فهرست موضوعات
یکی از صنایع استراتژیک در هر جامعه صنایع آهن و فولاد است. آهن و فولاد در انواع شکل‌ها و خواص متفاوت تولید می‌شود و کاربردهای فراوانی دارد. ورق‌های استیل از جمله محصولاتی هستند که در اکثر صنایع از جمله خودرو، لوازم خانگی، تجهیزات صنایع غذایی، تجهیزات پتروشیمی و بسیاری دیگر از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. گریدهای مختلف استیل از طریق افزودن عناصر مختلف به آهن تولید می‌شود و هرکدام خواص و ویژگی‌های خاص خود را دارند. یکی از انواع گرید فولاد، استیل 321 است که در دسته فولاد ضد زنگ و نگیر شناخته می‌شود. این گرید از فولاد در برابر حرارت مقاومت خوبی دارد و از نظر شکل‌پذیری و جوشکاری نیز از شرایط مطلوبی برخوردار است. به همین دلیل در کاربردهای وسیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ورق استیل ضد سایش 321 برای استفاده در محصولات تزئینی و دکور مناسب نیست؛ زیرا قابلیت پولیش‌پذیری نامناسبی دارد. در ادامه به معرفی این محصول و عوامل اثرگذار بر قیمت ورق استیل 321 می‌پردازیم.
معرفی ورق استیل 321
ورق استیل سری 300 که ریزساختاری آستنیتی دارند، با داشتن 18 درصد کروم در ترکیب شمیایی خود، بدون اینکه اکسید شوند می‌توان در دماهای بالا تا 870 درجه سانتی‌گراد از آن‌ها استفاده کرد. ورق استیل 321، یکی از ورق‌های فولادی در دسته فولادهای سری 300 بوده که در دسته استیل نگیر قرار دارد. این آلیاژ در بازار به استیل ضد سایش معروف است. ورق استیل 321 حاوی 17 تا 19 درصد کروم و 9 تا 12 درصد نیکل است که سبب ایجاد مقاومت در دمای بالا، مقاومت در برابر پوسته پوسته شدن و مقاومت در برابر خوردگی بین دانه‌ای می‌شود. استحکام خزشی این آلیاژ مناسب بوده و قابلیت شکل‌پذیری و جوشکاری عالی دارد.
آلیاژ 321 مشابه ورق 304 است با این تفاوت که مقدار بیشتری تیتانیوم دارد و در حدود 5 برابر کربن موجود در آلیاژ است که این میزان اضافه‌تر سبب جلوگیری از تشکیل کاربیدها در حین جوشکاری در دمای 450 تا 820 درجه سانتی‌گراد می‌شود. گرید 321L در اغلب مواردی که نیاز به جوشکاری دارند به‌دلیل مقاومت در برابر خوردگی بین دانه‌ای مناسب در جوشکاری استفاده می‌شود و نسبت به فولاد 321 اولویت بالاتری دارد. ورق استیل 321 به دلیل اینکه پولیش سطحی نمی‌شود، کاربرد چندانی در کارهای تزئینی و دکوراسیون ندارد.
پایدارسازی فولاد 321 با تیتانیوم
هنگامی که جوشکاری بر روی یک فلز انجام می‌شود، مناطقی از آن تحت تأثیر حرارت جوشکاری قرار می‌گیرد که به آن ناحیه، HAZ گفته می‌شود. جوشکاری فولادهای زنگ نزن سبب ترکیب کروم با کربن شده که کاربید کروم در مرزدانه‌ها تشکیل می‌شود و سبب کاهش مقاومت به خوردگی به‌طور قابل توجهی می‌گردد. یکی از راه‌های جلوگیری از تشکیل کاربید کروم، استفاده از آلیاژهای کم کربن مانند فولاد 304L است. اما راه دیگر، افزودن تیتانیوم به ترکیب شیمیایی فولاد است. تمایل ترکیب کربن با تیتانیوم بیشتر از کروم بوده و افزودن آن باعث جلوگیری از واکنش کربن با کروم شده و کروم در ساختار باقی می‌ماند و مقاومت به خوردگی در آن بهبود می‌یابد.
