ورق استیل 309 چیست ؟
ورق استیل 309 به ورق استیل نسوز نیز معروف است کاربرد های مهم و حساسی در صنعت دارد.
- 21/10/1399 7/12/1400
جهت خرید ورق استیل بصورت ورق ارجینال یا کویل استیل می توانید از طریق شماره تماس : 02188175909 با کارشناسان بخش فروش توان فلز تماس بگیرید.
فهرست موضوعات
مقدمه - معرفی ورق استیل نسوز 309
استنلس استیل ها (فولادهای زنگ نزن)، فولادهایی با میزان بالایی از عناصر آلیاژی هستند. این آلیاژها حاوی 11 الی 30 درصد کروم در ترکیب شیمیایی خود می باشند و به همین دلیل از مقاومت بالایی در مقابل خوردگی نسبت به دیگر فولادها برخوردارند. این فولادها معمولا بر حسب ساختار فازی شان در پنج گروه آستنیتی، فریتی، دوپلکس، مارتنزیتی و رسوب سخت شونده طبقه بندی می شوند. در این بین بیشترین میزان از فروش و کاربرد به استنلس استیل های آستنیتی سری 300 اختصاص دارد که به آنها فولادهای کروم نیکل دار نیز می گویند. معمولا در یک گروه آلیاژی ممکن است بر حسب خواص و ویژگی هایی که برخی گریدها دارند عناوینی خاص به آنها اطلاق شود. به عنوان مثال در بین فولادهای زنگ نزن سری 300، گریدهای 309 و 310 تحت عنوان آلیاژهای مقاوم به حرارت یا ورق استیل نسوز شناخته می شوند که برای بکارگیری در دماهای دمابالا توسعه یافته اند. در این مقاله قصد داریم به معرفی و بررسی خواص و ویژگی های ورق استیل نسوز 309 بپردازیم. ورق استیل نسوز 309 معمولا حاوی 22 الی 24 درصد کروم و 11 الی 15 درصد نیکل می باشد. به همین خاطر قیمت ورق استیل نسوز 309 در بین استنلس استیل های آستنیتی سری 300 نسبت به گریدهایی همچون 306، 316 و 321 بالاتر است. گرید 309S نسخه کم کربن این رده آلیاژی بوده که کربن کمتر منجر به بهبود جوش پذیری می شود. از جمله ویژگی های این رده آلیاژی می توان به چقرمگی، استحکام (استحکام در دمای اتاق و در دمای بالا)، مقاومت بالادر برابر خوردگی و اکسیداسیون اشاره کرد که این وِیژگی ها ثمره ی بالاتر بودن مقادیر کروم و نیکل در ساختار این فولاد ضد زنگ در مقایسه با گریدهایی همچون ورق استیل 304 می باشد. ورق استیل نسوز 309 عموما با سطوح مات دوپولیش (2b) و مات تک پولیش (No.1) ارائه می شود. ورق استیل 309 با سطح مات دو پولیش معمولا در ضخامت های کمتر از 3 میلی متر تولید شده و محصول فرایند نورد سرد می باشد. در حالی که ورق استیل 309 با سطح مات تک پولیش در ضخامت بیشتر از 3 میل تولید می گردد و این ورق ها محصل نورد گرم می باشند.
آنالیز ترکیب شیمیایی ورق استیل نسوز 309
در جدول زیر آنالیز ترکیب شیمیایی ورق استیل 309S و 309 ارائه شده است. استنلس استیل (S)309 نسخه اصلاح شده و کم کربن گرید 309 بوده که دارای مقاومت بیشتری در برابر رسوب زایی کاربیدها و خوردگی بین دانه ای حین جوشکاری است. بنابراین می توان گفت که ورق استیل (S) 309 نسبت به گرید 309 جوش پذیری بهتری دارد. البته کربن بیشتر نیز منجر به افزایش مقاومت به خزش در دماهای بالا می شود. از طرفی کاهش مقاومت در برابر خوردگی در محیط های آبی را به همراه دارد.
