لوله استیل 304 ، لوله استیل 316

 304 steel pipe 316 , steel pipe

 

لوله ضد زنگ 316 (فولاد 1.4436) یکی از اعضای خانواده لوله‌های استنلس استیل است و پس از لوله استیل 304، به عنوان یکی از پرفروش‌ترین و پرکاربردترین انواع لوله‌ها شناخته می‌شود. این نوع لوله از 16% کروم، 10% نیکل و 2% مولیبدن تشکیل شده است. حضور عنصر مولیبدن باعث افزایش مقاومت آن در برابر خوردگی‌های ناشی از کلراید می‌شود، که این مزیت را در مقایسه با استیل 304 به وجود می‌آورد. همچنین، لوله استنلس استیل 316 به دلیل ویژگی‌های خاص خود از قیمت بالاتری برخوردار است.

 

استیل 316 یک فولاد ضد زنگ است که ابتدا توسط شرکت آمریکایی Bethlehem Steel در دهه 1930 توسعه یافت. این فولاد به منظور مقاومت به خوردگی در محیط‌های شیمیایی و دریایی برای صنایع نفت و گاز، صنعت شیمیایی، صنعت غذایی و سایر کاربردها طراحی شده است. از آن زمان تاکنون، استفاده از استیل 316 به عنوان یکی از مواد محبوب و مورد ترجیح در صنعت‌های مختلف ادامه داشته است.

از دیگر ویژگی‌ها، قابلیت شکل دهی و جوشکاری بهتر لوله استیل 304 نسبت به 316 است.

 

لوله‌های استیل به عنوان یکی از محصولات پرکاربرد در صنایع مختلف به کار می‌روند. این پروفیل‌های استوانه‌ای با توجه به ترکیبات شیمیایی خود، از مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی برخوردارند و در گریدهای متنوعی مانند 304، 316، 309 و غیره تولید می‌شوند. هر گرید از این لوله‌ها به دلیل ترکیبات خود ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارد.

این لوله‌ها با سطح صاف و صیقلی تولید می‌شوند که باعث زیبایی و امکان شستشوی آسان این محصولات می‌شود.

 

در میان این گریدها، استنلس استیل 316 به ویژه در صنایع غذایی و قسمت‌هایی که با خوردگی مواجه هستند، کاربرد دارد. ویژگی‌های شیمیایی خود باعث مقاومت بیشتر در برابر خوردگی ناشی از مواد مانند گوشت، نمک و اسیدهای مختلف می‌شود.

 

معرفی لوله استیل 316

لوله استیل 316 یک آلیاژ مشهور به نام “نگیر” است و برجسته‌ترین ویژگی آن عدم داشتن خاصیت مغناطیسی است. برای تشخیص استیل نگیر از بیشابر استفاده می‌شود. این لوله از ورق‌های بزرگ استیل تولید می‌شود و طبق نیاز هر پروژه، به فرم مورد نیاز تبدیل می‌شود.

 

لوله استیل 316 به راحتی مواد اسیدی و غیر اسیدی را در دماهای مختلف بدون آسیب دیدن از خود عبور می‌دهد. استحکام کششی این لوله زنگ‌نزن 316 معادل ksi 83 می‌باشد. این نوع لوله، به عنوان لوله استنلس استیل 316 شناخته می‌شود و برای کاربردهایی که نیاز به سختی، استحکام و مقاومت به خوردگی بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عواملی چون مقاومت در برابر سرما و گرما، ضخامت، قطر داخلی و خارجی و سایر مشخصه‌ها، بر قیمت و کارایی این استنلس استیل تأثیرگذار هستند.

گرید استنلس استیل 316، به عنوان گرید دریایی یا Marine هم شناخته می‌شود و به دلیل ویژگی‌های بی‌نظیر خود، جایگاه خاصی در صنایع مختلف دارد. این نوع استیل نسبت به هیدروکلریک اسید، استیک اسید، فورمیک اسید، کلریدهای سولفات، سولفوریک اسید، تانتاریک اسید و آلکالین مقاومت به خوردگی بالایی از خود نشان می‌دهد.

 

گرید استنلس استیل 316، خاصیت‌های فوق‌العاده‌ای را در مقابل انواع اسیدها و مواد شیمیایی دیگر از خود نشان می‌دهد، که این ویژگی‌ها آن را به یک انتخاب مناسب برای محیط‌های دریایی و کاربردهای صنعتی مختلف می‌سازد.

 

فرایند تولید فولاد استنلس 316

فولاد استنلس 316 توسط فرآیند تولید فولاد معمولی به نام “آهن به روش الکتریکی” (Electric Arc Furnace – EAF) تولید می‌شود، و سپس با فرآیند تصفیه و آهک‌زدایی، به شکل نهایی خود تبدیل می‌شود.
در زیر، فرآیند تولید فولاد استنلس 316 به طور کلی توضیح داده شده است :

 

جمع‌آوری مواد اولیه :

مواد اولیه برای تولید استنلس استیل شامل مواد مانند خاکستر، آهن، نیکل، کروم، مولیبدن، منگنز و سایر المان‌های ضروری است.

 

تبدیل به فولاد :

مواد اولیه با استفاده از ذوب کردن در کوره الکتریکی یا کوره قوس الکتریکی (EAF) به فولاد تبدیل می‌شوند.

 

تولید آهن نیکل استنلس :

آهن نیکل استنلس در فرآیند تصفیه به فولاد اضافه می‌شود. این فرآیند می‌تواند با استفاده از کوره‌های الکتریکی یا کوره‌های قوس الکتریکی انجام شود.

 

افزودن عناصر آلیاژی :

المان‌های آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن به آهن نیکل استنلس افزوده می‌شوند تا خواص ضد زنگ به فولاد اضافه شود.

 

آهک‌زدایی :

در فرآیند تولید استیل 316، آهک به عنوان یک ماده آلیاژزدایی برای حذف اضافه المان‌های آلیاژی از مواد اولیه استفاده می‌شود.

 

کوره ذوب :

مواد با ترکیب دقیق به یک کوره ذوب برای تصفیه و ترکیب دقیق‌تر اجزای آلیاژی ارسال می‌شوند.

 

ریختن :

فولاد استنلس حاصل را در قالب‌های مختلف به شکل مورد نظر ریخته و سپس سرد شده و تراکم داده می‌شود.

 

تصفیه و نهایی کردن :

فولاد تولید شده تحت فرآیندهای تصفیه و نهایی‌سازی قرار گرفته و خواص نهایی آن بهینه می‌شود.

البته فرآیند تولید استنلس استیل 316 یک فرآیند پیچیده است و علاوه بر مراحل اصلی که توضیح داده شد، برخی مراحل و تکنولوژی‌های دقیقتر نیز در تولید این نوع فولاد انجام می‌شوند.
در ادامه، برخی جزئیات بیشتر به آن اشاره می‌شود :

 

تولید قطعات اولیه :

ابتدا مواد اولیه به شکل‌های خاصی تولید می‌شوند. برخی از این مواد ممکن است به شکل قرقره (بیلت) یا نوار (سلاب) باشند.

 

فرآیند نورد :

در مرحله نورد، مواد اولیه به دماهای بالا گرم شده و در آسیاب‌های نورد به شکل‌ها و اندازه‌های مختلف تبدیل می‌شوند.

 

تصفیه اضافی :

در فرآیند تولید استنلس استیل، تصفیه بیشتر مواد به کمک متدهای مختلف انجام می‌شود تا خواص مکانیکی و فیزیکی بهینه شوند.

 

آنیلینگ :

آنیلینگ یا گرمایش مجدد ممکن است به منظور کاهش تنش‌های داخلی و بهبود خواص مکانیکی صورت گیرد.

 

پایان‌دادن (Finish) :

سطح قطعات نهایی پایان‌داده می‌شود تا ظاهر نهایی و خواص زیبایی به دست آید.

 

کنترل کیفیت :

تمامی مراحل فرآیند تحت کنترل کیفیت دقیقی قرار دارند تا تضمین شود که محصول نهایی همگن باشد و خواص مشخصه‌ها را داشته باشد.

هر یک از این مراحل به دقت انجام می‌شود تا استنلس استیل 316 با خواص ضد زنگ، مقاوم در برابر خوردگی، و مقاومت مکانیکی مطلوب تولید شود.

 

مقایسه لوله استیل 316 با 316L

لوله‌های استنلس استیل 316 و 316L دو نوع متفاوت از همین خانواده استیل هستند، و این تفاوت‌ها اغلب بر محدودیت‌های مقدار کربن در 316L بر مقدار آن در 316 برمی‌گردد.

 

316 و 316L :

تفاوت در مقدار کربن : نوع 316L دارای مقدار کمتری از کربن (کمتر از 0.03%) نسبت به 316 است.

جوشکاری : لایه اکسید محافظتی بر روی سطح لوله استیل 316L در هنگام جوشکاری باقی می‌ماند، که باعث بهبود عملیات جوش و خم شدن آن می‌شود.

قیمت : استنلس استیل 316L از قیمت بالاتری برخوردار است.

 

تولید :

لوله استیل 316 در دو نوع درز دار و بدون درز (مانیسمان) تولید می‌شود.

 

خواص مکانیکی :

سختی راکول (Rockwell Hardness A) : 79 HRA

سختی برینل (Brinell Hardness) : 146 HB

مدول الاستیسیته (Elastic Modulus) : 164 گیگاپاسکال

استفاده از هرکدام از این نوع لوله‌ها به ویژگی‌های مکانیکی، خواص خاص، و نیازهای پروژه مرتبط با آن مرتبط است.

 

جدول آنالیز استیل 316

با توجه به جدول آنالیز شیمیایی استنلس استیل 316، مقادیر درصدی از اجزای مختلف به شرح زیر می‌باشد:

 

کربن (%C) : 0.07

سیلیسیوم (%Si) : 1

منگنز (%Mn) : 2

فسفر (%P) : 0.045

گوگرد (%S) : 0.015

کروم (%Cr) : 16.5-18.5

مولیبدن (%Mo) : 2-2.5

نیکل (%Ni) : 10-13

در این ترکیب شیمیایی، کروم با میزان 18.5-16.5 درصد بیشترین مقدار را دارد و گوگرد با 0.015 درصد، کمترین مقدار را تشکیل می‌دهد. این ترکیب شیمیایی، استنلس استیل 316 را به یک فولاد ضد زنگ با خصوصیات مقاوم در برابر خوردگی و حرارت تبدیل کرده است.

 

کاربرد لوله 316

لوله استنلس استیل 316 به عنوان یک فولاد ضد زنگ با ویژگی‌های مقاومت در برابر خوردگی و حرارت، در انواع صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی از کاربردهای متداول لوله استیل 316 عبارتند از:

 

• ساخت قایق‌ها : بخش‌هایی از قایق‌ها از جمله بخش‌هایی که در معرض محیط دریا هستند از لوله استیل 316 ساخته می‌شوند.
• صنعت ساعت‌سازی : در تولید برخی از قطعات ساعت‌ها از استنلس استیل 316 استفاده می‌شود.
• صنایع فیلترینگ آب : لوله‌ها برای ساخت صفحات جوش داده شده جهت فیلتر کردن آب در کاربردهای مختلف به کار می‌روند.
• اتصالات و فنرها : در تولید انواع اتصالات و فنرها از لوله استیل 316 استفاده می‌شود.
• صنایع نفت و گاز و پتروشیمی : در ساخت قطعات مقاوم در برابر محیط‌های خورنده و در صنایع نفت و گاز به کار می‌رود.
• صنایع غذایی و دارویی : برای تجهیزات مقاوم در برابر شرایط بهداشتی خاص در صنایع غذایی و دارویی.
• تجهیزات آزمایشگاهی : برای ساخت تجهیزات مورد نیاز در آزمایشگاه‌ها.
• کنترل آلودگی هوا : در تولید تجهیزات مربوط به کنترل آلودگی هوا از لوله استیل 316 استفاده می‌شود.
• صنعت هوافضا : در ساخت قطعات مقاوم در برابر شرایط سخت هوافضا.
• صنعت دکوراسیون و معماری : در ساخت اجزای معماری و تزیینات داخلی و خارجی ساختمان‌ها.
• تجهیزات پزشکی : در صنعت تولید تجهیزات پزشکی به دلیل مقاومت به خوردگی و استریل بودن.