خواص ورق استیل 321
همانطور که گفته شد یکی از شاخص‌ترین دلایل تمایز ورق استیل 321 دارا بودن عنصر تیتانیوم است که باعث می‌شود مقاومت آن در برابر زنگ‌زدن و دماهای بالا افزایش یابد؛ به‌طوری که تا حدود 900 درجه سانتی‌گراد و در برابر عوامل خوردنده قابلیت استفاده دارد. این نوع استیل نه تنها در دماهای بالا عملکرد مناسبی دارد؛ بلکه در دماهای بسیار پایین نیز از مقاومت مکانیکی بالایی برخوردار است. عملکرد مطلوب این گرید از فولاد در طیف وسیعی از دماها امکان استفاده از آن در کاربرهایی همچون ساخت تجهیزات و لوازم پتروشیمی، پالایشگاهی و حتی خروجی دود خودروها را فراهم می‌کند. مقاومت به خوردگی ورق استیل 321 حتی از گرید 304 نیز بهتر است و می‌تواند محیط‌های اسیدی را تحمل کند. علاوه بر این، گرید 321 شکل‌پذیری بالایی دارد و کشش‌پذیر است.
جوشکاری استیل 321
انواع روش‌های جوشکاری برای استیل 321 قابل اجرا است. از آنجا که جوشکاری یکی از روش‌های کاربردی و مناسب برای اتصال ورق استیل است، انتخاب گریدهای فولاد که قابلیت جوشکاری مناسبی دارند حائز اهمیت است. همانطور که گفته شدن ورق استیل 321 به خوبی با انواع جوشکاری از قبیل روش‌های ذوبی، فلز پرکننده یا بدون آن سازگار است.
کاربردهای ورق استیل 321
تجهیزات صنعتی معمولاً باید از ویژگی‌هایی همچون مقاومت مکانیکی بالا، تحمل دماهای مختلف، مقاومت در برابر محیط‌های شیمیایی، خورنده و دارای رطوبت برخوردار باشند. ورق‌های استیل با توجه به گریدهای مختلف و ویژگی‌های متفاوتی که دارند در طیف وسیعی از تجهیزات صنعتی و غیر صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ورق استیل 321 در دماهای مختلف می‌تواند خواص مطلوب خود را از قبیل استحکام فیزیکی و شیمیایی حفظ کند و به همین دلیل برای ساخت تجهیزاتی که تحت تنش‌های حرارتی و مکانیکی قرار دارند مناسب است.
به طور کلی ورق استیل 321 در صنایع ساختمان‌سازی، موارد مربوط به صنایع هوایی، پتروشیمی‌ها و بسیاری دیگر از کاربردها استفاده می‌شود. این گرید از فولاد علاوه‌بر تولید به‌صورت ورق، به اشکال میله، لوله، میلگرد و مفتول نیز در بازار وجود دارد که برای کاربرهای مختلف مناسب است. همچنین ورق استیل 321 با ضخامت‌های متنوع تا حدود 5 سانتی‌متر تولید و عرضه می‌شود. اما مهم‌ترین کاربرد آن در مواردیست که با دماهای بالا سر و کار دارند. از آنجا که این محصول وارداتی است، نواسانات ارزی اثر مستقیم بر قیمت ورق استیل 321 می‌گذارد.
ورق استیل 321 در تجهیزات پالایشی
با توجه به خصوصیات و ویژگی‌های ذکر شده برای ورق استیل 321 می‌توان عمده کاربرد این گرید از فولاد را در صنایع نفتی، پالایشگاهی و پتروشیمی دانست. در این صنایع علاوه‌بر بالا بودن دما و حرارت که برای فرایندهای مختلف مورد نیاز است، محیط‌های خورنده و اکسید کننده وجود دارد که می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند. به همین دلیل برای ساخت تجهیزات مورد نیاز این صنایع نیاز به موادی است که بتواند شرایط دمایی و شیمیایی محیط را تحمل کند. از این رو ورق استیل 321 انتخاب بسیار مناسبی است.