ورق استیل 309 چیست؟ انواع و کاربردها

1 ماه پیش117بازدید0دیدگاه
ورق استیل 309 چیست؟ انواع و کاربردها

ورق استیل 309 به عنوان یکی از پرکاربردترین آلیاژهای فولادی ضد زنگ شناخته می شود که به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی، جایگاه ویژه ای در صنایع گوناگون دارد. این نوع ورق به واسطه ویژگی های منحصر به فرد خود از جمله استحکام بالا، پایداری در دماهای بالا و عمر طولانی، انتخابی ایده آل برای محیط های صنعتی سخت و پرتنش است. در این مقاله، به بررسی ویژگی های ورق استیل 309، قیمت ورق استیل نسوز و کاربردهای گسترده آن در حوزه های مختلف (از پتروشیمی گرفته تا تولید تجهیزات صنعتی) خواهیم پرداخت.

ورق استیل ۳۰۹ نسوز چیست؟

ورق استیل 309 که با عنوان استیل نسوز نیز شناخته می شود، یک آلیاژ آستنیتی از سری T300 است که با ترکیب بالای کروم و نیکل تولید می شود. این ویژگی ها به آن مقاومت فوق العاده ای در برابر حرارت، اکسیداسیون و خوردگی می بخشند. ورق 309 توانایی تحمل دماهای بسیار بالا تا 1095 درجه سانتی گراد را دارد و به همین دلیل برای محیط های با شرایط حرارتی بالا ایده آل است.

مقاومت کششی و کرنشی بالا و استحکام در برابر خوردگی، این نوع ورق را به انتخابی مناسب برای صنایع پتروشیمی، کوره سازی و تجهیزات صنعتی تبدیل کرده است. علاوه بر این، ورق استیل ۳۰۹ در محیط های دریایی و شرجی عملکرد بهتری نسبت به گریدهای معمولی مانند 304 دارد و در ساخت تجهیزات حساس و بادوام مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص فیزیکی استنلس استیل 309

ورق استیل 309 دارای ترکیب شیمیایی شامل 60% آهن، 20-23% کروم، 12-14% نیکل، 1-2% منگنز و مقادیر کمی سیلیس، کربن، فسفر و گوگرد است. این ترکیب به آن خواصی مانند مقاومت در برابر حرارت تا دمای 1095 درجه سانتی گراد و مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون می بخشد. به دلیل ساختار آستنیتی، این استیل غیر مغناطیسی است و قابلیت شکل پذیری و کشش بالایی دارد. چگالی 9.1 و مدول الاستیک 103 در 200 و همچنین مقاومت الکتریکی 78 نانو اهم بر سانتی متر از دیگر ویژگی های آن هستند.

خواص مکانیکی استنلس استیل 309

ورق استیل 309 از استحکام کششی 620 مگاپاسکال و مدول یانگ 200 گیگاپاسکال برخوردار است. سختی این آلیاژ در مقیاس های برینل، راکول و ویکرز به ترتیب 147 HB، 85 HRA و 169 HV است. این استیل علاوه بر تحمل فشار و تنش های بالا، در برابر خوردگی و تغییرات دما نیز بسیار مقاوم است و برای کاربردهای صنعتی در محیط های سخت مناسب می باشد. استحکام تسلیم این آلیاژ 205 مگاپاسکال و درصد ازدیاد طول آن 40 است. همچنی سختی برابر با 95 راکول بی HRB دارد.

استاندارد های استنلس استیل 309

در ادامه با استاندارد های استنلس استیل 309 آشنا می‌شوید.

  • ASTM A240: استاندارد آمریکایی برای مشخصات ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی ورق های استیل کروم-نیکل، که برای مقاومت در برابر حرارت طراحی شده اند.
  • ASME SA240: مشابه ASTM A240، این استاندارد توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME) برای کاربردهای صنعتی و فشار بالا استفاده می شود.
  • AMS 5523: استاندارد هوانوردی برای کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی آلیاژ 309، که عملکرد در دماهای بالا را تضمین می کند.
  • EN 10088: استاندارد اروپایی که مشخصات فنی و شرایط تولید ورق های استیل ضد زنگ، از جمله گرید 309، را تعیین می کند.
  • DIN 17460: استاندارد آلمانی برای استیل های مقاوم در برابر حرارت که کیفیت و پایداری آنها در دماهای بالا را تضمین می کند.
  • JIS G4304: استاندارد ژاپنی برای ورق های استیل ضد زنگ نورد گرم که ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی را پوشش می دهد.
خواص فولاد ضد زنگ آلیاژ 309
با خواص فولاد ضد زنگ آلیاژ 309 آشنا شوید