 

مزایا استیل 316

 

• مقاومت در برابر خوردگی : استنلس استیل 316 دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و نفوذ مواد است، به خصوص در محیط‌های حاوی اسیدها و کلراید.
• مقاومت در برابر اسیدها و بازها : مقاومت به خوبی در برابر اسیدها و بازها مانند هیدروکلریک اسید و هیدروکسید سدیم دارد.
• مناسب برای محیط‌های خورنده : استنلس استیل 316 برای محیط‌های خورنده و شرایط خاصی مانند صنایع نفت و گاز و صنایع شیمیایی مناسب است.
• قابلیت انتقال مواد : لوله استیل 316 می‌تواند مواد اسیدی و غیر اسیدی را بدون خوردگی از خود عبور دهد.
• مقاومت در برابر نفوذ مواد : قابلیت مانع شدن از نفوذ مواد به داخل لوله به دلیل ساختار فولاد استیل.

معایب استیل 316

 

انتقال گرما :

مناسب نبودن برای انتقال گرما : استیل 316 مناسب نیست برای کاربردهایی که نیاز به انتقال حرارت بالا دارند. در این زمینه‌ها ممکن است گرما به طور ناکافی منتقل شود.

 

قیمت بالا :

هزینه بیشتر: در مقایسه با برخی از استنلس استیل‌های دیگر، 316 از قیمت بالاتری برخوردار است.

در نهایت، انتخاب بین استیل 316 و مواد دیگر بستگی به نیازهای خاص پروژه، شرایط کاری، و محیط کاری دارد.

 

استاندارد ها استیل 316

استنلس استیل 316 بر اساس استاندارد‌های مختلف به تأیید رسیده است. دو استاندارد مهم برای استنلس استیل 316 عبارتند از :

 

ASTM A240 :

استاندارد ASTM A240 توسط ASTM International (انجمن استانداردهای آمریکا) ارائه شده است. این استاندارد جزء استانداردهای مرتبط با فولادهای ضد زنگ و ساختارهای آلیاژی می‌باشد. ASTM A240 به تشخیص و تعیین ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی مواد، ابعاد و تحویل مواد استنلس استیل می‌پردازد.

 

ASTM A312 :

استاندارد ASTM A312 نیز تحت نظارت ASTM International منتشر شده است و به استاندارد تولید لوله‌های استنلس استیل در اندازه‌ها و ابعاد مختلف می‌پردازد. این استاندارد شامل نیازهایی برای فرآیندهای تولید و آزمون‌های کیفیت مواد استنلس استیل می‌شود.

به عنوان اطمینان از استفاده از محصولات با کیفیت و استانداردهای بین‌المللی، توصیه می‌شود که هنگام خرید و استفاده از استنلس استیل 316، مطمئن شوید که محصولات تحت استانداردهای مربوطه مانند ASTM A240 و ASTM A312 تولید شده باشند.

لوله های فولادی ضد زنگ

Stainless steel pipes

 

لوله‌های فولادی ضد زنگ، با توجه به ویژگی‌ها و کاربردهای گوناگون در زندگی روزمره، اهمیت زیادی دارند. پیش از خرید هر محصولی که از جنس فولاد ضد زنگ مانند لوله‌های صنعتی یا لوله‌های داربست استفاده شده باشد، مفاهیم مربوط به ترکیبات، مزایا، محدودیت‌ها و دیگر ویژگی‌ها را درک کردن امری حیاتی است.

 

فولاد ضد زنگ به عنوان یک ماده بسیار انعطاف‌پذیر و چندکاره شناخته می‌شود. در اینجا، به معرفی و توضیحات بیشتر درباره این مسئله خواهیم پرداخت.

 

لوله‌های فولادی ضد زنگ از نوع نوار فولاد توخالی ساخته می‌شوند و اساساً به دو دسته لوله فولادی بدون درز (سیم لس) و لوله فولادی با درز تقسیم می‌شوند. این لوله‌ها عمدتاً برای انتقال مایعاتی مانند روغن، گاز طبیعی، آب، بخار، و سایر مواد مشابه به کار می‌روند.

 

تاریخچه استفاده از لوله های فولادی ضد زنگ

استفاده از فولاد ضد زنگ یا لوله‌های فولادی ضد زنگ در زمینه‌های مختلف، به ویژه در صنایع، از دهه‌های گذشته تاکنون، به دلیل خصوصیات مفید و مقاومت به خوردگی آنها، افزایش یافته است.

در زیر به تاریخچه استفاده از فولاد ضد زنگ می‌پردازیم :

 

اکتشاف و تولید اولیه :

اکتشاف و توسعه فولاد ضد زنگ در اوایل قرن 20 شروع شد. در سال 1913، هربرت M. بولتسمن، یک مهندس آلمانی، اولین فولاد ضد زنگ را با استفاده از ترکیبات کروم توسعه داد. این کشف باعث آغاز یک دوره جدید در تولید فلزات مقاوم به خوردگی شد.

 

استفاده در صنعت نظامی :

در طول جنگ جهانی اول و دوم، استفاده از فولاد ضد زنگ در صنایع نظامی افزایش یافت. این نوع فولاد به عنوان مواد ساختاری در ساخت تجهیزات نظامی، ابزار نظامی، و تجهیزات دریایی به کار گرفته شد.

 

توسعه در صنایع شیمیایی و پتروشیمی :

در دهه‌های بعد، با گسترش صنایع شیمیایی و پتروشیمی، استفاده از فولاد ضد زنگ در تجهیزات و سیستم‌های مختلف این صنایع به شدت افزایش یافت. این شامل لوله‌ها، تجهیزات تبدیل حرارتی، مخازن، و سیستم‌های نقل و انتقال مواد شیمیایی می‌شود.

 

استفاده در صنایع غذایی :

از آن زمان که فولاد ضد زنگ به تولید لوله‌ها، تجهیزات و دستگاه‌هایی با کیفیت مطلوب برای صنایع غذایی تبدیل شد، استفاده از آن در صنایع تولید مواد غذایی، رستوران‌ها، و اماکن خدمات غذایی نیز گسترش یافت.

 

استفاده در صنایع الکترونیک :

در دهه‌های اخیر، با پیشرفت‌های تکنولوژی، فولاد ضد زنگ در تولید اجزای الکترونیکی و تجهیزات مختلف از جمله کامپیوترها، تلفن‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی دیگر به کار رفته است.

 

لوله‌های فولادی ضد زنگ به دلایل متعددی انتخاب شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. اولین سوالی که ممکن است برای هر کسی پیش بیاید این است که  :

چرا باید به جای مواد دیگر، از لوله‌های فولادی ضد زنگ استفاده کرد؟

مهمترین ویژگی فولاد ضد زنگ حاصل از حضور کروم در ترکیب آن است. این خاصیت باعث افزایش مقاومت مواد در برابر خوردگی می‌شود. علاوه بر این، فولاد ضد زنگ به نگهداری کمی نیاز دارد و در مواجهه با هر چیزی که به صورت مستقیم یا غیرمستقیم با آن در تماس باشد، بی‌ضرر باقی می‌ماند.

 

ویژگی دیگری که این نوع فولاد را جذاب می‌کند، مقاومت آن در برابر زنگ‌زدگی است. زمانی که فولاد ضد زنگ به طور کامل صیقل داده می‌شود، نه‌تنها زیبایی و شکوه به آن افزوده می‌شود، بلکه توانایی در جذب نور طبیعی را افزایش داده و در نتیجه به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند.

 

لوله‌های داربست از فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند، زیرا این خصوصیات آنها را برای مصارف مختلف، از جمله ساخت سازه‌ها، بسیار مناسب و اقتصادی می‌کند.

 

کاربردهای لوله های فولادی ضد زنگ

لوله‌های فولادی ضد زنگ به دلیل ویژگی‌های خاص و متنوعی که دارند، در انواع مختلف صنایع و مکان‌ها به کار می‌روند.

در زیر، به برخی از کاربردهای این لوله‌ها اشاره خواهیم کرد :

 

معماری و ساختمان :

فولاد ضد زنگ به عنوان یک ماده انعطاف‌پذیر و محکم، در ساخت و سازهای معماری مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آن به عنوان لوله داربست، نرده یا انعطاف‌پذیر در داخل ساختمان‌ها استفاده می‌شود.

 

صنعت خودرو :

به دلیل خاصیت آسانی در جوش‌دادن و پایان باشکوه آن، فولاد ضد زنگ در صنعت خودرو و حمل و نقل مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

ذخیره‌سازی و حمل مواد :

این نوع لوله برای ذخیره‌سازی و حمل مواد شیمیایی یا محصولات غذایی به خوبی مناسب است.

 

حفظ محیط بهداشتی :

لوله‌های فولادی ضد زنگ در پروژه‌های حفظ محیط بهداشتی، مانند سیستم‌های فاضلاب و تصفیه آب، بسیار مؤثر هستند.

 

ساخت مخازن سنگین :

از فولادهای ضد زنگ در ساخت مخازن سنگین و لوله‌های مورد استفاده در صنایع نفت و گاز به دلیل مقاومت بالا در برابر شرایط سخت استفاده می‌شود.

 

ساخت لوله‌ها و شیرآلات :

لوله‌های فولادی ضد زنگ به عنوان مواد اصلی در تولید لوله‌ها و شیرآلات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

همچنین، مقاومت به خوردگی و زنگ‌زدگی این لوله‌ها، آنها را برای استفاده در شرایط مختلف و محیط‌هایی با شرایط سخت، بسیار مناسب می‌سازد.

 

درست است که نیروگاه‌های خورشیدی، ژئوترمال، و نیروگاه‌های بادی از لوله‌های فولادی ضد زنگ برای بخش‌های مختلف از تجهیزات خود استفاده می‌کنند. دلیل این ترجیحات به ویژگی‌های منحصربه‌فرد فولاد ضد زنگ برمی‌گردد که به طور خاص مورد نیاز در این بخش‌ها هستند.

 

مقاومت در برابر قدرت خورندگی آب دریا :

فولاد ضد زنگ به علت ترکیبات خاصی که دارد، مقاومت بالایی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی آب دریا دارد. این ویژگی مهم در تجهیزات نیروگاه‌های خورشیدی و ژئوترمال که با شرایط محیطی سخت مواجه هستند، بسیار ارزشمند است.

 

استفاده در تجهیزات خانگی :

از فولاد ضد زنگ نه تنها در صنایع بزرگ بلکه در تجهیزات خانگی نیز استفاده می‌شود. از کارد و چنگال تا وسایل آشپزی، سینک ظرفشویی، یخچال، فریزر، ماشین ظرفشویی و سایر وسایل خانگی از این جنس استفاده می‌شود. این ماده به دلیل ظاهر زیبا و مقاومت در برابر خوردگی، گزینه محبوبی برای اجزای خانگی است.