| Element | content(%) |
| Iron,Fe | 60 |
| Chromium,Cr | 23 |
| Nickel,Ni | 14 |
| Manganese,Mn | 2 |
| Silicon,Si | 1 |
| Carbon,C | 0.080 |
| Phosphorous,P | 0.045 |
| Sulfur,S | 0030 |
خواص فیزیکی ورق استیل نسوز 309
| Properties | Metric | Imperial |
| Density | 8 g/cm3 | 0.289 lb/in3 |
| Melting Point | 1454 0C | 2650 0F |
خواص مکانیکی ورق استیل نسوز 309
| Properties | Metric | Imperial |
| Tensile strength ,Ultimate | 620 Mpa | 89900 psi |
| Tensile strength,yield (0.2%) | 310 Mpa | 45000 psi |
| Izod impact | 120-165 J | 88.5-122 ft-lb |
| Modulus of elasticity | 200 Gpa | 29000 ksi |
| Shear modulus | 77 Gpa | 11200 ksi |
| Poissons ratio | 0.3 | 0.3 |
| Elongation at break (in 50 mm) | 45% | 45% |
| Hardness,Brinell (Converted from Rockwell B hardness) | 147 | 147 |
| Hardness,Knoop (Converted from Rockwell B hardness) | 164 | 164 |
| Hardness , Rockwell B | 85 | 85 |
| Hardness,Vickers (Converted from Rockwell B hardness) | 169 | 169 |
مقاومت به خوردگی ورق استیل نسوز 309
ورق استیل نسوز 309 برای محیط های مرطوب طراحی نشده با این وجود به خاطر کروم و نیکل بالایی که در ترکیب خود دارد مقاومت به خوردگی بالایی از خود نشان می دهد. به عنوان مثال در مقایسه با گرید 304 در برابر محیط و جَوهای دریایی مقاوم تر است. اما در بحت بررسی مقاومت به خوردگی این فولاد زنگ نزن می بایست به بیشتر به رفتار آن در برابر خوردگی تحت دماهای بالا پرداخت. از این رو میزان مقاومت ورق استیل 309 در دما و شرایط مختلف به شرح زیر است:
• شرایط اکسیدی محیط ( حاوی حداکثر m3 / g 2 گاز سولفور)
در سرویس دهی های پیوسته تا C ֯ 1050
حد دمایی: C ֯ 1100
• شرایط اکسیدی محیط ( بیشتر از m3 / g 2 گاز سولفور)
حد دمایی: C ֯ 950
• در شرایطی اکسیژن جو کم باشد ( حاوی حداکثر m3 / g2 گاز سولفور)
حد دمایی: C ֯ 1000
• اتمسفرهای نیترید کننده یا کربوره کننده
حد دمایی: C ֯ 950 - 850
مقاومت در برابر حرارت ورق استیل نسوز 309
به طور کلی از ورق استیل 309 و (S) 309 به خاطر مقاومت عالی در برابر حرارت، دارا بودن استحکام و مقاومت به خزش بالا در دماهای بالا در ساخت تجهیزات حمل مایعات سولفیدی، کوره های صنعتی، قطعات موتورهای هوایی، مبدل های حرارتی، تجهیزات پالایشگاهی و فرآوری مواد شیمیایی استفاده می شود. معمولا در سرویس دهی های پیوسته تا دمای (C) 1093 و تحت شرایط غیر پیوسته تا دمای (C) 982 مقاومت به اکسیداسیون خوبی از خود نشان می دهد. البته این رده آلیاژی نیز مانند بسیاری از دیگر گریدهای آستنیتی سری 300 در معرض رسوب زایی کاربید کروم و خوردگی بین دانه ای قرار دارد. استفاده از ورق استیل نسوز 309 در اتمسفرهای کربوره کننده توصیه نمی شود زیرا این گرید در مقابل جذب کربن نمی تواند مقاومت بالایی از خود نشان دهد. همچنین زمانی که به طور طولانی مدت در معرض حرارت دهی در محدوده دمایی 650 الی (C) 950 قرار باشد امکان تشکیل فاز سیگما وجود دارد که رسوبات سیگما منجر به تردی و شکننده شدن آلیاژ می شوند. با انجام عملیات آنیل در بازه دمایی 1100 الی (C) 1150 می توان چقرمگی را بهبود بخشیده و اثرات فاز سیگما را کم و یا ازبین برد.
عملیات حرارتی ورق استیل 309
سیکل عملیات آنیل استیل 309 شامل حرارت دهی در محدوده دمایی C ֯ 1121 – 1038 و سرمایش (کوئنچ) در آب و یا هوا می باشد. ورق استیل 309 همچون دیگر استنلس استیل های آستنیتی سری به خاطر ساختاری آستنیتی اش عملیات حرارتی پذیر نیست و سختی و استحکام آن بواسطه سیکل های عملیات حرارتی افزایش نمی یابد. معمولا بواسطه اعمال کار سرد روی این گرید سختی و استحکام آن افزایش می یابد.
