میلگرد استنلس استیل 304

فولاد زنگ نزن 304 نوعی آلیاژ آستنیتی متداول و پرکاربرد است که در برابر خوردگی مقاومت بالایی داشته و شکل پذیری و استحکام نسبتا خوبی از خود نشان میدهد. از این رو در صنایع گوناگون مانند صنایع غذایی و شیمیایی، تجهیزات آشپزخانه و …  بسیار کاربرد دارد. میلگرد استیل 304 از گروه فولادهای آلیاژی استنلس استیل است و در استاندارد DIN آلمان با عنوان 1.4301 معرفی شده است. میلگرد استیل 304 مانند دیگر استیل های گروه 300 ، خاصیت غیرمغناطیسی دارد و آهنربا را جذب نمیکند، از این رو به استیل 304 نگیر در بین فروشندگان معروف شده  است. در پروژه هایی که مقاومت به خوردگی و استحکام حائز اهمیت باشد، استفاده از میلگرد استیل 304 از نظر هزینه مقرون به صرفه است.

آنالیز شیمیایی میلگرد استیل 304

در جدول زیر آنالیز شیمیایی میلگرد استیل 304 نشان داده شده است.

گریدهای میلگرد استیل 304

میلگرد استیل 304 دارای دو گرید 304H  و 304L است که تفاوت آنها در میزان کربن موجود در ساختار شیمیایی است. میزان کربن در استیل 304 میتواند کم، زیاد یا متوسط باشد و همانطور که میدانید میزان کربن در ترکیب شیمیایی فولاد بر خواص، ویژگی ها و کاربردهای آن اثر میگذارد. میلگرد استیل 304L در مقایسه با استیل 304 کربن کمتری دارد و نماد L مخفف واژه ی Low به معنی کم است. حال آنکه میلگرد استیل 304H دارای کربن بیشتری نسبت به دو استیل 304 و 304L است و نماد H مخفف واژه ی High به معنی بالا است اما در بازار گرید های 304L و 304 معمولی متداول و موجود میباشد. میزان کربن موجود در ترکیب شیمیایی استیل بر خواص آن (جوش پذیری، کشش و استحکام)تاثیر زیادی دارد. بنابراین با توجه به میزان کم کربن در ترکیب شیمیایی میلگرد استیل 304L ، قابلیت جوشکاری روی این استیل انجام پذیر است و در پروژه هایی که عملیات جوشکاری نیاز باشد، از استیل 304L میتوان بهره برد. گفتنی است که بعد از انجام عملیات جوشکاری بر روی استیل 304L ، این گرید در برابر خوردگی مرزدانه ای نسبت به استیل 304 ، مقاومت بیشتری از خود نشان میدهد.

ویژگی های میلگرد استیل 304

میلگرد استیل 304 دارای ویژگی هایی از قبیل مقاومت در برابر خوردگی، اکسیداسیون و حرارت، ظاهر زیبا و مناسب (برای استفاده در قسمت هایی که قابل مشاهده است)، شکل پذیری، قیمت مناسب و قابل بازیافت است. در ادامه به شرح بیشتر این ویژگی ها می پردازیم.

• مقاومت به خوردگی: استیل 304 در محیط های شیمیایی یا اتمسفری مقاومت به خوردگی خوبی از خود نشان می دهد. از این رو در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، صنایع غذایی، صنایع نساجی و نیرو بسیار کاربرد دارد. برای مثال در صنایع غذایی به دلیل شست و شوی آسان استیل 304 از آن استفاده میشود. گفتنی است که استیل 304 در برابر رنگ و مواد شیمیایی آلی نیز مقاومت خوبی دارد.
• مقاومت در برابر اکسیداسیون: استیل 304 بدون پوسته شدن و بدون اکسید شدن، میتواند حداکثر حرارت یکنواخت 925 درجه سانتیگراد را تحمل کند. در صورتی که حرارت بصورت متناوب باشد، تا دمای 870 درجه سانتیگراد را تاب می آورد.
• مقاومت در برابر حرارت: میلگرد استیل 304 دمای 300 الی 350 درجه سانتیگراد را تاب می آورد و در دماهای بالاتر میتوان از میلگرد استیل 304L استفاده کرد.
• شکل پذیری: استیل 304 و 304L دارای استحکام تسلیم پایین، خواص کششی عالی و ازدیاد طول است که سبب میشود بتوان آنها را به شکل های پیچیده و سخت درآورد. البته باید توجه  داشت که ورق استیل 304 و 304L به سرعت سخت میشوند و برای از بین بردن  تنش های ایجاد شده در حین چرخش یا شکل دهی، کلیه قطعات پس از انجام فرایندها باید آنیل کامل یا تنش زدایی شوند.

