فولاد زنگ نزن 304L + دیتاشیت شرکت های سازنده

معرفی فولاد زنگ نزن ۳۰۴L:

فولاد زنگ نزن ۳۰۴ از پرکاربردترین فولادها است و کاربرد زیادی در تجهیزات، ماشین آلات و ابزار به کار رفته در صنایع شیمیایی مثل مخازن، مبدل های حرارتی، سیستم پایپینگ، شیرآلات، پمپ، اجزای ماشین و غیره، تجهیزات و لوازم صنایع غذایی، دارویی و پزشکی، لوازم خانگی، تجهیزات و لوازم آشپزخانه و تزئینات ساختمانی دارد. با این وجود، در کاربری هایی که قطعه در معرض خوردگی بین دانه ای قرار می گیرد از جمله در مواقعی که ساخت قطعات همراه با انجام عملیات جوشکاری روی قطعه است و یا در برخی اسیدها و مواد شیمیایی خورنده، فولاد زنگ نزن ۳۰۴ عملکرد چندان موفقیت آمیزی ندارد. به منظور برطرف ساختن این ضعف فولادهای ۳۰۴ یک گرید آلیاژی به نام ۳۰۴L توسعه پیدا کرده است. این آلیاژ نسبت به فولاد ۳۰۴ حساسیت کمتری نسبت به خوردگی بین دانه ای دارد.

آلیاژ ۳۰۴L یک فولاد زنگ نزن آستنیتی کروم نیکل دار است که نسبت به فولاد زنگ نزن ۳۰۴ مقدار کربن کمتری در ترکیب شیمیایی خود دارد. فولادهای ۳۰۴ حدود ۰٫۰۸ درصد کربن دارند، در حالی که فولادهای ۳۰۴L حدود ۰٫۰۳ درصد کربن دارند. برای فهمیدن دلیل کاهش حساسیت فولاد ۳۰۴L نسبت به خوردگی بین دانه ای بهتر است ابتدا با مکانیسم حساس شدن و خوردگی بین دانه ای در فولادهای زنگ نزن آستنیتی آشنا شویم. اگر فولادهای زنگ نزن آستنیتی در محدوده دمایی ۸۵۰-۴۸۰ درجه سانتیگراد به آهستگی سرد شود، زمان کافی برای تشکیل و ترسیب کاربیدهای کروم در ساختار آلیاژ مهیا می شود، با تشکیل کاربیدهای کروم، مرزدانه های آستنیت از کروم فقیر می شود و مقدار کروم در این نواحی به کمتر از مقدار لازم برای زنگ نزن شدن فولاد می رسد، در نتیجه مقاومت به خوردگی فولاد افت می کند و آلیاژ به حمله موضعی در محیط های خورنده حساس می شود. با این توضیحات، بهتر می توان دلیل مقاومت بیشتر فولاد زنگ نزن ۳۰۴L به خوردگی بین دانه ای را فهمید. مقدار کربن کمتر در ترکیب این فولادها باعث می شود تا علیرغم قرارگیری فولاد در ناحیه حساس شدن، کربن کمتری در دسترس کروم برای تشکیل کاربید کروم قرار بگیرد. در نتیجه مرزدانه های آستنیت از کروم تخلیه نشده و مقاومت به خوردگی آلیاژ کاهش نمی یابد.

ترکیب عناصر آلیاژی در فولاد زنگ نزن ۳۰۴L به نحوی است که میکرو ساختار آن در دمای محیط شامل آستنیت است. بنابراین استحکام و سختی این فولادها را نمی توان با عملیات حرارتی افزایش داد و قابلیت سخت شدن یا تبدیل آستنیت به مارتنزیت در آن ها فقط از طریق کار مکانیکی ممکن است. این فولاد مقاومت به خزش و استحکام کششی مناسبی در دماهای بالا و استحکام و چقرمگی بسیار خوبی در دماهای پایین دارد.

محصولات مرغوب فولاد زنگ نزن ۳۰۴L از ساختار تک فازی آستنیت تشکیل شده اند ولی تحت شرایطی ممکن است به همراه آستنیت، فازهای فریت، مارتنزیت، کاربید و فازهای دیگر هم وجود داشته باشد. آستنیت یک فاز غیر مغناطیس است، بنابراین فولاد ۳۰۴L در دمای محیط غیر مغناطیس بوده و جذب آهنربا نمی شود. در نتیجه به این فولادها به اصطلاح نگیر هم می گویند. در حضور فاز فریت یا مارتنزیت، این فولاد قابلیت جذب مغناطیس پیدا می کند. در فولاد ۳۰۴L ریخته گری شده معمولاً درصد قابل توجهی فریت حضور دارد، به همین دلیل فولادهای ۳۰۴L ریخته گری شده جذب آهنربا می شوند.

فولاد زنگ نزن ۳۰۴L یک فولاد جوش پذیری است و جوشکاری آن با روش های مختلف جوشکاری انجام می شود. یکی از مشکلات رایج در جوشکاری فولادهای زنگ نزن آستنیتی مثل ۳۰۴L، بروز ترک های گرم انجمادی است. این مشکل با کنترل دقیق ترکیب شیمیایی فلز پایه و الکترود و حضور مقدار موثری فاز فریت اولیه در فلز جوش قابل پیشگیری است. از مشکلات متداول دیگر در جوشکاری این فولادها، رسوب کاربید در مرزدانه های آستنیت است که به پدیده حساس شدن مشهور است. این پدیده باعث خوردگی بین دانه ای در این فولادها می شود.

نامگذاری ۳۰۴L برای این فولاد زنگ نزن طبق دستورالعمل نامگذاری AISI/SAE بوده و استانداردهای ASTM نیز از همین نام استفاده می کنند. در سیستم UNS از کد S30403 برای این فولاد استفاده می شود و معادل آن در استانداردهای اروپایی DIN EN، فولاد ۱٫۴۳۰۶ یا ۱٫۴۳۰۷ است. ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولاد ۳۰۴L در استاندارد ASTM طبق جداول زیر است:

حداکثر مقدار عناصر در ترکیب شیمیایی فولاد۳۰۴L طبق ASTM

عنصر	مقدار %	عنصر	مقدار %
کربن	۰٫۰۳	سیلیسیم	۱
منگنز	۲	کروم	۱۸-۲۰
فسفر	۰٫۰۴۵	نیکل	۸-۱۲
گوگرد	۰٫۰۳۰	مولیبدن	–

خواص مکانیکی فولاد ۳۰۴L طبق ASTM

مشخصه	واحد	مقدار
تنش تسلیم	MPa	۱۷۰ min
استحکام کشش نهایی	MPa	۴۸۵ min
ازدیاد طول	%	min 40
سختی	Brinell	۲۰۰ max