ تشکیل می‌شود که سرشار از کروم بوده و حالت چسبنده دارد؛ بنابراین باید قبل از هرگونه استفاده به روش شیمیایی یا مکانیکی حذف شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه‌ی تولید ورق استیل رنگی کلیک کنید.

کاربرد ورق استیل ۳۰۹

استیل‌ها اشکال و اقسام گوناگونی دارند و معمولاً بر اساس تقاضا توسط کارخانه‌های زیادی تولید می‌شوند. البته نمونه‌های استیل 309 در داخل ایران تولید نشده و عمدتاً به‌صورت وارداتی عرضه می‌شوند. چین، هند و روسیه از جمله تولیدکنندگان انواع ورق استیل نسوز ۳۰۹ به شمار می‌روند. همانطور که در قسمت‌های قبل به آن اشاره کردیم، این ورق گریدهای مختلفی دارد که با توجه به محتوای آلیاژی خود در برابر افزایش دما، خوردگی و خزش بسیار مقاوم هستند. به همین دلیل از ایده‌آل‌ترین متریال‌ها برای ساخت قطعات مختلف کوره از جمله تسمه نقاله، اجزای مشعل، آستر کوره، فن، سبدها و سینی‌های نگهدارنده‌ی قطعات کوچک، روتور و … هستند. به‌علاوه امکان استفاده از آن برای حمل و نگهداری اسیدهای غلیظ و گرم نیز وجود دارد. 

بیشتر بخوانید: ورق استیل نسوز ۳۱۰

جدول آنالیز استنلس استیل ۳۰۹

ورق استیل 309 و 309S با توجه به استانداردهای زیر آنالیز می‌شوند، که مهم‌ترین آن‌ها استاندارد ASTM A240 است. بعد از انجام آنالیز درصد عناصر به‌کار رفته در این دو ورق که در قسمت‌های قبل موجود است، تألیف می‌شود.

ورق ۳۰۹S	ورق ۳۰۹
AMS 5523	ASTM A167
ASTM A240	–

بررسی قیمت ورق 309 نسوز

یکی از مهم‌ترین عواملی که می‌تواند قیمت یک ورق را تعیین کند آلیاژ مورد استفاده و عناصر به‌کاررفته در ساختار آن است. هر چه میزان کروم و نیکل در فلزات بالاتر باشد، قیمت آن‌ها نیز افزایش می‌یابد. نکته‌ی دیگری که باید به آن توجه کنید این است که ورق ۳۰۹ در مقایسه با مدل‌های 321 و 316 گران‌تر بوده اما در مقایسه با گرید 310 قیمت کم‌تری دارد. زیرا مقادیر کروم و نیکل به‌کار رفته در آن کمتر از ورق ۳۱۰ بوده و  در یک گرید خاص ممکن است ضخامت آن نیز کم‌تر باشد. مواردی چون نوسانات قیمت دلار، بازار ارز و قیمت جهانی انواع مواد فلزی و آهنی نیز بر روی نرخ خرید و فروش ورق استیل نسوز ۳۰۹ تاثیر می‌گذارند؛ در نتیجه در هنگام خرید باید به‌تمامی این موارد توجه کنید.

لازم است که قیمت فلزات نسوز 309 را از طریق بازرگانی‌ها استعلام کنید. معمولاً شرکت‌های زیادی در ایران در زمینه واردات ورق استیل نسوز ۳۰۹ فعالیت می‌کنند. البته مبدا واردات آن‌ها ممکن است با هم متفاوت باشد؛ پس در زمان سفارش این کالا حتماً دقت کنید که ورق تولید شده بر اساس استانداردهای جهانی عرضه شده باشد. این محصولات در بازارهای جهانی با سرتیفیکیت و شناسنامه عرضه می‌شوند؛ در نتیجه تمامی موارد مهم در روند تولید آن‌ها باید در این دفترچه درج گردد.

آشنایی با: مجتمع فولاد کارخانه تاراز در استان چهارمحال و بختیاری

سخن آخر

ورق استیل ۳۰۹ یکی از پرکاربردترین ورق‌های نسوز موجود در بازار است که مزایای مختلفی دارد. شما با مطالعه‌ی این مقاله و مطلع شدن از مشخصات انواع استیل نسوز می‌توانید مناسب‌ترین محصول را انتخاب کرده و به این ترتیب خرید هوشمندانه و آگاهانه‌ای را تجربه کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ورق استیل ۳۰۹ و عوامل موثر بر قیمت آن می‌توانید از طریق شماره ۴۵۱۷۱ با کارشناسان پیوان تماس بگیرید.