ورق استیل 310 معروف به ورق استیل نسوز

معرفی ورق استیل 310

مقدمه

ورق استیل 310 که در گروه فولادهای زنگ نزن آستنیتی قرار داشته همچون دیگر فولادهای این گروه خاصیت مغناطیسی ندارد. ورق استیل نسوز 310، حاوی 24 الی 26 درصد کروم و 19 تا 22 درصد نیکل در ترکیب شیمیایی خود می باشد. به همین دلیل قیمت بالاتری در مقایسه با دیگر استنلس استیل های سری 300 دارد. زیرا افزایش عناصر آلیاژی به ویژه عنصر نیکل افزایش قیمت ورق استیل را به دنبال دارد. بالاتر بودن مقادیر کروم و نیکل در ترکیب ورق استیل 310 منجر به افزایش مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون در بسیاری از محیط ها نسبت به دیگر فولادهای آستنیتی گردیده است. به طور کلی این فولاد برای کاربرد در دماهای بالا طراحی شده و در ساخت بسیاری از تجهیزاتی همچون بویلرها و قطعات کوره که در معرض دمای بالا هستند بکار گیری می شود. اما استیل نسوز 310 علاوه بر کاربردهای دما بالا در دماهای زیر صفر درجه سانتی گراد (کاربردهای برودتی) نیز به دلیل پایداری فاز آستنیتی، چقرمگی عالی و نفوذ ناپذیری مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد. بنابر همین ویژگی ها این گرید معمولا تا دمای F ֯ 450 (C ֯ 268 -) قابلیت بکارگیری دارد. همانطورکه در ابتدای این بخش نیز اشاره شد ورق استیل 310 حاوی بیشترین میزان نیکل در بین فولادهای آستنیتی است. عنصر نیکل نیز پایدار کننده فاز آستنیت است. بنابر این با افزایش نیکل، پایداری فاز آستنیت افزایش می یابد. از طرفی در دمای زیر صفر درجه سانتی گراد احتمال وقوع استحاله مارتنزیتی و تشکیل فاز مارتنزیت به صورت جزئی وجود دارد. اما ورق استیل 310 به دلیل اینکه نیکل بیشتری در ساختار خود دارد از پایداری فازی بیشتری نیز در مقایسه با دیگر استنلس استیل های سری 300 برخوردار است.

ترکیب شیمیایی ورق استیل 310

ورق استیل S310 نسخه کم کربن فولاد زنگ نزن 310 است. معمولا استیل نسوز 310 در محدوده دمایی C ֯ 800 550 در معرض رسوب زایی کاربیدها (sensitization) و به تبع آن خوردگی بین دانه ای می باشد. به همین دلیل بکارگیری گرید S 310 که کربن کمتری داشته و مقاومت بیشتری در برابر رسوب زایی کاربیدها دارد توسعه یافته است.

خواص مکانیکی ورق استیل 310

خواص فیزیکی ورق استیل 310

مقاومت به خوردگی ورق استیل 310

از آنجایی که ورق استیل نسوز 310 برای بکارگیری در دمای بالا (بالاتر از C ֯ 1000) توسعه یافته است به همین دلیل در مبحث بررسی مقاومت به خوردگی، بیشتر خوردگی دمابالای (خوردگی داغ) این فولاد مد نظر می باشد. همانطورکه پیش تر نیز اشاره شد ورق استیل 310 دارای بیشترین میزان از کروم (24 الی 26 درصد) و نیکل (19 الی 22 درصد) در بین استنلس استیل های آستنیتی سری 300 است. به همین خاطر معمولا تا دمایی حدود C ֯ 1150 مقاومت به خوردگی و استحکام خوبی از خود نشان می دهد. از دیگر تاثیرات بالاتر بودن کروم و نیکل در ترکیب استیل 310 می توان به مقاومت در برابر سولفیداسیون (sulfidation) و اتمسفرهای کربوره کننده اشاره نمود. به عنوان مثال در دمای بالا و در حضور H2S بکارگیری این فولاد منجر کاهش گازهای سولفور می شود. همچنین ورق استیل نسوز 310 در محیط های کربوره کننده متوسط همچون محیط های کاری پتروشیمی مقاومت بسیار خوبی از خود ارائه می دهد.
استنلس استیل 310 در محیط های مایع و مرطوب نیز مقاومت به خوردگی بالایی از خود نشان می دهد. این گرید نیز مانند دیگر فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300 همچون ورق استیل 304 در محیط های کلریدی در معرض خوردگی های شکافی و حفره ای قرار دارد. البته به علت محتوای کروم و نیکل بالاتر، مقاومت بیشتری نسبت به گرید 304 دارد. در محیط های کلریدی عنصر مولیبدن نقشی اساسی و کلیدی را در جلوگیری از این قبیل خوردگی ها ایفا می کند. در بین فولادهای آستنیتی ورق استیل 316 به علت دارا بودن مولیبدن به میزان 2 الی 3 درصد در مقایسه با دیگر گریدها از مقاومت به خوردگی بالاتری در محیط های کلریدی برخوردار است.
یکی دیگر از معضلات استنلس استیل های آستنیتی در محیط های کلریدی، خوردگی تنشی (SCC) می باشد. گریدهای 321، 316 و 304 معمولا در این محیط ها و در دمای بالاتر از C ֯ 60، در معرض وقوع این نوع خوردگی هستند. امکان وقوع این پدیده نیز برای گرید 310 وجود دارد. خوردگی تنشی در ورق استیل 310 در محیط های کلریدی معمولا در دمایی بالاتر از C ֯ 100 به وقوع می پیوندد.
یکی دیگر از انواع خوردگی های شایع در فولادهای زنگ نزن آستنیتی البته به غیر از ورق استیل 321، وقوع خوردگی بین دانه ای ناشی از رسوب زایی کاربیدها در محدوده دمایی C ֯ 860 425 می باشد. ورق استیل نسوز 310 نیز در بازه دمایی C ֯ 800 550 دچار این پدیده می گردد. البته ورق استیل S 310 به دلیل محتوای کربن کمتر در مقایسه با گرید 310 مقاومت بیشتری در مواجهه با این نوع خوردگی دارد.

