ورق استیل 316 چیست ؟ چه کاربردهایی دارد ؟

  1. ورق استیل
  2. ورق استیل 316
ورق استیل 316

ورق استیل 316 مرغوب و با کیفیت باید دارای چه خصوصیاتی باشد ؟

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 316

ورق استیل 316 پس از ورق استیل 304 بیشترین کاربرد و فروش را در بین فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300 دارد. عمده ترین تفاوت ورق استیل 316 و 304 مربوط به به حضور مولیبدن در ترکیب شیمیایی این آلیاژ است. حضور عنصر مولیبدن در ساختار استنلس استیل 316 منجر به بالارفتن مقاومت در برابر خوردگی های شیاری و حفره ای در محیط های حاوی کلر می شود. این گرید نیز همچون دیگر فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300 فاقد خاصیت مغناطیسی می باشد. ورق استیل 316 دارای شکل پذیری و جوشکاری عالی است. همچنین این فولاد به راحتی توسط فرایند نورد، تحت شکل دهی و فرم دهی قرار گرفته و به قطعات مختلفی برای کاربردهای صنعتی، معماری و حمل و نقل تبدیل می شود. در خلال جوشکاری قطعات نازک به عملیات حرارتی پس از جوشکاری نیاز نیست. گرید (L)316 نسخه کم کربن استیل 316 می باشد و از مقاومت بیشتری در برابر رسوب زایی کاربید کروم و به تبع آن خوردگی بین دانه ای برخوردار است. از این رو، به میزان گسترده ای در جوشکاری شده مقاطع سنگین ( ضخامت حدود ۶ میلیمتر) به کار می رود. گرید (H)316 حاوی مقادیر بالاتری از کربن در مقایسه با استیل 316 است. ورق استیل 316 به دلیل ساختار آستنیتی چقرمگی بسیار خوبی حتی در دماهای پایین (کاربردهای برودتی) دارد.

ترکیب شیمیایی و آنالیز ورق استیل 316

در جدول زیر ترکیب شیمیایی ورق استیل 316 ارائه شده است.

جدول1: ترکیب شیمیایی استنلس استیل ورق استیل 316
Grade   C Mn Si P S Cr Mo Ni N
316 Min - - - 0 - 16.0 2.00 10.0 -
Max 0.08 2.0 0.75 0.045 0.03 18.0 3.00 14.0 0.10
316L Min - - - - - 16.0 2.00 10.0 -
Max 0.03 2.0 0.75 0.045 0.03 18.0 3.00 14.0 0.10
316H Min 0.04 0.04 0 - - 16.0 2.00 10.0 -
Max 0.10 0.10 0.75 0.045 0.03 18.0 3.00 14.0 -

 

خواص مکانیکی ورق استیل 316

 

جدول 2: خواص مکانیکی استنلس انواع گریدهای ورق استیل 316
Grade Tensile Str(Mpa) min Yield Str 0.2% proof(Mpa) min Elong (% in 50 mm) min Hardness
Rockwell B (HR B) max Brinell(HB) max
316 515 205 40 95 217
316L 485 170 40 95 217
316H 515 205 40 95 217


خواص فیزیکی ورق استیل 316

 

جدول 3: خواص فیزیکی ورق استیل 316

Electrical Resistivity Specific Heat Thermal Conductivity Mean Coefficient of Thermal Expansion  Elastic Modulus(Gpa)

Density

(kg/m3)

Grade
0-100 0C at 500 0C at 100 0C 0-17.50C  0-315 0C 0-100  0C
740 500 21.5 16.3 11.4 16.2 15.9 193 8000 316/L/H

 

مقاومت به خوردگی ورق استیل 316

درجه سانتی گراد این مقاومت به 150 میلی گرم بر لیتر کاهش می یابد. در حالی که استیل 316 بنا بر دارا یودن مولیبدن، در دمای محیط و در برابر آب آشامیدنی که حاوی 1000 میلی گرم / لیتر بوده و همچنین در دمای 60 درجه سانتی گراد در برابر آب آشامیدنی که حاوی 500 میلی گرم / لیتر کلر باشد مقاوم است. به همین دلیل از این رده آلیاژی در محیط هایی کلریدی با هالیدی استفاده می شود. البته در محیط های گرم کلریدی در مقابل خوردگی های حفره ای و شیاری مقاوم نبوده و در دماهای بالاتر از 60 درجه سانتی گراد نیز در معرض خوردگی تنشی (SCC) قرار دارد.