از این رو، خصوصیات منحصربه‌فرد فولاد ضد زنگ، آن را به یک ماده محبوب و مورد ترجیح در صنایع مختلف و زندگی روزمره تبدیل کرده است.

 

انواع فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ به چهار نوع اصلی طبقه‌بندی می‌شود، و هر کدام از این انواع ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند.

در زیر، به انواع اصلی فولاد ضد زنگ اشاره خواهیم کرد :

 

فولاد ضد زنگ آستنیتی (Austenitic Stainless Steel) :

این نوع فولاد ضد زنگ حاوی حداقل ۱۶-۱۸٪ کروم و ۸-۱۰٪ نیکل است. این فولاد با داشتن ساختار آستنیتی (austenitic)، دارای مقاومت خوبی در برابر خوردگی است و در بسیاری از کاربردهای خوراکی و دارویی استفاده می‌شود.

 

فولاد ضد زنگ فریتیک (Ferritic Stainless Steel) :

این نوع حاوی حداقل ۱۷٪ کروم است و ساختار فریتیک (ferritic) دارد. فولاد ضد زنگ فریتیک به خوبی مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های خورنده را ارائه می‌دهد و برای برخی از کاربردهای خاص مانند تولید خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (Martensitic Stainless Steel) :

این نوع فولاد حاوی حداقل ۱۱.۵٪ کروم است و ساختار مارتنزیتی (martensitic) دارد. این فولادها برای انواع ابزارهای برشی، چاقوها، و قطعات پر فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

فولاد ضد زنگ دوبلکس (Duplex Stainless Steel) :

این نوع فولاد حاوی حداقل ۲۲٪ کروم و ۵٪ نیکل است. فولاد ضد زنگ دوبلکس همزمان دارای ویژگی‌های فولاد آستنیتی و فولاد فریتیک است، که باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی می‌شود. این نوع فولاد در بخش‌هایی که نیاز به مقاومت همزمان در برابر خوردگی و فشار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

توجه داشته باشید که هر نوع فولاد ضد زنگ بر اساس خواص و کاربردهای خاصی که دارد، در صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

تفاوت‌های بین انواع فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ آستنیتی :

این نوع فولاد با داشتن درصد بالای کروم، به خوبی مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد. همچنین، این فولاد‌ها مغناطیسی نیستند که ممکن است در برخی کاربردها مهم باشد. به عنوان مثال، در صنایع خوراکی و داروسازی که عدم مغناطش می‌تواند مزیتی باشد، از این نوع فولاد ضد زنگ به طور گسترده استفاده می‌شود.

 

فولاد ضد زنگ فریتیک :

این نوع فولاد با قیمت مناسب‌تر و مغناطیسی بودن، در برخی کاربردها به خصوص در صنایعی که اهمیت زیادی به مسائل مغناطیسی نمی‌دهند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی :

این نوع فولاد به دلیل مقاومت کمتر در برابر خوردگی، در مقایسه با سایر انواع، معمولاً کمتر استفاده می‌شود و بیشتر در کاربردهایی که مقاومت به خوردگی اولویت ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

فولاد لکه‌دار دوبلکس :

این نوع فولاد دارای خواص آستنیتی و فریتی همزمان است، که باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سختی مکانیکی می‌شود. این فولاد‌ها به عنوان یک جایگزین بهتر برای فولاد‌های آستنیتی و فریتیک در برخی از کاربردها به کار می‌روند.

 

گریدهای لوله‌های فولادی ضد زنگ

لوله‌های فولادی ضد زنگ در گریدهای مختلفی موجود هستند، که هر گرید دارای ترکیبات شیمیایی و خصوصیات مکانیکی متفاوتی است.

در زیر، به برخی از گریدهای معروف لوله‌های فولادی ضد زنگ اشاره خواهیم کرد:

 

گرید 304 :

این گرید از لوله‌های فولادی ضد زنگ حاوی حداقل 18% کروم و حداقل 8% نیکل است. این گرید به دلیل مقاومت خوب به خوردگی و استفاده‌های گسترده در صنایع مختلف مانند خودروسازی، صنایع خوراکی، و ساخت و ساز مشهور است.

 

گرید 316 :

این گرید دارای ترکیب شیمیایی شبیه به گرید 304 است، اما با افزودن مولیبدن به ترکیب، مقاومت به خوردگی در مقابل مواد شیمیایی افزایش می‌یابد. به همین دلیل، گرید 316 معمولاً در محیط‌های با تماس مستقیم با مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

گرید 321 :

این گرید حاوی تزریق تیتانیوم است که از افت کربنی در دماهای بالا جلوگیری می‌کند. به همین دلیل، گرید 321 در دماهای بالا و در برخی از کاربردهای حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

گرید 430 :

این گرید از لوله‌های فولادی ضد زنگ فریتیک است که دارای حداقل 16% کروم است. این گرید به دلیل قیمت مناسب و مقاومت خوب به زنگ زدگی در برخی از کاربردهای معمولی استفاده می‌شود.

 

گرید 2205 (Duplex Stainless Steel) :

این گرید دوبلکس، ترکیبی از گریدهای آستنیتی و فریتیک است. با ترکیبی از کروم، نیکل، مولیبدن، و نیتروژن، گرید 2205 مقاومت بالایی در برابر خوردگی و شکست دارد.

 

این تعداد مثال برخی از گریدهای لوله‌های فولادی ضد زنگ است، اما گستره گریدها بیشتر از این است و انتخاب گرید مناسب بستگی به نیازها و شرایط خاص هر کاربرد دارد.

 

 

ویژگی های لوله های فولادی ضد زنگ

لوله‌های فولادی ضد زنگ دارای ویژگی‌ها و خصوصیات منحصر به فردی هستند که آنها را از فولاد معمولی متمایز می‌کند.

در زیر به برخی از ویژگی‌های اصلی این لوله‌ها اشاره می‌شود :

 

مقاومت به لک و خوردگی :

یکی از ویژگی‌های اصلی لوله‌های فولادی ضد زنگ، مقاومت بالا در برابر لک، خوردگی و زنگ زدگی است. این خصوصیات آنها را برای محیط‌های خورنده و شرایطی که با رطوبت و مواد شیمیایی مختلف سر و کار دارند، مناسب می‌کند.

 

گریدهای متنوع :

لوله‌های فولادی ضد زنگ در تقریباً 150 گرید مختلف در دسترس هستند. این گریدها بر اساس ترکیبات خاص فلزات، از جمله کروم، نیکل و مولیبدن، دسته‌بندی می‌شوند. از این گریدها، گریدهای آستنیتی مانند 304 و 316، گریدهای فریتیک مانند 430 و 434، و گریدهای مارتنزیتی مانند 420 محبوبترین و استفاده شده‌ترین هستند.

 

مقاومت در دماهای مختلف :

لوله‌های فولادی ضد زنگ معمولاً دارای مقاومت در دماهای مختلف هستند. این ویژگی آنها را برای کاربردهای صنعتی و دماهای متغیر مناسب می‌کند.

 

قابلیت جوشکاری :

برخی از گریدهای لوله‌های فولادی ضد زنگ، به خوبی قابلیت جوشکاری دارند، که این امکان را فراهم می‌کند که به راحتی به دیگر اجزا جوش داده شوند.

 

کاربرد گسترده :

این لوله‌ها به علت ویژگی‌های متعدد و مقاومت‌های مختلف، در صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز، خودروسازی، صنعت شیمیایی، انرژی خورشیدی و سایر صنایع به گسترده استفاده می‌شوند.

 

خصوصیات مکانیکی

خصوصیات مکانیکی لوله‌های فولادی ضد زنگ به عنوان ویژگی‌های مهمی در انتخاب و استفاده این مواد در برنامه‌های مختلف مطرح می‌شوند.

در اینجا به برخی از خصوصیات مکانیکی اصلی این لوله‌ها اشاره می‌شود :

 

مقاومت به کشش (Tensile Strength) :

لوله‌های فولادی ضد زنگ عموماً دارای مقاومت به کشش بالا هستند. این ویژگی نشان‌دهنده قدرت متراکم و تحمل فشارهای کششی می‌باشد.

 

مقاومت به خمش (Flexural Strength) :

لوله‌های فولادی ضد زنگ، به علت ساختار مقاوم و خواص مکانیکی مناسب، دارای مقاومت خوبی به خمش هستند. این ویژگی در برخی از کاربردها مانند ساخت و سازهایی که نیاز به انعطاف و تحمل فشارهای خمشی دارند، بسیار مهم است.

 

مقاومت به فشار (Compressive Strength) :

لوله‌های فولادی ضد زنگ نیز مقاومت خوبی به فشار دارند. این خصوصیت مهم در برخی از کاربردهایی که نیاز به تحمل فشارهای عمودی دارند، اهمیت دارد.

مدول الاستیسیته (Modulus of Elasticity) :

این مشخصه نشان‌دهنده اندازه تغییر شکلی است که ماده در اثر اعمال نیروها تجربه می‌کند. لوله‌های فولادی ضد زنگ معمولاً مدول الاستیسیته خوبی دارند که به عنوان نشانگری از اندازه اندازه تغییرات در ساختار ماده به دنبال اعمال نیروها استفاده می‌شود.

 

تاثیرگذاری ضربه (Impact Toughness) :

لوله‌های فولادی ضد زنگ به عنوان یک جنس مقاوم در برابر تاثیرات ضربه شناخته می‌شوند، که در برخی از کاربردها مانند صنعت نفت و گاز و ساخت و سازهای پلیت‌های دریایی بسیار مهم است.

 

این خصوصیات مکانیکی، همراه با ویژگی‌های شیمیایی مختلف، لوله‌های فولادی ضد زنگ را به یک انتخاب موثر در بسیاری از صنایع می‌کنند.

ترکیبات شیمیایی

ترکیبات شیمیایی لوله‌های فولادی ضد زنگ معمولاً شامل آلیاژهایی از آهن، کروم، نیکل، مولیبدن، و سایر عناصر هستند. این ترکیبات مشخص می‌کنند که لوله‌های فولادی چه گونه خواص شیمیایی و فیزیکی را دارا هستند. به عنوان مثال، دو گرید معروف از لوله‌های فولادی ضد زنگ عبارتند از 304 و 316 که ترکیبات شیمیایی آنها به شرح زیر است :

 

لوله فولاد ضد زنگ گرید 304 :

کروم (Cr) : حداقل 18٪

نیکل (Ni) : حداقل 8٪

کربن (C) : حداکثر 0.08٪

منگنز (Mn) : حداکثر 2٪

فسفر (P) : حداکثر 0.045٪

گوگرد (S) : حداکثر 0.03٪

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1٪

 

لوله فولاد ضد زنگ گرید 316 :

کروم (Cr) : حداقل 16٪

نیکل (Ni) : حداقل 10٪

مولیبدن (Mo) : حداقل 2٪

کربن (C) : حداکثر 0.08٪

منگنز (Mn) : حداکثر 2٪

فسفر (P) : حداکثر 0.045٪

گوگرد (S) : حداکثر 0.03٪

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1٪

این ترکیبات ممکن است در گریدهای مختلف و برندهای مختلف لوله‌های فولادی ضد زنگ متفاوت باشند. در انتخاب مواد برای یک کاربرد خاص، برند و گرید مشخصی از لوله فولادی ضد زنگ با توجه به نیازها و شرایط محیطی معین انتخاب می‌شود.

