ورق استیل 304 یک آلیاژ فولاد ضد زنگ چندکاره است که در اشکال و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شود. این نوع ورق به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش، از جمله مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. ضخامت ورق‌های استیل 304 می‌تواند بین 0.3 تا 100 میلی‌متر متغیر باشد و عرض آنها معمولاً در بازه 1000 تا 2000 میلی‌متر قرار دارد. همچنین، طول ورق‌ها بسته به نیاز و سفارش مشتری متغیر است. همچنین قیمت ورق استیل 304 با توجه به تنوع در ضخامت، و ابعاد بر اساس نوسانات، کیفیت تولید، و مقدار سفارش تغییر می کند.
خواص مکانیکی ورق استیل 304 شامل ویژگی‌هایی است که تحت تأثیر نیروهای خارجی بر این ماده ایجاد می‌شود. این خواص اطلاعاتی درباره عملکرد و عمر مفید ورق‌ها ارائه می‌دهد و کمک می‌کند که مواد مناسب برای هر کاربرد خاص انتخاب شوند. مهم‌ترین خواص مکانیکی این آلیاژ شامل مقاومت کششی، سختی استیل 304، کشش‌پذیری و تنش تسلیم استیل 304 است. این ویژگی‌ها نشان می‌دهند که استیل 304 تحت چه شرایطی قادر به تحمل نیروها و فشارهای مختلف خواهد بود.
استیل 304 با کد گرید 1.4301 طبق استانداردهای بین‌المللی شناخته می‌شود و معمولاً به عنوان پرمصرف‌ترین نوع فولاد ضد زنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع استیل به دلیل داشتن 18٪ کروم و 8٪ نیکل، با نام قدیمی استیل 18/8 نیز شناخته می‌شود که به مقاومت بالا در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی اشاره دارد.
نامگذاری ورق استیل 304 عمدتاً به روش‌های مختلف پرداخت سطحی و ضخامت آنها بستگی دارد. در زیر برخی از انواع رایج ورق استیل 304 براساس استاندارد ASTM آورده شده است:
2B: دارای سطحی صاف و بازتابنده است که از طریق نورد سرد، بازپخت و عبور از میان غلتک‌های صیقلی به دست می‌آید. این نوع پرداخت بیشتر برای کاربردهایی که ظاهر زیبا و مقاومت بهینه در برابر خوردگی مورد نیاز است، مناسب است.
4 (Satin Finish) : سطحی مات با خطوط ظریف و موازی که از طریق پرداخت با مواد ساینده ایجاد می‌شود. این نوع پرداخت بیشتر در دکوراسیون و فضاهایی که نیاز به ظاهری زیبا و مدرن است، کاربرد دارد.
Bright Annealed (BA) : این نوع پرداخت با انعکاس بالایی همراه است و بیشتر در مواردی که نیاز به بازتاب نور و زیبایی ظاهری است، استفاده می‌شود.
Hot Rolled (HR): ورق‌های نورد گرم دارای سطحی خشن و پوسته‌ای هستند که در دماهای بالا تولید می‌شوند. این ورق‌ها ضخامت بیشتری نسبت به ورق‌های نورد سرد دارند و در کاربردهایی که به استحکام و دوام نیاز است، استفاده می‌شوند.
Cold Rolled (CR): ورق‌های نورد سرد دارای سطحی صاف‌تر و ابعاد دقیق‌تری نسبت به ورق‌های نورد گرم هستند. فرآیند نورد سرد باعث ایجاد سطحی بسیار یکنواخت می‌شود که برای کاربردهای حساس و دقیق مناسب است.
Perforated Sheets : این ورق‌ها با سوراخ‌ها و دهانه‌های مختلف تولید می‌شوند و در فیلتراسیون، تهویه و دکوراسیون مورد استفاده قرار میگیرند.
