ورق استیل نسوز

طبیعت خشن محیط‌های صنعتی به‌راحتی می‌تواند ساختار حیاتی یک کارخانه را نابود کرده و فرایندها را مختل کند. استیل آلیاژی است که از ترکیب دقیق آهن، کروم و نیکل به‌دست می‌آید تا در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد. این آلیاژ در واکنش با اکسیژن به‌جای تخریب شدن، بر استحکامش افزوده می‌شود و می‌تواند در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاومت بالایی نشان دهد. با این‌حال زمانی که دما فراتر از آستانه تحمل فولاد برود، دچار پدیده‌هایی مثل خزش، اکسیداسیون سریع و شکنندگی فازها می‌شود. ورق استیل نسوز حاصل علم متالوژی مواد و فرایند تولید بسیار دقیق بوده که با هدف مقاومت در برابر اکسیداسیون و حفظ استحکام مکانیکی در دماهای عملیاتی بسیار بالا طراحی شده است. در ادامه قصد داریم ببینیم که ورق استیل نسوز چیست، چه کاربردی دارد و انواع آن کدامند.

ورق استیل نسوز، مقاوم در برابر حرارت بالا

ورق استیل نسوز چیست؟

به‌طور معمول مقاطع فولادی معمولی مانند ورق سیاه، با قرار گرفتن در معرض حرارت، به‌تدریج استحکام مکانیکی خود را از دست داده و پدیده خزش (تغییر شکل پلاستیک در تنش‌های ثابت و دمای بالا) را تجربه می‌کنند. این روند تا اکسید و پوسته‌پوسته شدن سریع فلز ادامه می‌یابد؛ اما ورق استیل نسوز به‌عنوان زیر مجموعه‌ای از فولاد ضدزنگ، برای مقابله با این چالش‌ها طراحی شده است. استفاده از حداقل ۱۰.۵ درصد کروم در ترکیبات شیمیایی فولاد، باعث تشکیل لایه اکسیدی پایدار و خودترمیم‌شونده Cr2​O3​ بر روی سطح می‌شود تا استیل در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی در دمای محیط، مقاوم شود. با این وجود استیل استاندارد، قادر به تحمل دماهای بسیار بالا نبوده و آسیب جدی می‌بیند.

ورق استیل نسوز از جنس فولاد زنگ نزن بوده که با افزایش دوزهای کروم (18 درصد)، نیکل (20 تا 25 درصد) و عناصر دیگری مثل مولیبدن و تیتانیوم، توانسته در برابر حرارت بسیار بالا تاب بیاورد. در واقع تفاوت اصلی میان استیل نسوز با استیل معمولی، مقادیر ترکیبات شیمیایی است. فرمولاسیون استیل معمولی با هدف افزایش مقاومت به خوردگی محاسبه می‌شود، در حالی که استیل نسوز برای حفظ خواص مکانیکی و شیمیایی در برابر حملات حرارتی و گازهای داغ فرموله شده است.

• مقاومت به اکسیداسیون در دما بالا: با افزایش درصد کروم در ساختار استیل، مقاومت به پوسته شدن در دمای بالا نیز بیشتر می‌شود. برای مثال استیل حاوی 12 درصد کروم، قادر است تا دمای ۷۵۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد پایدار بماند؛ اما چنانچه میزان کروم به 20 تا 30 درصد افزایش یابد این مقاومت به حدود ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد.
• پایداری ساختار و مقاومت به خزش: استفاده از مقادیر بالای نیکل به‌ویژه در گریدهای 300، ساختار کریستالی فولاد را به فاز آستنیتی تثبیت خواهد کرد. در نتیجه ساختار استیل به‌طور ذاتی در دمای بالا تغییر شکل نداده و استحکام مکانیکی در دمای 500 تا 1150 درجه سانتی‌گراد حفظ می‌شود.

ورق استیل نسوز حاوی مقادیر زیادی کروم و نیکل است.

مشخصات ورق استیل نسوز

ویژگی‌های منحصر به فرد ورق استیل نسوز، آن را به گزینه‌ای محبوب و پر استفاده در صنایع گوناگون تبدیل کرده است.

پایداری مکانیکی در دماهای فوق العاده

برخلاف فولاد معمولی که در دماهای بالا به‌شدت تضعیف می‌شود، ورق استیل نسوز به‌گونه‌ای طراحی شده تا استحکام مکانیکی و انعطاف‌پذیری خود را در دامنه وسیعی از دما پایدار نگه دارد.