 

معایب لوله‌های فولادی ضد زنگ

لوله‌های فولادی ضد زنگ به دلیل خصوصیات بسیار مفید و مقاومت به خوردگی در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما همچنین ممکن است معایب خاصی داشته باشند.

در زیر به برخی از معایب احتمالی این لوله‌ها اشاره خواهیم کرد :

 

قیمت :

لوله‌های فولادی ضد زنگ معمولاً قیمت بالاتری نسبت به لوله‌های فولادی معمولی دارند. این افزایش قیمت ممکن است در برخی کاربردها از لحاظ اقتصادی چالش‌هایی ایجاد کند.

 

سختی برای شکل‌دهی :

این نوع فولاد به دلیل مقاومت بالا به خوردگی و دارا بودن خصوصیات مکانیکی خوب، ممکن است سختی در فرآیند شکل‌دهی و ساخت قطعات خاص ایجاد کند.

 

حساسیت به زنگ‌زدگی محلی :

در شرایط خاص، ممکن است لوله‌های فولادی ضد زنگ حساسیت نشان دهند و در برخی نقاط، به ویژه در محیط‌های خاص خورنده، زنگ‌زدگی محلی ایجاد شود.

 

محدودیت‌های حرارتی :

در دماهای بسیار بالا یا پایین، خصوصیات مکانیکی لوله‌های فولادی ضد زنگ ممکن است تحت تأثیر قرار بگیرند. برخی از گریدها ممکن است در دماهای خاص که بالاتر از حداکثر یا پایین‌تر از حداقل مجاز استفاده می‌شود، محدودیت‌هایی داشته باشند.

 

پرداخت حرارتی :

لوله‌های فولادی ضد زنگ معمولاً حرارت را به خوبی منتقل می‌کنند. این می‌تواند در برخی از کاربردها که نیاز به عدم انتقال حرارت دارند، مشکل‌زا باشد.

هر کاربرد خاص نیازمندی‌های مختلفی دارد و انتخاب مواد باید با توجه به نیازها و شرایط محیطی خاص صورت گیرد.

ورق استیل داپلکس

Duplex steel sheet

 

مزایای ورق استیل داپلکس

 

ورق استنلس استیل داپلکس، اگرچه در بازار جهانی فولاد ضد زنگ نسبت به فولاد آستنیتی یا فولاد فریتی تنها به نسبت کمی از آن سهم دارد، اما مزایای فراوانی در اختیار دارد که در مقایسه با دیگر انواع فولاد ضد زنگ بسیار مشخص می‌شوند.

وزن سبک

ورق ضد زنگ داپلکس، با توجه به استحکام بالای آن، به عنوان یک ماده سبک وزن تلقی می‌شود. به عبارت دیگر، با وجود قدرت مکانیکی قوی، ورق داپلکس به طور کلی وزن سبک‌تری دارد. این خاصیت باعث می‌شود که بتواند در انواع مختلفی از کاربردها استفاده شود. به عنوان مثال، یک لایه نازک از ورق داپلکس قادر به انجام همان وظایفی است که یک لایه ضخیم از فولاد زنگ نزن آستنیتی انجام می‌دهد.

در نتیجه، ورق استنلس استیل داپلکس با توجه به ویژگی‌های مکانیکی برجسته، نه تنها به عنوان یک جایگزین کم وزن برای دیگر انواع ورق استنلس استیل در نظر گرفته می‌شود، بلکه همچنین حمل و نقل آن را از یک مکان به مکان دیگر به صورت بهینه‌تری ممکن می‌سازد.

 

ورق زنگ نزن داپلکس دارای استحکام و مقاومت بالا است

اگرچه ورق استیل داپلکس در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی انعطاف‌پذیری کمتری دارد، اما به جای آن دارای استحکام بسیار بیشتری می‌باشد. با این حال، علی‌رغم اینکه فولاد ضد زنگ داپلکس از استحکام بالایی برخوردار است، همچنان انعطاف‌پذیری مناسبی را ارائه می‌دهد.

حتی در صورت کاهش ابعاد داپلکس، همچنان این ورق از استحکام نسبتاً خوبی برخوردار است. با وجود اینکه فولاد ضد زنگ داپلکس به طور جزئی از فولاد فریتی تشکیل شده است، میزان نیکل در آن به میزان قابل توجهی باقی می‌ماند. وجود نیکل به این محصول قدرت و استحکام لازم را می‌بخشد، حتی در شرایط کم‌حجم.

 

ورق استنلس استیل داپلکس با مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی

در مقایسه با فولاد آستنیتی، ورق ضد زنگ داپلکس دارای مقاومت به خوردگی قابل توجهی است. این خصوصیت باعث می‌شود که این نوع ورق استنلس استیل برای کاربردهای مختلفی از جمله محیط‌های ساحلی، زیر آبی، و دیگر کاربردهایی که به مواد خورنده معرض هستند، به عنوان یک انتخاب ایده‌آل مطرح شود.

ویژگی مهمی که ورق زنگ نزن داپلکس از نظر مقاومت به خوردگی دارد، مقاومت آن در برابر اثرات کلرید است. این ورق می‌تواند در دماهای معمولی تا 150 درجه سانتیگراد بدون هیچ‌گونه نشانه‌ای از خوردگی تحت تنش باقی بماند. به این ترتیب، اگر به دنبال یک ورق استیل با مقاومت بالا در برابر خوردگی هستید، داپلکس انتخاب مناسبی خواهد بود.

 

ورق استنلس استیل داپلکس: مقرون به صرفه و با کارایی بالا

ورق ضد زنگ داپلکس، علاوه بر مقاومت بالا در برابر خوردگی، به عنوان یک محصول مقرون به صرفه نیز شناخته می‌شود. در مقایسه با سایر انواع فولاد زنگ نزن فوق‌آستنیتی، ورق‌های داپلکس به میزان قابل توجهی اقتصادی‌تر هستند. این اقتصادی بودن به دلیل استفاده از مقادیر کمتری نیکل و مولیبدن در ترکیب این ماده است. نیکل و مولیبدن از گران‌ترین مواد در تولید ورق استنلس استیل هستند.

به عبارت دیگر، ورق داپلکس با ارائه عملکرد بالا و در عین حال کاهش مصرف مواد گران‌قیمت، به عنوان یک گزینه مقرون به صرفه در بازار فولاد ضد زنگ به شمار می‌رود. این مزیت اقتصادی، انتخاب این نوع ورق برای انواع مختلفی از کاربردها را توجیه می‌کند.

 

ورق استنلس استیل داپلکس به دلیل محدودیت‌های فنی مانند شکل‌پذیری محدود و ماشین‌کاری ضعیف، همچنین فرآیند تولید پیچیده‌تر نسبت به فولادهای ضد زنگ فریتی، آستنیتی و مارتنزیتی، بیشتر برای کاربردهای خاص استفاده می‌شود. کاربردهای اصلی ورق فولادهای ضد زنگ داپلکس به مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی، مقاومت در برابر خوردگی تنشی، خوردگی خستگی، خوردگی سایشی یا مقاومت در برابر محیط‌های خورنده که اسیدی می‌شوند، مرتبط می‌شود.

از کاربردهای این نوع ورق استنلس استیل می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :

 

• عملیات دریایی و نزدیک به ساحل : از جمله حفاری نفت، نمک‌زدایی، تصفیه آب و دیگر عملیات صنعتی.
• قطعات و اجزای نیروی دریایی : مانند قطعات موتورها و تجهیزات دریایی.
• تجهیزات کنترل آلودگی : برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و شرایط سخت محیطی دارند.
• تولید خمیر و کاغذ : به دلیل مقاومت در برابر محیط‌های شیمیایی.
• ساخت و ساز : برای استفاده در ساختمان‌ها و سازه‌ها با شرایط محیطی خاص.
• مخازن آب گرم : به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و دماهای بالا.
• فرآوری، حمل و نقل و ذخیره‌سازی مواد شیمیایی : برای مقاومت در برابر محیط‌های خورنده.
• شناسایی محل نفت و گاز و سکوهای دریایی : برای کاربردهای نفت و گاز در دریا.

آینده ورق استیل داپلکس به نظر می‌رسد که با توسعه گریدهای جدید، افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد بود. این توسعه اساساً از طریق افزایش میزان عناصر آلیاژی اصلی مانند کروم، مولیبدن و نیتروژن انجام می‌شود. هرچند که مزایای افزایش این عناصر قابل توجه است، اما با چالش‌ها و مشکلاتی نیز همراه است؛ به عنوان مثال، بی‌ثباتی فاز فریت که ممکن است به رسوبات ناخواسته منجر شود.

 

در این میان، داپلکس SAF 2707 HD که از آلیاژهای 27Cr-7Ni-5Mo-0.4N با عدد PRE (معادل مقاومت حفره‌ای) تقریباً 50 تشکیل شده است، به عنوان یک محصول امیدوارکننده برای آینده ورق استیل داپلکس مطرح می‌شود. این آلیاژ جدید به نظر می‌رسد که مزایای بالایی در مقابل مشکلاتی همچون بی‌ثباتی فاز فریت دارد و می‌تواند در تحقیقات آینده برای بهبود ویژگی‌های این نوع ورق مؤثر باشد.

اتصالات ASTM A234 WP12 WP11

ASTM A234 WP12 WP11 fittings

 

اتصالات ASTM A234 WP11 و WP12

اغلب در سیستم‌های لوله‌کشی با فشار و دمای متوسط به کار می‌روند. این دو نوع فولاد آلیاژی مخصوصاً برای خطوط لوله با فشار بالا و دمای متوسط به عنوان مثال در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و سایر تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

مشخصات آلیاژی این مواد، به ویژه ویژگی‌هایی مانند مقاومت به خوردگی و حرارت، آن‌ها را برای محیط‌هایی با شرایط انتقال مختلف فشار و دما مناسب می‌سازد. از اتصالات ASTM A234 WP11 و WP12 در لوله‌کشی‌های مختلف از قبیل خطوط بخار، خطوط گاز، خطوط آب، و خطوط شیمیایی استفاده می‌شود.

 

اتصالات آهنگری با دمای متوسط و بالا به هد Sch40 از قطر 8 تا 18 اینچ

 

درپوش‌های لوله فولادی ضد زنگ با ابعاد ASME از 1 تا 48 اینچ

 

معرفی درپوش اتصالات لوله فولادی ضد زنگ :

 

در سیستم لوله‌کشی، در حین خم کردن خط لوله، لازم است تغییرات مناسب ایجاد شود. مواد مورد استفاده در تولید زانوها می‌توانند شامل فولاد ضد زنگ، فولاد آلیاژی، چدن (ممکن است کلسینه شده باشد)، فولاد کربن، فلزهای غیرآهنی، و پلاستیک و سایر مواد باشند.

فولاد ضد زنگ :  ASTM/ASME A403 WP 304-304L-304H-304LN-304N، ASTM/ASME A403 WP 316-316L-316H-316LN-ASTM-316 ASME A403 WP 321-321H، ASTM/ASME A403 WP 347-347H.

 

فولاد کربن : ASTM/ASME A234 WPB، WPC.

 

آلیاژ : ASTM/ASME A234 WP 11-12-1-WP22-WP91-5-WP WP911.

 

فولاد با دمای پایین : ASTM/ASME A402 WPL3-WPL6.

 

فولاد با عملکرد بالا : ASTM/ASME A860 WPHY 42-46-52-60-65-65.