Expanded Metal Sheets: در این نوع ورق، فلز تحت فرآیند کشش قرار میگیرند و الگوهایی از دهانه‌های الماسی شکل ایجاد می‌شود. این ورق‌ها بیشتر در صنایع معماری و ساختمانی کاربرد دارند.
Corrugated Sheets: ورق‌های راه‌راه دارای الگوهای موج‌دار هستند که به آنها استحکام و سفتی بیشتری می‌بخشند. این ورق‌ها اغلب در پوشش سقف‌ها و دیوارها استفاده می‌شوند.
ورق‌های استیل 304 در انواع مختلفی بر اساس فرآیندهای تولید و نوع پرداخت سطحی تولید می‌شوند که عبارتند از:
تنش تسلیم (Yield Strength) یکی از ویژگی‌های اصلی است که مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل دائمی را نشان می‌دهد. در مورد ورق استیل 304، تنش تسلیم تقریباً در محدوده 250 تا 290 مگاپاسکال (MPa) قرار دارد. این مقدار نشان می‌دهد که استیل 304 تا چه میزان می‌تواند در برابر بارهای کششی مقاومت کند پیش از آنکه تغییر شکل دائمی در ساختار آن ایجاد شود.
این ویژگی باعث شده تا استیل 304 در کاربردهایی که نیاز به تحمل فشارهای مکانیکی دارد، مانند ساخت قطعات ساختمانی، لوله‌کشی، و صنایع خودروسازی، مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، ترکیب تنش تسلیم بالا با خاصیت شکل‌پذیری مطلوب، امکان استفاده از این ورق در ساخت محصولات مختلف را فراهم می‌کند.
یکی دیگر از ویژگی‌های مهم ورق استیل 304، قابلیت سخت‌کاری آن است. سخت‌کاری به فرآیندی اطلاق می‌شود که از طریق آن، خواص مکانیکی یک ماده بهبود می‌یابد. در مورد استیل 304، سخت‌کاری عمدتاً از طریق کار سرد (Cold Working) انجام می‌شود.
فرآیند کار سرد شامل تغییر شکل فیزیکی ورق استیل در دمای محیط از طریق خم‌کاری، نورد یا کشش است که منجر به افزایش مقاومت و سختی ماده می‌شود. سخت‌کاری باعث افزایش تنش تسلیم و مقاومت کششی ورق استیل 304 می‌شود، اما ممکن است تا حدی از انعطاف‌پذیری آن کاسته شود. این ویژگی برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت و سختی بیشتری دارند، مانند صنایع پتروشیمی، صنایع هوافضا و ساخت قطعات صنعتی، بسیار اهمیت دارد.
سختی (Hardness) یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های مکانیکی است که مقاومت ماده در برابر فرورفتگی یا خراشیدگی را نشان می‌دهد. سختی ورق استیل 304 معمولاً در مقیاس برینل (Brinell Hardness) بین 123 تا 201 HB قرار دارد. همچنین، در مقیاس راکول (Rockwell Hardness) این مقدار حدود 70 HRB است.
لازم به ذکر است که سختی ورق استیل 304 بسته به میزان کار سرد اعمال شده به آن می‌تواند تغییر کند. افزایش میزان سخت‌کاری، منجر به افزایش سختی و مقاومت در برابر سایش می‌شود. بنابراین، ورق استیل 304 می‌تواند در شرایط مختلفی از نظر میزان سختی تنظیم شود تا با نیازهای گوناگون صنعت سازگاری داشته باشد.