مقاومت به اکسیداسیون ورق استیل 310 

به طور کلی استنلس استیل 310 مقاومت خوبی در شرایط اکسیدی، سولفیدی و کربوره کردن (در قسمت قبلی توضیح داده شد) نشان می دهد. این فولاد در سرویس دهی های متناوب تا دمای C ֯ 1035 دارای مقاومت به اکسیداسیون خوبی است. در سرویس دهی های پیوسته نیز در محدوده دمایی C ֯ 1150 1050 مقاومت به اکسیداسیون مناسبی ارائه می دهد. البته وجود شرایط خورنده همچون مایعات و گوگرد حداکثر دمای کاری را کاهش می دهد. به عنوان مثال کمپانی آسرینوکس مقاومت به اکسیداسیون ورق استیل S 310 در شرایط اکسیدی C ֯ 1100 اعلام کرده که با حضور گوگرد این میزان مقاومت تا دمای C ֯ 1000 افت می کند.

عملیات حرارتی استیل 310

استنلس استیل 310 نیز همچون دیگر فولادهای زنگ نزن آستنیتی بواسطه عملیات حرارتی سخت نمی گردد. استحکام و سختی این فولاد بواسطه کار سرد افزایش می یابد. سیکل عملیات آنیل استیل نسوز 310 شامل حرارت دهی 1040 الی (C) 1065 و سرمایش (کوئنچ) در آب می باشد.

شکل پذیری ورق استیل 310

ورق استیل 310 اگرچه نرخ کارسختی بالایی دارد می تواند تحت فرایندهای شکل دهی همچون کشش و پرس قرار گیرد.

جوش پذیری ورق استیل 310

استیل 310 به عملیات حرارتی، قبل و بعد از جوشکاری نیاز ندارد. البته در مواردی که امکان وقوع خوردگی در محیط های آبی وجود داشته باشد به عملیات آنیل پس از جوشکاری انجام می شود. همچنین تمیز کاری محل جوشکاری شده به منظور دستیابی به حداکثر مقاومت در محیط های آبی ضروری است. ورق استیل S 310 قابلیت جوشکاری بوسیله روش های ذوبی و مقاومتی را دارد. البته جوشکاری به روش اکسی استیلن برای این فولاد توصیه نمی شود.

کاربردهای ورق استیل 310

ساخت قطعات کوره، بویلرها، مبدل های حرارتی و بسیاری از دیگر قطعات صنعتی که تحت دمای بالا کار می کنند نمونه ای از کاربردهای ورق استیل 310  می باشد. صنایع حرارتی، برودتی، غذایی و پتروشیمی نیز در ساخت تجهیزات و ماشین آلات مورد استفاده از ورق استیل نسوز 310 استفاده می کنند.

تهیه ورق استیل 310

فولاد های زنگ موجود در کشور وارداتی هستند. در این بین استنلس استیل 310 موجودیت کمتری در بازار نسبت به دیگر فولادهای زنگ نزن دارد. از طرفی بسیاری از واحدهای صنعتی برای پیشبرد اهداف و رسیدن به چشم اندازهای از پیش تعیین شده نیازمند فولادهای زنگ نزن همچون ورق استیل 310 هستند. بدین جهت مجموعه فلزپایا با واردات انواع استنلس استیل ها مانند ورق استیل 310 توانسته گامی مهم در جهت پشتیبانی و حمایت از واحدهای صنعتی و تولیدی بردارد. همچنین شرکت فلزپایا با راه اندازی وب سایت فروشگاهی در این زمینه توانسته خرید و دسترسی فعالان صنعتی به این فولادها را میسر سازد. لازم به ذکر است ورق استیل نسور 310 در مجموعه فلزپایا از کمپانی های آسرینوکس و کلمبوس تامین می گردد.