 

فولاد ریخته گری، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ، مس، آلیاژ آلومینیوم، پلاستیک، تخلیه آرگون لو، PVC، PPR، RFPP (پلی پروپیلن تقویت شده) و غیره.

 

درپوش‌های پلاستیکی اتصالات لوله فولادی ضد زنگ، به خوردگی، سوراخ‌شدن، خوردگی یا سایش و پارگی ایجاد نمی‌کنند. همچنین، این درپوش‌ها دارای مقاومت بالا در برابر شرایط محیطی مختلف می‌باشند.

نام تجاری	هونگ چنگ
نام محصول	درپوش لوله، درپوش فولادی، درپوش لوله فولادی آلیاژی
گواهینامه	SGS/BV/ABS/LR/TUV/DNV/BIS/API/PED
محل مبدا	چین (سرزمین اصلی)
OD	1/8-8 اینچ
ضخامت دیوار	SCH20,SCH30,SCH40,SCH80,SCH100.SCH120,SCH160,STD,XS,XXS, کلاس A، کلاس B، کلاس C،
طول	کمتر از 12 متر (به عنوان نیاز خریدار)
مواد	فولاد کربن (ASTM A105، A350LF2، A350LF3،)
	فولاد ضد زنگ (ASTM A182 F304، F304L، F316، F316L، F321، F347، F310F44F51، A276 S31803، A182، F43, A276 S32750, A705 631,632, A961, A484,
	فولاد آلیاژی (ASTM A694 F42,F46,F52,F56,F60,F65,F70, A182 F12،F11،F22،F5،F9،F91،F1ECT)
کاربرد	صنایع شیمیایی نفت، پالایشگاه، داروسازی، صنایع غذایی و آشامیدنی، شیرین سازی آب دریا، کاغذ سازی، صنعت کشتی سازی، برق، نفت و گاز دریایی و خشکی، صنایع معدنی، تصفیه آب، ساخت مکانیکی، کود شیمیایی و غیره.
تجهیزات	دستگاه هل، دستگاه اریب، دستگاه سند بلاست و غیره
آزمایش کردن	طیف نگار مستقیم خوان، دستگاه تست هیدرواستاتیک، اشعه ایکس آشکارساز، آشکارساز نقص اولتراسونیک، آشکارساز ذرات مغناطیسی، و غیره
ارتباط	رزوه NPT، BSPT، BSP، جوش سوکت
سطح	سند بلاست، گالوانیزه
درجه حرارت	-10 درجه سانتیگراد تا +150 درجه سانتیگراد
استانداردها	DIN، 3A، پیامک، ISO، IDF
شکل	برابر

 

 

اتصالات ASTM A234 WP11 و WP12 از جنس فولاد آلیاژی هستند و ویژگی‌های خاصی دارند که آنها را مناسب برای برخی از شرایط خاص و صنایع مختلف می‌کند.

در زیر ویژگی‌های اصلی این اتصالات آلیاژی آمده است :

 

مقاومت به حرارت : ASTM A234 WP11 و WP12 معمولاً برای خطوط لوله با دمای متوسط تا بالا مناسب هستند و مقاومت خوبی در برابر دماهای بالا دارند.

 

مقاومت به خوردگی : این اتصالات دارای مقاومت مناسبی در برابر خوردگی هستند که آنها را برای محیط‌های شیمیایی و صنایع نفت و گاز مناسب می‌سازد.

 

مقاومت مکانیکی : ASTM A234 WP11 و WP12 دارای مقاومت مکانیکی بالا هستند و در مقابل فشارهای بالا و تنش‌های مکانیکی استحکام دارند.

 

مقاومت به خستگی : این اتصالات مقاومت مناسبی در برابر خستگی و تغییرات تنش‌های چرخشی دارند.

 

کارایی خوب در شرایط خاص : برخی از ویژگی‌های خاص مانند مقاومت در برابر اکسیداسیون و استحکام در شرایط خاص، این اتصالات را برای برخی از نیازهای ویژه صنایع ایده‌آل می‌کند.

 

با توجه به این ویژگی‌ها، اتصالات ASTM A234 WP11 و WP12 به عنوان یک جزء مهم در سیستم‌های لوله‌کشی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

 

البته، مشخصات دقیق و کاربردهای اتصالات ASTM A234 WP11 و WP12 ممکن است بسته به نیازهای خاص هر صنعت و پروژه متغیر باشد. اما اطلاعات کلی تری را می‌توان در ادامه ارائه کرد :

 

ترکیب شیمیایی :

ASTM A234 WP11: این نوع فولاد آلیاژی حاوی اصلی کروم (Cr) و مولیبدن (Mo) است. ترکیبات دیگر ممکن است شامل فسفر (P)، سولفور (S)، منگنز (Mn)، سیلیسیم (Si) و کربن (C) باشند.

ASTM A234 WP12: شباهت زیادی به WP11 دارد و اغلب حاوی کروم، مولیبدن، ویژه درصد کربن و سایر عناصر فلزی است.

 

خواص مکانیکی :

ASTM A234 WP11 و WP12 دارای خواص مکانیکی مناسبی هستند که آنها را برای محیط‌های با فشار و دمای متوسط تا بالا مناسب می‌سازد.

 

استانداردها :

این اتصالات به استاندارد ASTM A234/A234M و ASME SA234/SA234M تطابق دارند.

 

کاربردها :

استفاده اصلی این اتصالات در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و صنایع مرتبط با فشار و دما است.

معمولاً در خطوط لوله با فشار و دمای متوسط تا بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

آزمون و تست :

قبل از تحویل، این اتصالات معمولاً تحت آزمون‌های مختلفی چون آزمون هیدرواستاتیک، آزمون ترکیب شیمیایی و آزمون‌های مکانیکی قرار می‌گیرند.

مهم است که هرگاه نیاز به استفاده از این نوع اتصالات برای یک پروژه خاص وجود داشته باشد، استانداردها و مشخصات دقیق مربوط به آن پروژه مورد بررسی و تأیید قرار گیرد.

 

 

تفاوت اصلی بین اتصالات ASTM A234 WP11 و WP12 در ترکیب شیمیایی آنها و در نتیجه خواص مکانیکی است. دقت کنید که این تفاوت‌ها ممکن است با توجه به استفاده در پروژه‌های خاص، اندازه لوله، و شرایط محیطی تغییر کند. در ادامه، تفاوت‌های اصلی ذکر شده است :

 

ترکیب شیمیایی :

ASTM A234 WP11 : این نوع فولاد آلیاژی حاوی کروم (Cr) و مولیبدن (Mo) است، همچنین ممکن است شامل کربن (C)، منگنز (Mn)، فسفر (P)، سولفور (S)، سیلیسیم (Si) و ویژگی‌های دیگر باشد.

ASTM A234 WP12 : ترکیب شیمیایی آن نیز شامل کروم و مولیبدن است، اما اختلافات کوچکی در درصد عناصر دیگر ممکن است وجود داشته باشد. به عنوان مثال، ممکن است دارای مقدار کمتری از کربن یا دیگر عناصر باشد.

 

خواص مکانیکی :

بر اساس ترکیب شیمیایی متفاوت، خواص مکانیکی نیز ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال، استحکام تسلیم و استحکام کشش ممکن است در هرکدام از این مواد متفاوت باشد.

 

کاربردها :

هر کدام از این اتصالات برای شرایط خاصی انتخاب می‌شوند. به طور کلی، این نوع اتصالات در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و سایر صنایع با شرایط فشار و دمای متوسط تا بالا استفاده می‌شوند.

 

آزمون‌ها و استانداردها :

هر دو نوع اتصالات به استانداردهای مشترک ASTM A234/A234M و ASME SA234/SA234M تطابق دارند.

در هر صورت، قبل از استفاده از هر کدام از این اتصالات، مهم است که مشخصات دقیق مورد نیاز پروژه و استانداردها تأیید شود.

 فولاد ضد زنگ

stainless steel

 

فولادهای ضد زنگ به دلیل ویژگی غیرفعال شدن خود میتوانند مقاومت بسیار خوبی دربرابر خوردگی از خود نشان دهند. این فولادها به دلیل شکل گرفتن یک لایه غیرفعال بر روی سطحشان که به شدت به ماده زیرین پیوند خوردهاست و از تماس بیشتر ماده به محیط اطراف جلوگیری میکند، چنین ویژگیای دارند. برای اینکه این پدیده غیرفعالسازی به طور پایدار در فولاد اتفاق بیفتد نیاز است که حداقل ۱۰٫۵ درصد از ماده را کروم تشکیل دهد. با داشتن چنین سطحی از کروم حتی اگر خراشی بر روی سطح فولاد ایجاد شود و این لایه از میان برود فولاد میتواند خودش را ترمیم کند و اگر گرید به درستی برای محیط کاری انتخاب شده باشد این لایه غیرفعال دوباره شکل میگیرد. در غیراینصورت شکست غیرفعالی رخ میدهد و فولاد زنگنزن، زنگزده و خورده میشود.

فولادهای زنگنزن دارای ویژگی های فوق العادهی در مقاومت از خوردگی و تحمل بارش هستند. این فولادها با تشکیل یک لایه غیرفعال بر روی سطح خود، ماده زیرین پیوند خورده از محیط را جلوگیری می کنند و از تماس بیشتر با آن جلوگیری می کنند. این لایه به شکل گرفته شده از کروم است که حداقل ۱۰٫۵ درصد از ماده فولاد را تشکیل می دهد. افزودن عنصر مولیبدن باعث افزایش مقاومت به خوردگی فولادهای زنگنزن در مقابل اسیدهای کاهنده و دربرابر خوردگی در محلول های کلراید است. به همین دلیل، فولاد زنگ نشان دهنده چالش های بسیار زیاد در استفاده در بسیاری از کاربردها است که نظرات منفی را نشان میدهد.

فولاد زنگ نزن یک نوع فولاد با خواص عالی است که در بسیاری از زمینه‌های صنعتی و خانگی کاربرد دارد.

فولاد ضد زنگ دسته‌ای از فولادهای آلیاژی است که حداقل ۱۰٪ کروم در آن دارد. این عامل باعث مقاومت به خوردگی و زخم‌سازی فولاد شده است. همچنین، فولاد زنگ نزن دارای سطح رسوب سخت (pH) مناسب برای جلوگیری از تشکُّشات و تحريكات است.

 

فرآیند تولید فولاد ضدزنگ شامل مراحل زیر است :

 

• ذوب مواد اولیه : مواد خام فولاد ضدزنگ در کنار هم درون یک کوره قوس الکتریکی ذوب می‌شوند. این کوره با استفاده از جریان الکتریکی، حرارت شدیدی را ایجاد می‌کند که فلز را ذوب می‌کند.
• حذف کربن : مرحله بعدی حذف مواد کربنی اضافه است. این کار به وسیله یک مبدل AOD (کربن‌گیری آرگون اکسیژن) یا VOD (کربن‌گیری خلاء اکسیژن) انجام می‌شود. این مبدل‌ها میزان کربن را با تزریق آرگون و اکسیژن کاهش می‌دهند. در این مرحله دیگر عناصر آلیاژی مثل نیکل و مولیبدن می‌توانند به مبدل اضافه شوند.
• تبدیل : مرحله بعدی تبدیل فلز ذوب شده به شکل‌های مختلف است. این شکل‌ها می‌توانند به صورت شمش، تکه، شمشال، میله، سیم، صفحه، نوار یا ورق باشند. این مرحله با استفاده از قالب‌ها، غلتک‌ها و ماشین‌های نورد انجام می‌شود.
• بازپخت : مرحله بعدی بازپخت فلز است. این مرحله برای نرم کردن فلز و بهبود خواص مکانیکی و ضد خوردگی آن انجام می‌شود. این مرحله با گرم کردن و سرد کردن فلز تحت شرایط کنترل شده انجام می‌شود.
• رسوب‌زدایی : مرحله آخر رسوب‌زدایی فلز است. این مرحله برای حذف پولک‌ها و فلس‌هایی که در مراحل قبلی ایجاد شده‌اند انجام می‌شود. این مرحله با استفاده از اسیدشویی یا تمیزکاری الکتریکی انجام می‌شود.