فولاد زنگ نزن 316 در مقابل مقابل اسید سولفوریک نیز مقاومت بیشتری نسبت به فولادهای کروم نیکلی همچون گرید 304 و 321 از خود نشان می دهد. مقاومت این آلیاژ در برابر اسید سولفوریک در دمای (C) 49 تا غلظت 5 درصد از این اسید مقاوم بوده و با کاهش دما نیز مقاومت آن در برابر اسید سولفوریک افزایش می یابد. در حالی که استیل 304 در دمای محیط تا میزان غلظت 3 درصد از اسید سولفوریک مقاوم می باشد. ورق استیل 316 بدلیل مقاومت بالایی که در برابر اسید ها از خود نشان می دهد به ورق استیل ضد اسید نیز معروف است. به طور کلی به خاطر اینکه این رده آلیاژی از استنلس استیل ها در بسیاری از محیط ها مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهد در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نفت و گاز بکارگیری می شود.

علاوه بر ورق استیل ضد اسید، استنلس استیل ۳۱۶ معمولا تحت عنوان " فولاد زنگ نزن دریایی" نیز شناخته می شوند. معمولا این محیط ها حاوی کلر بوده و به دلیل اینکه ورق استیل 316 در محیط های کلریدی مقاوم تر بوده لقب فولاد زنگ نزن دریایی به آن داده شده است. به همین خاطر در ساخت بسیار سازه های ساحلی مورد استفاده قرار می گیرد. هرچند در مقابل آب گرم دریا مقاوم نیست.  در بسیاری از محیط های دریایی، فولاد ۳۱۶ خوردگی سطحی را نشان می دهد، که معمولا به صورت لکه های قهوه ای مشهود است. این امر به خصوص به شیارها و زبر بودن سطوح پایانی ورق مربوط است.

 

مقاومت در براربر حرارت ورق استیل 316

ورق استیل 316 مقاومت مناسبی در مقابل اکسیداسیون در سرویس دهی های متناوب تا ۸۷۰ درجه سانتی گراد و در سرویس دهی های پیوسته تا ۹۲۵ درجه سانتی گراد دارد. در صورت مهم بودن مقاومت در برابر خوردگی در برابر آب ، استفاده مداوم از استیل 316 در محدوده دمایی 425-860 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود زیرا در این بازه دمایی امکان رسوب زایی کاربیددها و به تبع آن مقاومت به خوردگی وجود دارد. گرید (L)316 در مقابل رسوب زایی کاربیدها به ویژه حین جوشکاری مقاومت بیشتری دارد. گرید (H)316 استحکام بالاتری در درجه حرارت بالاتر داشته و برخی‌ اوقات برای کاربرد‌های ساختاری و حاوی فشار در درجه حرارت های بالای ۵۰۰ درجه سانتی گراد به کار می رود. به طور کلی در کاربردهایی که نیاز به استحکام در دمای بالاتر از (C) 500 باشد از این گرید استفاده می شود.

در قسمت قبل اشاره شد که حضور مولیبدن منجر به افزایش مقاومت به خوردگی ورق استیل 316 در محیط های کلریدی نسبت به دیگر استیل های سری 300  کلریدی می گردد.  اما یکی دیگر از مزیت های حضور مولیبدن بهبود خواص دما می باشد. معمولا یکی از مشکلات استنلس استیل ها افت قابل توجه چقرمگی در محدوده دمایی 400 الی (C) 550 است. این پدیده با عنوان شکنندگی دمایی (temperature embrittlement) شناخته می شود. اما حضور مولیبدن از افت چقرمگی در بازه دمایی مذکور جلوگیری می کند. همچنین حضور مولیبدن در ترکیب شیمیایی ورق استیل 316 منجر به افزایش استحکام کششی (tensile strength)، خزشی (creep)  و تنش گسیختگی (stress-to-rupture) در دمای بالا نیز می شود. بهبود خواص دمابالا بوسیله مولیبدن از طریق مکانیزم استحکام دهی محلول (solid solution strengthening) جامد صورت می گیرد. همین ویژگی ها و تاثیرات مثبت مولیبدن بر خواص خوردگی ورق استیل 316 افزایش قیمت این رده آلیاژی نسبت به استیل 304 را به همراه دارد.

عملیات حرارتی ورق استیل 316

ورق استیل 316 مانند دیگر فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری فاقد قابلیت سخت شوندگی بواسطه عملیات حرارتی است. عملیات حرارتی ( آنیل)- در محدوده دمایی ۱۰۱۰- ۱۱۲۰ درجه سانتی گراد انجام و پس از گرمایش سریعا سرد می شوند.