جوش پذیری ورق استیل 309
استنلس استیل های آستنیتی سری 300 معمولا جوش پذیری خوبی دارند. خواص جوشکاری و جوش پذیری ورق استیل 309 نیز عموما مانند گرید 304 و (L) 304 در نظر گرفته می شود. اما به دلیل ضریب انبساط حرارتی بالاتر جهت جلوگیری از تاب برداشتن و اعوجاح می بایست تمهیداتی را در نظر گرفت. ورق استیل نسوز 309 را می توان با استفاده از روش های ذوبی (جوشکاری ذوبی) و مقاومتی (جوشکاری مقاومتی) جوش داد. جوشکاری اکسی استیلن جهت جلوگیری از جذب کربن برای این آلیاژ توصیه نمی شود.
در صورت نیاز به فیلر حین جوشکاری معمولا از گریدهای 309 و (S) 309 استفاده می شود. عملیات آنیل پس از جوشکاری نیز از وقوع خوردگی بین دانه ای جلوگیری می کند.
شکل پذیری ورق استیل 309
ورق استیل 309 با اینکه نرخ کارسختی بالایی دارد می تواند تحت فرایندهای شکل دهی و فرم دهی همچون کشش، نورد، استامپ یا پرس قرار گیرد. البته این نکته را باید اشاره کرد که به خاطر الانگیشن کمتر در مقایسه با دیگر استنلس استیل های آستنیتی سری 300 سخت تر شکل دهی قرار می گیرد. معمولا پس از شکل دهی به منظور بازیابی داکتیلیته، کاهش سختی تنش های داخلی عملیات آنیل انجام می شود. در صورتی که فرایند کار سرد بدون اعمال عملیات آنیل روی این گرید انجام گیرد استحکام تسلیم و کششی آن افزایش می یابد. استفاده از ورق استیل 309 به مدت طولانی در این حالت معمولا توصیه نمی شود. زیرا در معرض رسوب زایی کاربیدها و فاز سیگما قرار خواهد گرفت.
ورق استیل نسوز 309 حالت غیر مغناطیسی خود را زمانی که تحت شکل دهی سرد (کار سرد) قرار می گیرد نیز حفظ می کند. در حالی که در برخی از استیل های سری 300 زمانی که فرایند کار سرد روی آنها انجام می گیرد امکان دارد خاصیت مغناطیسی در آنها ایجاد شود.
از نظر ماشین کاری پذیری نیز مشابه با استیل 304 می باشد. معولا تراشه های آن رشته ای بوده و سریع کار سخت می شوند. بهترین قابلیت ماشین کاری آن نیز زمانی خواهد بود که سرعت این فرایند آهسته باشد.
کاربردهای ورق استیل نسوز 309
همانطورکه پیش تر نیز اشاره شد گریدهای نسوز برای بکارگیری در دماهای بالا توسعه یافته اند. از این رو از ورق استیل 309 به خاطر استحکام عالی، مقاومت به خزش خوب، مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دماهای بالا در ساخت تجهیزات کوره (مشعل، درب کوره، فن و.... )، مبدل های حرارتی، قطعات موتورهای هوایی، بویلرها، تجهیزات حمل و نقل مایعات سولفیدی، تجهیزات صنایع شیمیایی، پتروشیمی (سیستم های بازیابی کاتالیزوری) و پالایشگاهی استفاده می کرد. البته کاربرد ورق استیل نسوز 309 فقط معطوف به موارد نام برده نمی شود. به عنوان مثال صنعت برق یکی دیگر از مصرف کننده این رده آلیاژی می باشد. از این گرید حتی در ساخت کوره های دوار مورد استفاده در زباله سوزی نیز استفاده می شود.
قیمت ورق استیل نسوز 309
یکی از عوامل موثر بر قیمت انواع ورق استیل، نوع و میزان عناصر آلیاژی به کار رفته در ترکیب شیمیایی آنها می باشد. معمولا هرچه میزان عناصر آلیاژی همچون کروم و نیکل در ترکیب این فولادها بیشتر باشد قیمت آنها نیز بالاتر می رود. همانطورکه پیش تر نیز اشاره شد استنلس استیل های آستنیتی سری 300 که حاوی عناصر کروم و نیکل می باشند و از این رو در مقایسه با استیل های سری 400 که فاقد نیکل بوده قیمت بیشتری خواهد داشت. طبیعی است که هر قدر میزان کروم و نیکل در یک گرید از این خانواده آلیاژی بیشتر باشد طبیعتا قیمت آن نیز بالاتر است. از این منظر قیمت ورق استیل 309 در مقایسه با گریدهایی همچون 304، 316 و 321 بالاتر می باشد. اما قیمت ورق استیل نسوز 309 در مقایسه با گرید 310 کمتر است. زیرا این فولاد زنگ نزن در مقایسه با استیل نسوز 310 کروم و نیکل کمتری دارد. در یک گرید خاص نیز بسته به ضخامت و سطح پرداخت پایانی قیمت متفاوت خواهد بود.