برخی از کاربردهای فولاد ضد زنگ عبارتند از :

 

• ظروف و لوازم آشپزخانه مانند چاقو، قابلمه، سینک و اجاق گاز
• تجهیزات پزشکی و جراحی مانند سرنگ، قیچی، پیچ و مهره
• ساختمان‌سازی و معماری مانند نمای ساختمان، پل، مخازن و سازه‌های فلزی
• صنایع خودروسازی، کشتی‌سازی، هواپیماسازی، نفت و گاز و کاغذساز

 

برای استفاده بهتر از فولاد ضدزنگ، باید به چند نکته توجه کنید :

 

• انتخاب نوع مناسب فولاد ضدزنگ برای کاربرد مورد نظر :  فولاد ضدزنگ به چند دسته تقسیم می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. برای مثال، فولاد ضدزنگ نوع ۳۰۴ برای کاربردهای آشپزی و پزشکی مناسب است، اما فولاد ضدزنگ نوع ۴۱۶ برای کاربردهای مکانیکی و ماشین‌کاری بهتر است.
• رعایت اصول جوشکاری فولاد ضدزنگ : جوشکاری فولاد ضدزنگ نیاز به دقت و مهارت دارد. برای جوشکاری فولاد ضدزنگ، باید از میله جوشکاری مخصوص فولاد ضدزنگ، جریان جوش کمتر از فولاد معمولی و خنک شدن تدریجی جوش استفاده کنید.
• تمیز نگه داشتن سطح فولاد ضدزنگ : فولاد ضدزنگ با وجود مقاومت در برابر خوردگی، ممکن است با مواد آلوده مانند گرد و غبار، اسیدها، نمک‌ها و زنگ‌های دیگر فولادها، لکه دار شود. برای تمیز کردن فولاد ضدزنگ، باید از مواد شوینده ملایم و ابزارهای نرم مانند پارچه یا اسفنج استفاده کنید و از مواد ساینده و ابزارهای تیز مانند فولاد سیمی یا اسکرابر خودداری کنید.

 

انواع فولاد ضد زنگ عبارتند از : 

 

• فولادهای ضد زنگ آستنیتی (سری ۲۰۰ و ۳۰۰) : این فولادها دارای ساختار کریستالی آستنیتی هستند که با افزودن نیکل به آهن و کروم ایجاد می‌شود. این فولادها دارای خواص مکانیکی و شیمیایی بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت جوشکاری خوب هستند. این فولادها در بیشتر کاربردهای فولاد ضد زنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• فولادهای ضد زنگ فریتی (سری ۴۰۰) : این فولادها دارای ساختار کریستالی فریتی هستند که با افزایش مقدار کروم و کاهش مقدار نیکل در آهن ایجاد می‌شود. این فولادها دارای مقاومت به خوردگی متوسط، سختی و استحکام بالا، اما انعطاف‌پذیری و قابلیت جوشکاری پایین هستند. این فولادها در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت و سایش دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (سری ۴۰۰ و ۵۰۰) : این فولادها دارای ساختار کریستالی مارتنزیتی هستند که با افزایش مقدار کربن و کاهش مقدار نیکل در آهن و کروم ایجاد می‌شود. این فولادها دارای مقاومت به خوردگی پایین، اما سختی و استحکام بسیار بالا هستند. این فولادها قابلیت رسوب سختی دارند و در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه و برش دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• آلیاژهای دوبلکس : این آلیاژها دارای ساختار کریستالی ترکیبی از آستنیت و فریت هستند که با افزایش مقدار کروم و کاهش مقدار نیکل در آهن و افزودن عناصر دیگری مانند منگنز، مولیبدن و نیتروژن ایجاد می‌شود. این آلیاژها دارای خواص مکانیکی و شیمیایی بالا، مقاومت به خوردگی بسیار بالا، اما قابلیت جوشکاری متوسط هستند. این آلیاژها در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و حرارت بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• فولاد ضد زنگ رسوب سختی (Precipitation-Hardening or PH) : این فولادها دارای ساختار کریستالی آستنیتی یا مارتنزیتی هستند که با افزودن عناصر دیگری مانند آلومینیوم، تیتانیوم، نیوبیوم و مس به آهن، کروم و نیکل ایجاد می‌شود. این فولادها قابلیت رسوب سختی دارند و با انجام عملیات حرارتی، سختی و استحکام آن‌ها افزایش می‌یابد.

با استفاده از مقالات زیر میتوانید درباره چندین نوع از فولاد های ضد زنگ اطلاعات کسب کنید :

 

استنلس استيل 347 (UNS S34700)

فولاد ضد زنگ AL-6XN 

فولاد ضد زنگ 15-5 PH

فولاد ضد زنگ UNS S31803 / 2205

فولاد ضد زنگ داپلکس 2205

 

فولاد A182 F9

F9 A182 steel

فولاد A182 F9 یکی از آلیاژهای پرکاربرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی است که برای ساخت انواع فلنج ها و فیتینگ ها مورد استفاده قرار می گیرد. این آلیاژ شامل 0.03 درصد کربن، 0.5 تا 1 درصد سیلیسیوم، 0.3 تا 0.6 درصد منگنز، 0.03 درصد فسفر، 0.03 درصد گوگرد، 87.08 تا 90.3 درصد آهن، 8 تا 10 درصد کروم و 0.9 تا 1.1 درصد مولیبدن است. این آلیاژ جزء گروهی از آلیاژهای فولادی است که گرید های مختلفی دارند. برخی از این گرید ها عبارتند از: A182 F91 , A182 F22 ,A182 F12 , A182 F11 , A182 F5 که همگی در صنعت نفت و پتروشیمی کاربرد دارند. تفاوت این گرید ها در میزان ترکیبات شیمیایی آنها است.

سختی فولاد A182 F9 برابر با 218 برینل و استحکام کششی آن در دمای 20 درجه سانتی گراد برابر با 585 مگا پاسکال است.

 

ASTM A182 F9 یک مشخصه مواد فورج برای فولاد ضد زنگ درجه 9 است و برای تولید فورج های خالص یا فورج و ماشینکاری محصولات برای کاربردهایی که دمای بالایی دارند استفاده می شود. این مشخصه مواد شامل فلنج های لوله، فیتینگ های فورج شده و شیرها و قطعات فولادی آلیاژی و ضد زنگ برای خدمات دمای بالا است.

1. این فولاد ضد زنگ دارای 0.15 درصد کربن، 0.5 تا 1 درصد سیلیسیوم، 0.3 تا 0.6 درصد منگنز، 0.03 درصد فسفر، 0.03 درصد گوگرد، 8 تا 10 درصد کروم و 0.9 تا 1.1 درصد مولیبدن است.

2. این فولاد ضد زنگ جزء گروهی از فولادهای آلیاژی است که به آنها فولادهای کروم مولیبدن می گویند.

3. در ایران، این فولاد ضد زنگ با نام X12CrMo9-1 یا 12CrMo9-1 شناخته می شود.

 

تفاوت بین SA 182 و A182 چیست؟

هر دو سازمان استانداردهای مختلفی را برای محصولات متنوعی که در صنایع مختلف استفاده می شوند، توسعه و حفظ می کنند. تفاوت اصلی بین ASTM A182 و ASME SA182 این است که ASTM A182 یک مشخصه استاندارد برای مواد است، در حالی که ASME SA182 یک مشخصه استاندارد برای مواد و فرآیند تولید است.

 

خواص

عمومی

ویژگی	درجه حرارت	ارزش
تراکم	23.0 °C	7.8 – 7.9 g/cm³

 

مکانیکی

ویژگی	درجه حرارت	ارزش
مدول الاستیک	23.0 °C	200 – 215 GPa
کشیدگی A50	23.0 °C	20 %
سختی، برینل	23.0 °C	179 – 217 [-]
نسبت پواسون	23.0 °C	0.29 [-]
کاهش مساحت	23.0 °C	40 %
استحکام کششی	23.0 °C	585 MPa
قدرت تسلیم Rp0.2	23.0 °C	380 MPa

حرارتی

ویژگی	درجه حرارت	ارزش
ضریب انبساط حرارتی	23.0 °C	1.1E-5 – 1.4E-5 1/K
نقطه ذوب		1382 – 1529 °C
ظرفیت حرارتی خاص	23.0 °C	448 – 502 J/(kg·K)
رسانایی گرمایی	23.0 °C	36 – 43 W/(m·K)

 

خواص شیمیایی

ویژگی	ارزش
کربن	0.15 %
کروم	8 – 10 %
منگنز	0.3 – 0.6 %
مولیبدن	0.9 – 1.1 %
فسفر	0.03 %
سیلیکون	0.5 – 1 %
گوگرد	0.03 %

فولاد ضد زنگ داپلکس 2205

2205 duplex stainless steel

یکی از آلیاژ های فولاد ضد زنگ داپلکس 2205 (4462) است که حاوی 22 درصد کروم، 5 تا 6 درصد نیکل و 3 درصد مولیبدن است. این آلیاژ دارای ساختار ترکیبی از آستنیت و فریت است که باعث می شود مقاومت و استحکام بالایی نسبت به خوردگی و فشار داشته باشد. این آلیاژ در صنایع مختلفی مانند دریایی، شیمیایی، نفت و گاز، پتروشیمی و غذایی به عنوان مواد سازنده لوله، فلنج، میلگرد، ورق و اتصالات کاربرد دارد.

آلیاژ داپلکس یک دسته از آلیاژ های خاص و سوپر آلیاژ هاست که در استاندارد آلمانی با نام فولاد 1.4462 و در استاندارد آمریکایی با نام فولاد 2205 شناخته می شود. این آلیاژ دارای ترکیب شیمیایی %23-12 کروم، %6.5-4.5 نیکل، %3.5-2.5 مولیبدن، %2 منگنز، %1 سیلیکون، %0.03 فسفر، 0.01% گوگرد، %0.2-0.1 نیتروژن و %0.03 کربن می باشد. این آلیاژ تا دمای 316 درجه سانتیگراد قابل استفاده است و دارای جوش پذیری مناسب، مقاومت خوب در برابر خستگی و خوردگی موضعی و تنشی کلرایدی و سولفیدی است.

مزایا و معایب آلیاژ داپلکس

مزایای آلیاژ داپلکس عبارتند از :

• مقاومت بالا در برابر خوردگی و فشار که باعث کاهش ضخامت و وزن مواد می شود.
• استحکام بالا که باعث کاهش هزینه های ساخت و نصب می شود.
• عمر مفید بالا در محیط های خورنده کلرایدی و گاز ترش که باعث افزایش بهره وری مواد می شود.
• قابلیت کارسختی و آنیل کردن که باعث افزایش خواص مکانیکی مواد می شود.