جوشکاری ورق استیل 316

ورق استیل 316

استیل 316 دارای قابلیت جوشکاری بالایی به واسطه روش های جوشکاری ذوبی، همراه و بدون فلزات پر کننده ( فیلر) است. بر طبق استاندارد AS 1554.6 جوشکاری 316 با الکترودهای 316 و 316L انجام می شود. مقاطع سنگین ساخته شده از استیل 316 پس از جوشکاری جهت دستیابی به حداکثر مقاومت به خوردگی عملیت حرارتی می شوند. برای مقاطع سنگین از جنس 316L نیاز به عملیت حرارتی پس از جوشکاری نیاز نیست. گرید (Ti)316 نیز به عنوان جایگزینی برای جوشکاری قطعات سنگین به جای استیل 316 کار می رود.

ماشین کاری ورق استیل 316

ماشین کاری اوگیما (Ugima) روشی است که برای فولادهای زنگ نزن توسط اوگین ساووی فرانسه (Ugine-Savoie of France) توسعه یافته است. نسخه قابل تراشکاری ارتقا یافته " اوگیما" برای گرید ۳۱۶ در قالب محصولات میله ای توخالی و گرد موجود می باشد. این ماشین ها به صورت قابل ملاحظه ای از روش هاس استانداردهای 316 یا 316L بهتر بوده، و سرعت بیشتر در فرایند ماشین کاری و سایش کمتر ابزار را به همراه دارد.
در مورد گریدهای ۳۱۶ و 316L  متداول است که در قالب " گواهی دوگانه " ( عمدتا به صورت صفحه و لوله) انبار گردند. این اقلام دارای خواص شیمیایی و مکانیکی مطابق با مشخصات 316 و 316L هستند. چنین محصولی با مشخصه های ۳۱۶(H) سازگار نبوده و برای کاربرد‌های با درجات بالا غیر قابل قبول می باشد.

کاربرد های ورق استیل 316

کاربردهای ورق استیل 316 به یک یا دو مورد خاص محدود نمی شود. مجموعه های تولیدی فعال در شاخه های مختلف صنعتی مشتری و خریدار این فولاد زنگ نزن هستند. به عنوان مثال از این گرید در صنعت ساخت و ساز به ویزه  در محیط هایی که هوای این مناطق حاوی نمک معلق است استفاده می شود. سازه های ساحلی نمونه ای از کاربردهای استیل 316 در ساختمان سازی است.  برج خلیفه نمونه در کشور نمونه ای از این قبیل سازه هاست. موسسه ملی گرافن در شهر منچستر نیز نمونه ای دیگر از کاربردهای استنلس استیل 316 در ساختمان سازی است. ماشین آلات و تجهیزات موجود در صنایع غذایی نیز بکی دیگر از مصرف کننده های ورق استیل 316 می باشند. صنایع کنسروسازی یکی از زیرمجموعه های صنایع غذایی بوده که در ساخت تجهیزات خود از این فولاد زنگ نزن استفاده می کنند. صنایع لبنی یکی دیگر از واحدهای فعال در تولید مواد غذایی بوده که در ساخت دستگاه ها، تجهیرات ذخیره و فرآوری لبنیات به ورق استیل 316 نیاز دارند. ویژگی های فوق العاده استنلس استیل استیل 316 در کنار مقاومت به خوردگی آن سبب بکارگیری لوازم آزمایشگاهی و پزشکی شده است. از این آلیاژ حتی در ساخت بیوموادی که در بدن انسان جایگزین یک عضو آسیب دیده می شوند هم استفاده می شود. دریچه قلب مصنوعی و ایمپانت های ارتوپدی مثال از کاربرد استیل 316 در ساخت بیومواد است. علاوه برمواردی  که تا به حال اشاره گردید صنایع دریایی، دارویی، شیمیایی و.... نیز مصرف کننده گرید 316 از فولادهای زنگ نزن هستند.