خواص فولاد ضد زنگ آلیاژ 309

خواص فولاد ضد زنگ آلیاژ 309 شامل موارد زیر است:

  • مقاومت حرارتی بالا: این آلیاژ توانایی حفظ خواص مکانیکی و پایداری ساختاری خود را در دماهای بالا تا حدود 1093 درجه سانتی گراد دارد و در برابر اکسیداسیون و شرایط حرارتی سخت مقاوم است.
  • مقاومت در برابر خوردگی: به دلیل داشتن ترکیباتی مانند کروم و نیکل، ورق استیل ۳۰۹ مقاومت بالایی در برابر خوردگی، به ویژه در محیط های اکسید کننده و خورنده دارد.
  • قابلیت جوشکاری متنوع: ورق 309 با روش های مختلف جوشکاری مانند جوشکاری نفوذی و مقاومتی قابل اتصال است. با این حال، روش اکسی استیلن برای این آلیاژ توصیه نمی شود.
  • ماشینکاری آسان: این آلیاژ، مشابه ورق استیل 304 ال، قابلیت ماشینکاری مناسبی دارد که امکان استفاده در صنایع مختلف را فراهم می کند.
  • شکل پذیری عالی: فولاد 309 به راحتی قابلیت نورد یا کشیده شدن را دارد. علاوه بر این، با کاهش سختی از طریق فرایند آنیل، می توان شکل پذیری آن را بیشتر افزایش داد.
  • خاصیت غیر مغناطیسی: به دلیل ساختار آستنیتی، این فولاد خاصیت مغناطیسی ندارد و به آهن ربا جذب نمی شود.
  • انعطاف پذیری در تولید: این آلیاژ برای تولید و ساخت قطعات با استفاده از روش های مختلف صنعتی مناسب است.

ترکیب شیمیایی استیل ۳۰۹ و ۳۰۹s

استنلس استیل های گرید ۳۰۹ و ۳۰۹S به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود، در برابر حرارت و خوردگی مقاومت بالایی دارند. ترکیب شیمیایی این دو گرید به شرح زیر است:

استیل ۳۰۹:

ترکیبات مقدار
کربن (C)حداکثر ۰٫۲۰٪
سیلیسیم (Si)حداکثر ۱٫۰۰٪
فسفر (P)حداکثر ۰٫۰۴۵٪
گوگرد (S)حداکثر ۰٫۰۳۰٪
کروم (Cr)۲۲٫۰٪ تا ۲۴٫۰٪
منگنز (Mn)حداکثر ۲٫۰۰٪
نیکل (Ni)۱۲٫۰٪ تا ۱۵٫۰٪
آهن (Fe)باقیمانده ترکیب

استیل ۳۰۹S:

ترکیبات مقدار
کربن (C)حداکثر ۰٫۰۸٪
سیلیسیم (Si)حداکثر ۱٫۰۰٪
فسفر (P)حداکثر ۰٫۰۴۵٪
گوگرد (S)حداکثر ۰٫۰۳۰٪
کروم (Cr)۲۲٫۰٪ تا ۲۴٫۰٪
منگنز (Mn)حداکثر ۲٫۰۰٪
نیکل (Ni)۱۲٫۰٪ تا ۱۵٫۰٪
آهن (Fe)باقیمانده ترکیب

همانطور که می بینید تفاوت اصلی بین این دو گرید در میزان کربن آن هاست؛ استیل ۳۰۹S دارای محتوای کربن کمتری است که منجر به بهبود قابلیت جوشکاری و کاهش رسوب کاربید می شود.