معایب آلیاژ داپلکس عبارتند از :

• شکنندگیدر دماهای بالاتر از 300 درجه سلسیوس و کمتر از -50 درجه سلسیوس که باعث محدود شدن کاربرد مواد می شود.
• نیاز به رعایت دقیق شرایط جوشکاری و عملیات حرارتیکه باعث افزایش هزینه های تولید می شود.
• نیاز به استفاده از الکترود و گاز محافظ خاص برای جوشکاریکه باعث افزایش هزینه های جوشکاری می شود.

مقاومت

مقاومت در برابر خوردگی :

• به دلیل داشتن درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن، داپلکس 2205 خواص مقاومت در برابر خوردگی برتری نسبت به 316 و 316L در اکثر محیط ها از خود نشان می دهد.
• درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی پیتینگ و کریویس، حتی در محلول های اکسیدان و اسیدی فراهم می کند.
• در برابر خوردگی تنشی کلرایدی و دماهای تا حدود 150 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) مقاوم است.
• وجود فریت باعث می شود که داپلکس 2205 عملکرد خوبی در محیط های قلیایی داشته باشد.

مقاومت در برابر حرارت :

• مشابه سایر فولادهای ضد زنگ داپلکس، داپلکس 2205 مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا دارد.
• در معرض دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد (572 درجه فارنهایت) حتی برای مدت کوتاهی شکننده می شود؛ بنابراین داپلکس 2205 برای استفاده در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود.

 

کاربردها :

• پردازش، حمل و نگهداری شیمیایی – مخازن فشار، مخازن، لوله ها و مبدل های حرارتی
• تجهیزات اکتشاف و پردازش نفت و گاز – لوله ها، لوله های نازک و مبدل های حرارتی
• محیط های دریایی و سایر محیط های دارای کلر بالا
• سیستم های شستشوی پساب
• صنعت کاغذ و کاغذ – دیجستورها، تجهیزات سفید کننده و سیستم های دستگاه کاغذ
• مخازن بار برای کشتی ها و کامیون ها
• تجهیزات پردازش غذا
• کارخانه های سوخت های زیستی

استانداردها :

• ASTM/ASME : A240 UNS S32205/S31803
• EURONORM : 1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
• AFNOR : Z3 CrNi 22.05 AZ
• DIN : W.Nr 1.4462

خواص شیمیایی :

	کربن	منگنز	سیلیسیوم	فسفر	گوگرد	کروم	مولیبدن	نیکل	نیتروژن
2205 (S31803)	0.03 حداکثر	2.0 حداکثر	1.0 حداکثر	0.03 حداکثر	0.02 حداکثر	دقیقه: 21.0 حداکثر: 23.0	دقیقه: 2.5 حداکثر: 3.5	دقیقه: 4.5 حداکثر: 6.5	دقیقه: 0.08 حداکثر: 0.20
2205 (S32205)	0.03 حداکثر	2.0 حداکثر	1.0 حداکثر	0.03 حداکثر	0.02 حداکثر	دقیقه: 22.0 حداکثر: 23.0	دقیقه: 3.0 حداکثر: 3.5	دقیقه: 4.5 حداکثر: 6.5	دقیقه: 0.14 حداکثر: 0.20

ویژگی های مکانیکی :

گرید	استحکام کششی ksi (دقیقه)	قدرت تسلیم 0.2% ksi (دقیقه)	ازدیاد طول %	سختی (HB) MAX
2205	90	65	25	217

 

مشخصات فیزیکی :

	چگالی lbm/in3	مقاومت الکتریکی mW•in	هدایت حرارتی (BTU/hr•ft•°F)	ظرفیت حرارتی BTU/lbm•°F	مقاومت الکتریکی (در x 10-6)
در 68 درجه فارنهایت	0.278	27.6	8.7	0.112	33.5
در 212 درجه فارنهایت		26.1	9.2	0.119	35.4
در 392 درجه فارنهایت		25.4	9.8	0.127	37.4
در 572 درجه فارنهایت		24.9	10.4	0.134	39.4

استیل 17-4PH چیست؟

17-4PH stainless steel

استیل 17-4PH یک نوع استنلس استیل است که در آلمان با استاندارد DIN و نام فولاد 1.4542 شناسایی می‌شود و همچنین با عنوان X5CrNiCuNb16-4 در بین فولادها معروف است. این استیل برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در دماهای پایین و متوسط دارند، مناسب است. ترکیب شیمیایی این فولاد شامل %0.07 کربن، %0.7 سیلیسیوم، %1.5 منگنز، %0.04 فسفر، %15-17 کروم، %0.6 مولیبدن، %3-5 نیکل و %3-5 مس می‌باشد.

 

آلیاژ 17-4PH با چندین استاندارد مختلف تایید شده است. برخی از این استانداردها عبارتند از :

• استاندارد A 693 که توسط سازمان ASTM برای فولادهای ضد زنگ و فولادهای ضد زنگ پرکاربرد صادر شده است.
• استاندارد SA 693 که توسط سازمان ASME برای فولادهای زنگ نزن و فولادهای ضد زنگ پرکاربرد در مخازن تحت فشار و مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شود.
• استاندارد 5604 که توسط سازمان AMS برای فولادهای ضد زنگ و فولادهای ضد زنگ پرکاربرد در صنایع هوافضا و دفاعی ارائه شده است.

خواص مکانیکی فولاد 17-4PH بستگی به شرایط عملیات حرارتی دارد. این فولاد را می‌توان در دماهای مختلف سخت کاری کرد و خواص مورد نظر را به دست آورد.

برای مثال :

• در دمای 496 درجه سانتی‌گراد(925 درجه فارنهایت)، اگر فولاد را 4 ساعت سخت کاری کنیم و با هوا خنک کنیم، خواص مکانیکی زیر را خواهیم داشت (حداقل مقادیر):
  • استحکام تسلیم : 1070 مگاپاسکالیا 155 ksi
  • استحکام کششی نهایی : 1170 مگاپاسکالیا 170 ksi
  • ازدیاد طول (در هر 2 اینچ) : 8 درصدیا بیشتر
• در دمای 593 درجه سانتی‌گراد(1100 درجه فارنهایت)، اگر فولاد را 4 ساعت سخت کاری کنیم و با هوا خنک کنیم، خواص مکانیکی زیر را خواهیم داشت (حداقل مقادیر) :
  • استحکام تسلیم : 790 مگاپاسکالیا 115 ksi
  • استحکام کششی نهایی : 965 مگاپاسکالیا 140 ksi
  • ازدیاد طول (در هر 2 اینچ) : 10 درصد یا بیشتر

 

خواص فیزیکی آلیاژ 17-4PH به شرح زیر است :

 

چگالی : این آلیاژ دارای چگالی 7.75 گرم بر سانتی‌متر مکعب یا 280 پوند بر اینچ مکعب است.

ظرفیت گرمایی ویژه : این آلیاژ در دمای 20 درجه سانتی‌گراد یا 70 درجه فارنهایت دارای ظرفیت گرمایی ویژه 460 ژول بر کیلوگرم در کلوین یا 11 بی تی یو بر پوند بر درجه فارنهایت است.

مدول الاستیسیته : این آلیاژ دارای مدول الاستیسیته 196 گیگاپاسکال یا 5 M psi است.

رسانای گرمایی : این آلیاژ دارای رسانای گرمایی 18.3 وات بر متر در درجه سانتی‌گراد یا 6 بی تی یو بر ساعت بر مجذور فوت بر فوت بر درجه فارنهایت است.

محدوده ذوب : این آلیاژ در دمای 1404 تا 1440 درجه سانتی‌گراد یا 2560 تا 2625 درجه فارنهایت ذوب می‌شود.

مقاومت الکتریکی : این آلیاژ در دمای 24 درجه سانتی‌گراد یا 75 درجه فارنهایت دارای مقاومت الکتریکی 75 میکرواهم در سانتی‌متر یا 5 میکرواهم در اینچ است.

 

ضریب انبساط گرمایی آلیاژ 17-4PH نیز به دما بستگی دارد. برای مثال :

در دمای 21 تا 427 درجه سانتی‌گراد یا 70 تا 800 درجه فارنهایت، ضریب انبساط گرمایی این آلیاژ 11.3 میکروسانتی‌متر بر سانتی‌متر در درجه سانتی‌گراد یا 6.3 میکرواینچ بر اینچ در درجه فارنهایت است.

استیل 17-4PH یک استنلس استیل با خواص مکانیکی و فیزیکی بالا است که در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. این استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، دما و فشار بالا، برای ساخت قطعات و سازه‌های مختلف مناسب است.

برخی از کاربردهای این استیل عبارتند از :

• صنایع هوا و فضا : این استیل برای ساخت قطعات و سازه‌هایی که در شرایط سخت و ناهمگن کار می‌کنند، مانند پیچ و چرخ دهنده‌ها، سوپاپ‌های توربین، قطعات مکانیکی و غیره، استفاده می‌شود.
• صنایع مهندسی : این استیل برای ساخت تجهیزات و قطعاتی که نیاز به دقت و استحکام بالا دارند، مانند تجهیزات مربوط به کارخانه تولید کاغذ، تجهیزات مورد نیاز فراوری مواد غذایی، تجهیزات مورد نیاز جهت ذخیره سازی زباله‌های هسته‌ای و غیره، استفاده می‌شود.
• صنایع پالایشگاه، نفت و گاز : این استیل برای ساخت تجهیزات و قطعاتی که در محیط‌های خورنده و دماهای بالا کار می‌کنند، مانند لوله‌ها، شیرها، مخازن، اتصالات و غیره، استفاده می‌شود.
• صنایع بیوشیمی : این استیل برای ساخت تجهیزات و قطعاتی که در محیط‌های حساس و زیستی کار می‌کنند، مانند تجهیزات پزشکی، دندانپزشکی، دارویی و غیره، استفاده می‌شود.

 

فولاد ضد زنگ UNS S31803 / 2205 چیست؟

UNS S31803 / 2205 stainless steel

UNS S31803 / 2205 یک آلیاژ دوفازی (فولاد دوفازی یا دوپلکس: این فولادها مخلوطی از آستنیت‌ها و فریت‌ها هستند. استحکام خوب دارند و نسبت به گروه فولادهای آستنیتی، هم نسبت به خوردگی (در بیشتر محیط‌ها) و هم ترک خوردگی-تنشی، مقاومت بیشتری دارند.^[۱])  است که دارای میکروساختاری از فازهای آستنیتی و فریتیک به نسبت تقریباً 50 به 50 است. این آلیاژ در دمای آنیلینگ میزان فریت مورد نیاز را ایجاد می کند. این میکروساختار مضاعف باعث می شود که این آلیاژ هم از مقاومت مکانیکی بالای فولادهای فریتیک و هم از مقاومت به خوردگی بالای فولادهای آستنیتی برخوردار باشد. این آلیاژ یکی از بهترین گزینه ها برای جلوگیری از ترک استرس کلریدی است که مشکل اصلی فولادهای ضد زنگ معمولی است.