عنصر
حداقل مقدار (%)
حداکثر مقدار (%)
کربن
——–
0.08
سیلیسیم
0.75
منگنز
2
فسفر
0.045
گوگرد
0.030
کروم
20
18
نیکل
8
10.50
خواص مکانیکی ورق استیل 304 با ضخامت بالای 8 سانتی متر
خواص مکانیکی
مقدار
استحکام کشش
540 الی740 MPA
کشسانی
45 %
خواص مکانیکی ورق استیل 304 با ضخامت 8 الی 75 سانتی متر
520 الی720 MPA
ورق استیل 304 به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله:
تولید و ساخت لوازم خانگی
تولید کارد و چنگال و ظروف تخت
ساخت ظروف بهداشتی با فرورفتگی‌هایی مانند سینک و قابلمه
تولید لوله‌ها
تجهیزات تولید آبجو، لبنیات، مواد غذایی و دارویی
ساخت فنر، پیچ و مهره
ماشین‌کاری
ورق استیل 304 قابلیت ماشین‌کاری خوبی دارد. برای بهبود عملکرد ماشین‌کاری، باید به نکات زیر توجه شود:
لبه‌های برش باید تیز و به‌طور منظم نگهداری شوند؛ لبه‌های کند می‌توانند منجر به سختی بیش از حد ورق شوند.
رسانایی حرارتی پایین آلیاژهای آستنیتی باعث تمرکز گرما در لبه‌های برش می‌شود، بنابراین استفاده از خنک‌کننده‌ها و روان‌کننده‌ها ضروری است و باید به مقدار کافی استفاده شوند.
قابلیت جوشکاری
ورق استیل 304 عملکرد خوبی در جوشکاری دارد. برای جوشکاری این ورق، توصیه می‌شود از سیم های جوش MIG و TIG و الکترودهای جوشکاری از گرید 308 استفاده شود.
بیشتر مواد از نظر دانه‌بندی دارای ساختاری ناهمسان هستند که این ناهمسانی موجب تفاوت در خواص مکانیکی آنها می‌شود. یکی از عوامل اصلی ناهمسانی دانه‌بندی فلزات، نحوه شکل‌دهی آنها با روش‌های کار سرد یا گرم است.
فرآیندهای مختلف تولید فلزات، از جمله اکستروژن، ریخته‌گری و فورجینگ، به‌طور قابل توجهی بر خواص مکانیکی آنها تأثیر می‌گذارند. این فرآیندها باعث تغییر در ساختار دانه‌بندی و خواص فیزیکی فلز می‌شوند.
در محصولات فلزی مانند ورق استیل، برای به‌دست‌آوردن خواص مکانیکی مناسب، باید جهت نورد (غلتش) طولی و عرضی ورق مشخص شود. این امر به‌ویژه در تعیین خواص مکانیکی نظیر استحکام کششی، سختی و سایر ویژگی‌های مهم تاثیرگذار است.
آزمون‌های رایج برای ارزیابی خواص مکانیکی ورق استیل 304 عبارتند از:
آزمون کشش: بررسی میزان مقاومت ماده در برابر نیروهای کششی.
آزمون سختی‌سنجی: ارزیابی سختی سطح ماده.
آزمون ضربه: اندازه‌گیری مقاومت ماده در برابر ضربه‌های سریع.
آزمون خمش: ارزیابی توانایی ماده در تحمل تغییر شکل خمشی.
آزمون فشار: اندازه‌گیری مقاومت ماده در برابر بارهای فشاری.
آزمون پیچش: ارزیابی مقاومت ماده در برابر نیروهای پیچشی
استحکام کششی و حد تسلیم نهایی ورق استیل 304 معیاری برای انعطاف‌پذیری این ماده در برابر نیروهای کششی است. میزان حد تسلیم کمتر از مقاومت نهایی است، زیرا حد تسلیم نشان‌دهنده حداکثر تنش قبل از تغییر شکل دائمی ماده است، در حالی که مقاومت نهایی به حداکثر تنش قبل از شکسته شدن قطعه اشاره دارد. اگرچه استیل 304 به اندازه برخی از فولادهای دیگر قوی نیست، استحکام پایین‌تر این فلز به آن امکان می‌دهد تا به راحتی فرآیند شکل‌دهی را انجام دهد.