خرید ورق استیل نسوز 309
معمولا ورق استیل نسوز در بازار از موجودیت کمتری نسبت به گریدهایی همچون 304، 316 و 430 برخوردار است. این فولادها کالایی وارداتی هستند و بسیاری از شرکت های بازرگانی وارد کننده فولاد زنگ نزن نیز این رده آلیاژی در بین محصولات خود ندارند. درحالی که طیف گسترده ای از واحدهای صنعتی جهت پیشبرد و اهداف خود نیازمند گریدهای نسوز همچون ورق استیل 309 هستند. در بین کمپانی های وارد کننده فولاد زنگ نزن نیز مجموعه بازرگانی توان فلز معدود شرکتی بوده که همواره ورق استیل 309 را بین محصولات خود موجود دارد. این مجموعه تجربه و سابقه ای بالغ بر دهه واردات انواع ورق استنلس استیل را در کارنامه خود داشته و توانسته نیاز واحدهای صنعتی در این زمینه را برطرف سازد. واردات ورق استیل در شرکت بارگانی توان فلز از برترین کمپانی های فولادسازی در دنیا صورت می گیرد. به عنوان مثال ورق استیل نسوز (گریدهای 309 و 310) موجود در مجموعه توان فلز از کمپانی های آسرینوکس، کلمبوس و اتوکمپو که برترین برندهای تولید فولاد زنگ نزن هستند صورت می گیرد.
این نکته را نیز باید اشاره کرد که امروزه یکی از مشکلات و دغدغه های اصلی تولید کننده های صنعتی مسئله کیفیت و اصالت متریال می باشد. زیرا کیفیت ماده خام و اولیه تاثیر مستقیمی بر کیفیت محصول نهایی دارد. به همین دلیل و در راستای اصل مشتری مداری و دادن اطمینان خاطر به خریداران، هنگام فروش ورق استیل در شرکت توان فلز، سرتیفیکیت مخصوص همان کالا به مشتری ارائه می گردد. این سرتیفیکیت توسط کمپانی تولید کننده به هنگام تحویل بار و مختص همان متریال است. این سرتیفیکیت ها معمولا حاوی اطلاعاتی نظیر سیکل تولید، ابعاد و ضخامت، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مربوط به ورق استیل می باشد که خریدار می تواند تست های کنترل کیفی لازم اعم از بررسی ضخامت وابعاد، بررسی ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی را انجام داده و با اطلاعات مندرج در سرتیفیکیت و همچنین جهت مقایسه با استانداردهای جهانی تطبیق دهد. جهت استعلام قیمت و یا سفارش خرید ورق استیل نسوز 309 و دیگر رده آلیاژی از استنلس استیل ها می توانید با کارشناسان بخش فروش در مجموعه بازرگانی توان فلز ارتباط برقرار نمایید.
-
رسوبات سیگما در ورق استیل نسوز 309 چگونه تشکیل می شوند و چه تاثیری دارند؟
زمانی که ورق استیل نسوز 309 به طور طولانی مدت در بازه دمایی ( C ° ) 950 – 650 قرار می گیرد امکان تشکیل رسوبات سیگما وجود دارد. تشکیل این رسوبات تردی و شکنندگی آلیاژ را به همراه دارد. با انجام عملیات آنیل در محدوده دمایی ( C ° ) 1150 – 1100 می توان تاثیرات فاز سیگما را کم و یا از بین برد.
-
شکل پذیری ورق استیل نسوز 309 چگونه است؟
ورق استیل 309 زمانی که تحت شکل دهی سرد قرار می گیرد حالت غیر مغناطیسی خود را حفظ می کند. در حالی که اعمال کار سرد روی بعضی از گریدهای آستنیتی سبب ایجاد خاصیت مغناطیسی در آنها ایجاد می شود. به طور کلی ورق استیل نسوز 309 به راحتی تحت فرایندهای شکل دهی همچون نورد و کشش قرار می گیرد. منتهی پس از فرایند شکل دهی عموما جهت بازیابی داکتیلیته عملیات آنیل روی آن انجام می شود.