•  این آلیاژ با استانداردهای ASTM A240 / A240M و ASTM A480 / 480M سازگار است.
• این آلیاژ با تراکم 7.98 10 10 3 کیلوگرم بر متر مکعب در اندازه های مختلف تولید می شود.
• عرض آن می تواند از 1000 میلی متر تا 2200 میلی متر .
• طول آن می تواند از 2438 میلی متر تا 12000 میلی متر باشد.
• ضخامت آن نیز می تواند از 0.3 میلی متر تا 50 میلی متر تغییر کند.
• این آلیاژ با روش های نورد گرم و نورد سرد شکل داده می شود.
• سطح آن می تواند No.1 یا 2B باشد.
• این آلیاژ نسبت به فولاد ضد زنگ 317L دارای مقاومت بیشتری در برابر خوردگی شکاف و چاله های کلریدی است.
• این آلیاژ همچنین دارای مقاومت فوق العاده در برابر آب دریا و اسید سولفوریک با غلظت بالا است.
• این آلیاژ حتی در محیط های گاز ترش که حاوی سولفید هستند نیز مقاوم است.
• کیفیت و عملکرد بالای این آلیاژ به دلیل میزان زیادی کروم ، نیتروژن و مولیبدن در ترکیب آن است.

UNS S31803 / 2205 یک آلیاژ دوفازی ضد زنگ است که دارای خواص مکانیکی و شیمیایی بالایی است. این آلیاژ می تواند در بسیاری از برنامه های صنعتی و غیر صنعتی کاربرد داشته باشد.

برخی از کاربردهای رایج آلیاژ UNS S31803 / 2205 عبارتند از :

• سیستم های آب دریا : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در محیط های آب دریا رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت پمپ ها، دریچه ها، لوله ها و مبدلهای حرارتی که با آب دریا در تماس هستند استفاده شود.
• فرآیندهای شیمیایی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی محیطی و خوردگی شکاف است که در فرآیندهای شیمیایی رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت عروق، لوله کشی و مبدلهای حرارتی که با مواد شیمیایی خورنده در تماس هستند استفاده شود.
• سیستم های اسکرابر FGD : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی اسیدی و خوردگی سولفات است که در سیستم های اسکرابر FGD رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت اسکرابرها، پمپ ها، لوله ها و مبدلهای حرارتی که با گازهای دودکش و محلول های اسکرابر در تماس هستند استفاده شود.
• دستگاه های هضم کننده آسیاب پالپ و واشرهای سفید کننده :  این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در دستگاه های هضم کننده آسیاب پالپ و واشرهای سفید کننده رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت دستگاه های هضم کننده، لوله ها، مبدلهای حرارتی و واشرهای سفید کننده که با محلول های کلریدی در تماس هستند استفاده شود.
• تجهیزات فرآوری مواد غذایی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در تجهیزات فرآوری مواد غذایی رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزات فرآوری مواد غذایی مانند دیگ های بخار، لوله ها، مبدلهای حرارتی و تانک های ذخیره سازی که با مواد غذایی و محلول های شستشو در تماس هستند استفاده شود.

لوله کشی میدان نفتی یکی از کاربردهای مهم آلیاژ دوفازی ضد زنگ UNS S31803 / 2205 است. این آلیاژ دارای خواص برجسته ای است که آن را برای استفاده در محیط های سخت و خورنده مناسب می کند.

برخی از این خواص عبارتند از :

مقاومت به خوردگی و ترک استرس کلریدی و سولفیدی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی شکاف و چاله های کلریدی و سولفیدی است که در محیط های میدان نفتی رایج است. این خواص باعث می شود که این آلیاژ عمر طولانی تری نسبت به فولادهای ضد زنگ سری 300(گروه‌های ۲۰۰ و ۳۰۰ : این فولادها اغلب از کروم، نیکل و منگنز در آهن تشکیل می‌شوند. غیر مغناطیسی اند و مقاومت به خوردگی دارند، ولی برای ترک خوردگی تنشی مستعدند. فولادهای زنگ‌نزن آستینی با سردکاری سخت می‌شوند. انعطاف پذیرترین فولادهای زنگ‌نزن هستند و بنابراین به راحتی می‌توان آن‌ها را شکل داد؛ هرچند با افزایش کارسرد، شکل‌پذیری آن‌ها کاهش می‌یابد. این فولادها در کاربردهای گسترده‌ای از قبیل لوازم آشپرخانه، اتصالات، سازه‌های جوشی، تجهیزات سبک‌وزن حمل و نقل، تجهیزات پزشکی و داروسازی، قطعات کوره و مبدل‌های حرارتی و قطعاتی برای محیط‌های شیمیایی قوی استفاده می‌شوند..^[۱]) داشته باشد.

تنش پذیری و ضربه پذیری بسیار عالی : این آلیاژ دارای تنش پذیری و ضربه پذیری بسیار بالایی است که آن را برای استفاده در دماهای پایین و بالا مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از شکست و ترک خوردن جلوگیری کند.

مقاومت بسیار عالی در برابر اکسیداسیون : این آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا است که آن را برای استفاده در فرآیندهای حرارتی مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از خوردگی و تغییر رنگ جلوگیری کند.

جوش پذیری بسیار عالی : این آلیاژ دارای جوش پذیری بسیار بالایی است که آن را برای اتصال لوله ها و مبدل های حرارتی مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از ترک خوردگی جوش و تغییر خواص مکانیکی جلوگیری کند.

 

به دلیل این خواص برجسته، این آلیاژ می تواند در بسیاری از برنامه های صنعتی و غیر صنعتی کاربرد داشته باشد.

برخی ديگر از این برنامه ها عبارتند از :

تجهیزات حمل و فرآیند تولید مواد شیمیایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با مواد شیمیایی خورنده و داغ در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی، پمپ ها و دریچه ها.

لوله و مبدل های حرارتی میدان های نفتی : این آلیاژ می تواند برای ساخت لوله و مبدل های حرارتی که با گازها و مایعات میدان نفتی در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این لوله و مبدل های حرارتی عبارتند از لوله های حمل نفت و گاز، لوله های انتقال حرارت، لوله های انژکتور، لوله های خنک کننده و لوله های تهویه.

تجهیزات فرآیند تولید مواد غذایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با مواد غذایی و محلول های شستشو در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از دیگ های بخار، لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی و تجهیزات پاستوریزاسیون.

تجهیزات آب شیرین کن : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با آب دریا و آب شیرین در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی، پمپ ها و دریچه ها.

صنایع دریایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با آب دریا و هوا در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از بدنه کشتی، موتور کشتی، پروانه، لوله ها و مبدل های حرارتی.

تجهیزات خطوط تولید کاغذ و سلولز : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با محلول های کلریدی و سولفاتی در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از دستگاه های هضم کننده، لوله ها، مبدل های حرارتی و واشرهای سفید کننده.

آلیاژ اینکونل 718 چیست؟

 Inconel 718 alloy

اینکونل 718 یک آلیاژ پیر سختی از نیکل و کروم است که با عملیات حرارتی خواص خود را بهبود می‌بخشد. این آلیاژ حاوی عناصری مانند نیوبیوم، مولیبدن، تیتانیوم و آلومینیوم است که باعث افزایش مقاومت به خوردگی، مقاومت مکانیکی و خواص خزشی آن می‌شوند. این آلیاژ تا دمای 650∘C خواص مناسبی دارد.

آلیاژ اینکونل 718 یک فولاد ضد زنگ است که دارای مقاومت و استحکام بالایی در برابر نیروهای کششی و تا و ضربه است. این خاصیت حتی در شرایط دمایی سرد و گرم نیز حفظ می‌شود. برای افزایش استحکام این آلیاژ، از عملیات حرارتی رسوبی استفاده می‌شود که در آن آلیاژ را در دمای 1325∘F (718∘C) گرم می‌کنند و سپس آن را سریعاً خنک می‌کنند (کوئنچ). در مرحله بعد، آلیاژ را در دمای 1150∘F(621∘C) نگهداری می‌کنند تا رسوبات مورد نظر تشکیل شوند.

آلیاژ 718 یک نوع فولاد ضد زنگ است که دارای کاربردهای متنوعی است.

برخی از کاربردهای آن عبارتند از :

• توربینهای موتور هواپیما : این آلیاژ برای ساخت قطعات توربینی که در معرض دماهای بالا و فشارهای زیاد هستند، مناسب است.
• توربینهای گازی : این آلیاژ برای ساخت قطعات توربینی که در معرض دماهای بالا و گازهای خورنده هستند، مناسب است.
• بستها (اتصال دهنده ها) : این آلیاژ برای ساخت بستها و اتصال دهنده هایی که باید مقاومت بالایی در برابر کشش و ضربه داشته باشند، مناسب است.
• اسپیسرها یا فاصله دهنده ها : این آلیاژ برای ساخت اسپیسرها و فاصله دهنده هایی که باید مقاومت بالایی در برابر حرارت و سایش داشته باشند، مناسب است.

ویژگی های آلیاژ 718 عبارتند از :

• مقاومت و استحکام بالا در برابر نیروهای کششی و تاو ضربه : این آلیاژ توانایی تحمل نیروهای بالا را در شرایط دمایی سرد و گرم دارد.
• قابلیت جوشکاری و تعمیر در شرایط پیری : این آلیاژ از روش عملیات حرارتی رسوبی برای افزایش استحکام خود استفاده می‌کند. این روش اجازه می‌دهد که آلیاژ را در شرایط پیری نیز جوشکاری و تعمیر کرد.

ورق اینکونل 718 یک نوع آلیاژ اینکونل 718 است که برای ساخت قطعات مختلف استفاده می‌شود.ورق اینکونل 718 دارای استانداردهای مختلفی از سازمان‌های معتبر است.

ترکیبات شیمیایی ورق اینکونل 718 عبارتند از :

• 0.08% کربن
• 0.35% منیزیم
• 0.015% فسفر
• 0.015% سولفور
• 0.35% سیلیسیم
• 17-21% کروم
• 50-55% نیکل
• 17-21% مولیبدن
• 4.75-5.50% نیوبیوم
• 0.65-1.15% تیتانیوم
• 0.20-0.80% آلومینیوم
• 1% کبالت 
• 0.30% مس

ورق اینکونل 718 یک آلیاژ از فولاد ضد زنگ است که دارای ویژگی‌های منحصر به فردی است.

برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از :

• قابلیت جوشکاری : این آلیاژ را می‌توان به راحتی جوشکاری کرد و از ترک‌خوردگی پس از جوشکاری جلوگیری کرد.
• قابلیت ماشینکاری : این آلیاژ را می‌توان با استفاده از ابزارهای ماشینکاری معمولی شکل داد و قطعات مورد نظر را تولید کرد.
• مقاومت در برابر کشش : این آلیاژ توانایی تحمل نیروهای کششی بالا را دارد و در شرایط دمایی مختلف خاصیت مکانیکی خود را حفظ می‌کند.
• استحکام بالا : این آلیاژ دارای استحکام تسلیم 725MPaو استحکام کششی 1035MPa است که نشان دهنده قدرت بالای آن است.
• قابلیت تعمیر در شرایط پیری : این آلیاژ از روش عملیات حرارتی رسوبی برای افزایش استحکام خود استفاده می‌کند. این روش اجازه می‌دهد که آلیاژ را در شرایط پیری نیز جوشکاری و تعمیر کرد.
• چگالی مناسب : این آلیاژ دارای چگالی 8.19g/cm3 است که برای ساخت قطعات سبک و مقاوم مناسب است.

 

کاربرد در صنعت هوافضا :

این آلیاژ به دلیل داشتن ویژگی‌های بالا، یکی از بهترین گزینه‌ها برای ساخت سازه‌های هوافضا است. این آلیاژ در توربین‌های موتور هواپیما، اسپیسرها، بستها و اتصال دهنده‌ها استفاده می‌شود.

 

شما همچنین میتوانید از طریق لینک های زیر مقالات ما را درباره دیگر الیاژ های اینکونل مطالعه کنید:

اینکونل 800