قیمت ورق استیل 316

یکی از عواملی که منجر به تفاوت قیمت انواع ورق استیل می شود عناصر موجود در ترکیب شیمیایی آنهاست. به عنوان مثال استنلس استیل های آستنیتی سری 300 حاوی عناصر نظیر کروم و نیکل هستند از این رو به آنها فولادهای زنگ نزن کروم نیکلی نیز می گویند. در حالی که استیل های سری 400 اعم از فریتی و مارتنزیتی فاقد نیکل می باشند. از این رو استیل های آستنیتی سری 300 در مقایسه با سری 400  قیمت بالاتریردارند. در بین انواع رده های آلیاژی از فولادهای زنگ نزن آستنیتی نیز عموما هر گریدی که کروم و نیکل بیشتری داشته قیمت بالاتری دارد. افزون بر این دو عنصر آلیاژی ممکن است که گریدهایی دارای عناصری خاص باشند. به عنوان مثال ورق استیل 316 حاوی 2 الی 3 درصد مولیبدن بوده و گرید 321 نیز در ترکیب شیمیاییی خود تیتانیم دارد. وجود این عناصر نیز افزایش قیمت را به دنبال دارد. در این راستا قیمت ورق استیل 316 به خاطر دار بودن عنصر مولیبدن نسبت به گرید 304 بالاتر است. البته لازم به ذکر است که گرید 316 نیکل بیشتر و کروم کمتری نسبت به استنلس استیل 304 دارد. اما عمده ترین عامل تفاوت در خواص و قیمت این دو گرید مربوط به حضور مولیبدن در ترکیب استیل 316 می باشد. البته در هر گرید نیز عواملی نظیر ضخامت و سطح پرداخت پایانی نیز بر قیمت ورق استیل تاثیر می گذارد.

امروزه استنلس استیل ها از جایگاه ویژه ای نزد صنعتگران برخوردار بوده به طوری که واحدهای تولید فعال در حوزه های مختلف صنعتی جهت پیشبرد اهداف و پروژهای خود به این فولادها نیازمندند. از طرفی فولادهای زنگ نزن موجود در کشور وارداتی بوده و در داخل کشور تولید نمی شوند. بنابراین تهیه متریال مناسب و با کیفیت اهیمت فراوان و نقش بسزایی نیز بر  کیفیت نهایی محصولات صنعتی خواهد داشت. از این رو جهت خرید انواع این فولادها می بایست به شرکت های بازرگانی فعال در امر واردات استنلس استیل مراجعه نمود. در این راستا مجموعه بازرگانی توان فلز با تجربه ای بالغ بر سه دهه واردات انواع ورق های استنلس استیل از برترین کمپانی های تولید کننده فولاد در دنیا و عرضه در میان صنعتگران توانسته نیاز واحدهای صنعتی به ورق استیل را تامین نماید.  لازم به ذکر است که انواع ورق استیل اعم از سری 300 و 400 در شرکت توان فلز موجود بوده و این ورق ها با سرتیفیکیت مربوطه هنگام خرید به مشتری ها ارائه می گردند. جهت استعلام قیمت و سفارش خرید ورق استیل می توانید با کارشناسان بخش فروش در شرکت توان فلز ارتباط برقرار نمایید.

 

  • رفتار ورق استیل 316 در برابر خوردگی چگونه است؟

    ورق استیل 316 در ترکیب شیمیایی خود دارای 16 الی 18 درصد کروم، 10 تا 14 درصد نیکل و 2 الی 3 درصد مولیبدن می باشد. در بین استنلس استیل های سری 300 تنها این گرید حاوی مولیبدن بوده که حضور این عنصر سبب افزایش مقاومت آن در برابر خوردگی های شیاری و حفره ای در محیط های کلریدی می شود. همچنین مولیبدن موجود در ترکیب شیمیایی ورق استیل 316 سبب افزایش مقاومت در برابر سولفوریک اسید می گردد. این آلیاژ در برابر خوردگی حفره ای ناشی از فسفریک اسید و استیک اسید نیز مقاوم است. از دیگر ویژگی های این فولاد زنگ نزن مقاومت عالی در برابر اسیدهای آلی و چرب داغ می باشد. اما ورق استیل 316 در برابر آب های گرم دریا مقاوم نیست. در محیط های کلریدی و در دماهای بالاتر از ( C ° ) 60 در معرض خوردگی تنشی (SCC) قرار دارد. خوردگی بین دانه ای (intergranular corrosion) در محدوده دمایی ( C ° ) 860 – 425 یکی دیگر از معضلات این آلیاژ می باشد. 

  • آیا ورق استیل 316 عملیات حرارتی پذیر است؟

    خیر ورق استیل 316 همچون دیگر رده های آلیاژی از استنلس استیل های آستنیتی سری 300 عملیات حرارتی پذیر نبوده و سختی و استحکام آن بواسطه این فرایند بهبود نمی یابد. اعمال کار سرد روی این گرید سختی و استحکام آن را افزایش می دهد.