موارد کاربرد استیل 309

ورق استیل 309 به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف، کاربردهای فراوانی دارد. برخی از کاربردهای مهم این ورق شامل:

  • کوره های صنعتی و مبدل های حرارتی: به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر دماهای زیاد، این ورق ها در ساخت کوره های صنعتی و مبدل های حرارتی استفاده می شوند.
  • تجهیزات فرآوری شیمیایی: مقاومت در برابر خوردگی باعث می شود که ورق استیل 309 برای استفاده در فرآیندهای شیمیایی که با مواد خورنده سر و کار دارند، بسیار مناسب باشد.
  • تولید انرژی: در نیروگاه ها، دیگ های بخار و سایر تجهیزات انرژی، این ورق ها به دلیل توانایی تحمل دماهای بالا و حفظ خواص خود در شرایط شدید، کاربرد دارند.
  • صنعت هوافضا و خودروسازی: استیل 309 در ساخت قطعات موتورهای هواپیما، جت و اجزای خودرویی که نیاز به تحمل دماهای بالا و مقاومت در برابر محیط های خورنده دارند، استفاده می شود.
  • معماری و ساخت و ساز: با توجه به ویژگی های ظاهری و دوام بالا، از این ورق ها در برخی از پروژه های معماری برای طراحی نما، بام ها و اجزای داخلی استفاده می شود، هرچند که کاربرد آن در این زمینه محدودتر است.
  • صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی: این ورق ها در ساخت تجهیزات پالایشگاهی، کوره ها و اجزای صنایع پتروشیمی که در معرض دماهای بالا و مواد خورنده هستند، کاربرد دارند.
  • قطعات اگزوز و اجزای حمل و نقل: به دلیل مقاومت استیل 309 در برابر دمای بالا و خوردگی، از آن در ساخت قطعات اگزوز و دیگر اجزای خودروها، هواپیماها و تجهیزات ترابری استفاده می شود.

به طور کلی این ورق استیل در همه مواردی که دما و فشار بالایی وجود دارد. مناسب است.

مزایا و معایب استیل 309
با مزایا و معایب استیل 309 آشنا شوید

مزایا و معایب استیل 309

مزایای ورق استیل ۳۰۹ شامل موارد زیر است:

  • مقاومت در برابر دمای بالا: قادر به تحمل دماهای بالاتر از 1000 درجه سانتی گراد است.
  • مقاومت در برابر خوردگی: به دلیل ترکیب کروم و نیکل بالا، در محیط های خورنده و اسیدی مقاوم است.
  • استحکام و دوام بالا: استحکام کششی عالی که در صنایع شیمیایی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.
  • انعطاف پذیری در تولید: قابلیت برش، جوشکاری و شکل دهی آسان
  • ظاهر زیبا: سطح صاف و براق

معایب ورق 309 شامل موارد زیر است:

  • قیمت بالا: قیمت ورق استیل 309 نسبت به برخی آلیاژهای دیگر بیشتر است. همچنین با افزایش قیمت آهن، قیمت این آلیاژ هم زیاد می شود.
  • افزایش خوردگی در محیط های مرطوب: حساس به خوردگی میکروبی در محیط های شور و مرطوب.
  • حساسیت به ترک خوردگی تنشی: در شرایط خاص، ممکن است در برابر ترک خوردگی آسیب پذیر باشد.

علت استقامت بالا در استیل ۳۰۹

استقامت بالای استیل 309 به دلیل ترکیب شیمیایی خاص و ساختار آستنیتی آن است. ترکیب این آلیاژ شامل مقادیر بالای کروم و نیکل است که این عناصر به طور مؤثری از فولاد در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا محافظت می کنند. این مقادیر بالا از کروم باعث می شوند که استیل 309 بتواند لایه ای محافظ از اکسید کروم بر روی سطح خود تشکیل دهد که از آسیب دیدن آن جلوگیری می کند.

علاوه بر این، ساختار آستنیتی این فولاد به آن خاصیت شکل پذیری بالا، استحکام کششی خوب و مقاومت در برابر تغییرات دما را می دهد. این ویژگی ها موجب می شود که استیل 309 در دماهای بالای 1000 درجه سانتی گراد هم دوام داشته باشد. این خواص مشابه با ورق استنلس استیل 310 است. با این حال، استیل ۳۱۰ با حدود ۲۵٪ کروم و ۲۰٪ نیکل، مقاومت بهتری در برابر حرارت و خوردگی دارد. این ویژگی ها آن را برای استفاده در دماهای بالاتر و محیط های خورنده تر مناسب تر می سازد.