عملیات حرارتی میلگرد استیل 304

میلگرد استیل 304 ساختاری آستنیتی دارد. از این رو قابلیت سختکاری نداشته و تنها دو عملیات آنیل و تنش زدایی را میتوان برای این استیل انجام داد.

• عملیات آنیل کردن: در عملیات آنیل کردن، میلگرد استیل 304 در بازه دمایی 1038 الی 1121 درجه سانتیگراد حرارت دهی و بعد به سرعت خنک میشود. برای مقاطع کوچکتر و یا ورق ها میتوان از هوا برای خنک کردن استفاده کرد و در صورتی که میلگرد استیل 304 با مقطع ضخیم باشد، از آب به عنوان خنک کننده استفاده میکنند.
• عملیات تنش زدایی: در این عملیات، میلگرد استیل 304 در طی زمان 30 الی 120 دقیقه در دمای 400 درجه سانتی گراد حرارت دهی می شود و غالبا تنش زدایی برای استیل 304 زمانی انجام میگیرد که کار سرد روی آن انجام شود.

عملیات جوشکاری میلگرد استیل 304

همانطور که پیش تر گفته شد، میلگرد استیل 304 ساختاری آستنیتی دارد و به همین دلیل به هر دو روش مقاومتی و ذوبی قابل جوشکاری است. آنچه در عملیات جوشکاری استیل 304 حائز اهمیت است، جلوگیری از ترک خوردگی گرم، تشکیل کاربید و فاز فریت میباشد. برای جوشکاری استیل 304 از الکترود 308 استفاده میشود. در صورتی که مقاطع استیل 304 در جوشکاری ضخیم باشد، عملیات حرارتی آنیل با هدف رسیدن به بیشترین مقاومت در برابر خوردگی و بیشترین خواص انجام میگردد. البته برای استیل 304L بعد از جوشکاری عملیات حرارتی آنیل نیاز نیست. اگر امکان انجام عملیات آنیل پس از جوشکاری مقاطع ضخیم، وجود نداشته باشد، میتوان بجای استیل 304 از استیل 321 استفاده کرد.

کاربردهای میلگرد استیل 304

ویژگی های میلگرد استیل 304 سبب کاربردهای فراوان آن در صنایع گوناگون میشود. برای مثال در ساخت سازه هایی که در معرض آب شیرین یا شور، اسیدها و عناصر شیمیایی دیگر قرار دارند، بسیار کاربرد دارد. قابلیت برشکاری، ماشینکاری، شکل پذیری و استحکام بالای استیل 304 سبب استفاده ی آن در ساخت شفت، ستون گذاری، قاب بندی، مهاربند، پروژه در محیط دریایی یا مرطوب و … شده است. بطور خلاصه چند کاربرد مهم استیل 304 در ادامه  بیان شده است:

• تولید لوازم آشپزخانه مانند سینک
• ماشین آلات صنعتی
• تجهیزات بهداشتی و مصارف بیمارستانی
• ساخت تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی
• صنعت غذا و دارو
• صنعت نساجی
• صنعت خودرو سازی
• صنایع هواپیمایی مانند تولید قطعات هواپیما
• صنعت نفت، گاز و پتروشیمی
• صنعت ساختمان سازی مانند ساخت قطعات ساختمانی و استفاده در نمای داخلی
• ساخت پل و تونل