مدول الاستیسیته ورق استیل 304 بسته به نوع استفاده، معمولاً در محدوده 193 تا 200 گیگاپاسکال قرار دارد. این مدول معیاری برای توانایی یک ماده در حفظ شکل خود تحت تنش است و نمایانگر استحکام کلی آن ماده می‌باشد.
مانند اکثر فولادها، مدول الاستیک استیل ضد زنگ 304 بسیار بالا است، به این معنی که این ماده به راحتی تحت تنش تغییر شکل نمی‌دهد. با این حال، هرچه مدول الاستیسیته یک ماده بالاتر باشد، انجام عملیات ماشین‌کاری بر روی آن سخت‌تر می‌شود. بنابراین، استیل 304 معمولاً به گونه‌ای ساخته می‌شود که مدول الاستیک کمتری داشته باشد تا امکان ماشین‌کاری آن آسان‌تر شود.
آزمون شارپی برای ارزیابی نحوه شکستن یک ماده فولادی تحت ضربه استفاده می‌شود. این آزمون اطلاعات مهمی در مورد خواص شارپی ماده ارائه می‌دهد. در این تست، یک پاندول به کمک وزنه‌های متصل به آن به قطعه نیرو وارد می‌کند و موجب شکستن آن می‌شود. مقدار نیروی وارده توسط یک نیروسنج عقربه‌ای اندازه‌گیری می‌شود.
هرچه مقدار ضربه شارپی پایین‌تر باشد، ماده به‌طور کلی سخت‌تر است و دارای ساختار کریستالی منسجم‌تری است. استیل 304 امتیاز ضربه شارپی بالایی دارد، به این معنی که انعطاف‌پذیرتر است و قبل از شکستن خم می‌شود و مقداری از ضربه را جذب می‌کند. این ویژگی نشان می‌دهد که استیل 304 به راحتی تغییر شکل می‌دهد و برای استفاده در نقاطی که احتمال شکست قطعه بالا است، مناسب است.
استانداردهای بین‌المللی ورق استیل 304
ورق استیل 304 علاوه بر استاندارد ASTM A240، تحت استانداردهای بین‌المللی دیگری نیز تولید و مشخص می‌شود. این استانداردها شامل موارد زیر هستند:
EN 10088-2:استاندارد اروپایی که مشخصات فنی برای ورق‌ها و نوارهای فولاد زنگ‌زده را تعریف می‌کند.
JIS G4305:استاندارد ژاپنی برای ورق‌های فولاد زنگ‌زده نورد سرد.
DIN 17440:استاندارد آلمانی مربوط به فولادهای زنگ‌زده و مقاوم به خوردگی.
ISO 15510:استاندارد بین‌المللی که ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولادهای زنگ‌زده را تعیین می‌کند.
GB/T 3280: استاندارد چینی برای ورق‌ها و نوارهای فولاد زنگ‌زده.
این استانداردها به تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان این امکان را امکان می‌دهند تا از کیفیت، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مناسب ورق استیل 304 برای کاربردهای مختلف اطمینان حاصل کنند.
نتیجه گیری
ورق استیل 304 به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و حرارت، و ویژگی های مکانیکی ممتاز، یکی از پرکاربردترین انواع فولاد ضد زنگ است. با ضخامت ها و پرداخت های مختلف، این ورق در صنایع مختلف از جمله تجهیزات صنعتی و لوازم خانگی کاربرد دارد. ترکیب 18٪ کروم و 8٪ نیکل باعث می شود که استیل 304 انتخابی مناسب برای شرایط محیطی و حرارتی مختلف باشد. اگر می خواهید بیشتر درباره استیل 304 بدانید، می توانید به مقاله استیل 304 چیست مراجعه کنید.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *
نام*
ایمیل*
وبسایت
ذخیره نام، ایمیل و وبسایت من در مرورگر برای زمانی که دوباره دیدگاهی مینویسم.
Δ
صفحه نخست
محصولات
تلگرام
اینستاگرام