ویژگی های ورق استیل ۳۰۹S
آشنایی با ویژگی های ورق استیل ۳۰۹S

آشنایی با ویژگی های ورق استیل ۳۰۹S

ورق استیل ۳۰۹S یکی از انواع فولاد ضد زنگ آستنیتی است که به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود ویژگی های خاصی دارد. این گرید مشابه استیل ۳۰۹ است، اما تفاوت اصلی آن در میزان کربن است که در ۳۰۹S کمتر از ۰٫۰۸٪ است. این ویژگی به بهبود قابلیت جوشکاری و کاهش رسوب کاربید کمک می کند و به طور خاص در کاربردهایی که نیاز به جوشکاری دارند، مفید است.

ویژگی های Stainless Steel 309

استیل ۳۰۹ ویژگی های منحصر به فردی دارد که آن را برای کاربردهای صنعتی و دماهای بالا مناسب می کند. آنالیز استیل 309 نشان می دهد که این آلیاژ حاوی مقادیر بالای نیکل و کروم است که موجب مقاومت عالی آن در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دماهای بالا می شود. استیل ۳۰۹ در دمای ۱۰۳۸-۱۱۲۱ درجه سانتی گراد کوئنچ شده و به راحتی با روش های جوشکاری نفوذی یا مقاومتی جوش داده می شود.

این آلیاژ همچنین دارای خاصیت غیر مغناطیسی است. افزون بر این، استیل ۳۰۹ قابلیت شکل دهی و کشش خوبی دارد و با آنیل شدن، سختی آن کاهش و شکل پذیری آن افزایش می یابد. میزان فسفر و گوگرد این آلیاژ در کمترین مقدار است.

جوشکاری ورق استیل ۳۰۹
ورق استیل ۳۰۹ با استفاده از روش های جوشکاری ذوبی و مقاومتی به خوبی جوش داده می شود

جوشکاری ورق استیل ۳۰۹

ورق استیل ۳۰۹ با استفاده از روش های جوشکاری ذوبی و مقاومتی به خوبی جوش داده می شود. با این حال، استفاده از روش جوشکاری اکسی استیلن برای جوشکاری این آلیاژ مناسب نیست، زیرا ممکن است منجر به کربن دار شدن و کاهش مقاومت به خوردگی شود.

قبل از جوشکاری، تمیز کردن سطح استیل ۳۰۹ از روغن و آلودگی ها ضروری است تا کیفیت جوش بهینه شود. همچنین، به دلیل حساسیت به ترک خوردگی تنشی در برخی محیط ها، باید از اعمال تنش های اضافی در حین جوشکاری خودداری کرد.

نحوه ارزیابی وزن ورق استیل ۳۰۹S

برای محاسبه وزن ورق استیل ۳۰۹S، از فرمول زیر استفاده می شود: 

وزن (کیلوگرم) = طول (متر) × عرض (متر) × ضخامت (میلی متر) × چگالی (کیلوگرم بر متر مکعب) / ۱,۰۰۰

چگالی استیل ۳۰۹S معمولاً حدود ۷۸۶۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.

جمع بندی

ورق استیل 309 یک آلیاژ آستنیتی با ترکیب بالا از کروم و نیکل است که مقاومت عالی در برابر حرارت، خوردگی و اکسیداسیون دارد. این ورق توانایی تحمل دماهای بالای 1095 درجه سانتی گراد را داراست و به ویژه برای صنایع شیمیایی، کوره سازی و تجهیزات صنعتی مناسب است.

استیل 309 همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی در محیط های دریایی و شرجی دارد. ویژگی هایی مانند قابلیت جوشکاری خوب، ماشینکاری آسان و خاصیت غیر مغناطیسی از دیگر مزایای این آلیاژ هستند. این ورق در فرآیندهای مختلف تولید انرژی، هوافضا و ساخت قطعات خودرویی و صنعتی کاربرد دارد.

سوالات متداول

کاربرد ورق استیل ۳۰۹S چیست؟

ورق استیل ۳۰۹S، برای استفاده در صنایع کوره سازی، مبدل های حرارتی، تجهیزات فرآوری شیمیایی، تولید انرژی، صنایع خودروسازی و هوافضا و ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر دماهای بالا و محیط های خورنده دارند، مناسب است.

نویسنده: مرکزآهن
مرکزآهن

مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.

سوالات و نظرات کاربرانشما کاربران عزیز میتوانید نظرات و سوالات خود را در این بخش ثبت کنید
بارگذاری مجدد
0