• حفظ استحکام ساختاری در برابر حرارت: بسته به گرید و شرایط محیطی، استیل نسوز می‌تواند بدون کاهش محسوس، استحکام ساختار خود را تا 600 درجه سانتی‌گراد حفظ کرده و تا مرز 1200 درجه سانتی‌گراد دوام آورد.
• پایداری در برابر خزش و فشار: استفاده از ورق استیل نسوز در ساخت دیواره کوره‌ها یا لوله‌های تحت فشار، باعث شده که بر اثر افزایش دما و تنش‌های ثابت، پدیده خزش یا تغییر شکل پلاستیک رخ ندهد.

مقاوم در برابر اکسیداسیون و خوردگی

ورق استیل نسوز، علاوه بر پایداری بالا در برابر حرارت، نسبت به حملات محیط‌های خشن نیز مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد.

• مقاومت در برابر اکسیداسیون: استیل نسوز در مجاورت اکسیژن یا بخار آب داغ، دچار اکسیداسیون یا پوسته‌پوسته شدن نخواهد شد. لایه اکسید کروم Cr2​O3​ تقویت شده در این آلیاژ از نفوذ اکسیژن به لایه‌های زیرین جلوگیری کرده و می‌تواند تا دمای بیش از ۱۰۳۸ درجه سانتی‌گراد در برابر اکسیداسیون مقاومت کند.
• خواص ضدزنگ و ضدخوردگی: ورق استیل نسوز به‌خاطر درصد بالای کروم و نیکل، به‌طور ذاتی ضدزنگ و ضدخوردگی است. از این رو گازهایی نظیر اکسیژن، بخار آب و اکسیدهای کربن موجود در محیط‌های صنعتی نمی‌توانند آن را تخریب کنند.

ویژگی های فیزیکی و متالورژیکی ورق استیل نسوز

• عدم خاصیت مغناطیسی یا نگیر: ورق استیل نسوز به‌خصوص در انواع پرآلیاژ مانند گریدهای آستنیتی سری ۳۰۰، خاصیت مغناطیسی نداشته و آهن‌ربا آن را جذب نمی‌کند. تثبیت ساختار آستنیتی توسط نیکل، استیل نسوز را در گروه استیل‌های نگیر قرار می‌دهد.
• مقاومت در برابر سایش: استیل نسوز با هدف افزایش مقاومت در برابر حرارت طراحی شده، اما همین ساختار آن را به آلیاژی سخت و پایدار تبدیل کرده است. از این رو مقاومت بسیار بالایی نسبت به سایش در محیط‌های صنعتی خشن مانند تجهیزات انتقال کاتالیست‌ها یا کوره‌ها از خود نشان می‌دهد.

استیل نسوز مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون دارد.

انواع ورق استیل نسوز

جنس ورق استیل نسوز ترکیبی از آهن و کربن با مقادیری کروم، نیکل و گاهی عناصر تثبیت‌کننده مانند تیتانیوم است. هرگونه تغییر در مقادیر ترکیبات استیل می‌تواند خواص آلیاژ را تحت‌تاثیر قرار دهد. انواع ورق استیل نسوز در گریدهای مختلف، با خواص شیمیایی و مکانیکی گوناگون، متناسب با نیازهای کاربردهای تخصصی و صنعتی تولید و عرضه می‌شوند.

 استیل آستنیتی (سری ۳۰۰)

استیل‌های آستنیتی به‌خاطر درصد بالای نیکل و کروم، غیرمغناطیسی یا به اصطلاح نگیر هستند، انعطاف‌پذیری بالایی دارند، استحکام کششی عالی از خود نشان می‌دهند و در برابر خزش از مقاومت مناسبی برخوردارند. ورق استیل نسوز آستنیتی به‌طور ذاتی دمای کاری و مقاومت خزشی بسیار بالاتری نسبت به نوع فریتی دارد.

ورق استیل نسوز ۳۰۹

ورق استیل نسوز ۳۰۹ به‌ویژه گرید اروپایی ۴۸۴۱، یک فولاد نسوز فوق‌العاده کارآمد به‌شمار می‌رود. ورق استیل نسوز 4841 حاوی کروم و نیکل بالاتری (۲۲ تا ۲۴ درصد کروم و ۱۲ تا ۱۵ درصد نیکل) نسبت به گرید ۳۰۴ است. این آلیاژ می‌تواند تا دمای ۹۰۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کند. از دیگر مزایای استیل نسوز ۳۰۹ می‌توان به شکل‌پذیری عالی، قابلیت ماشین‌کاری و جوش‌پذیری مناسب اشاره کرد. علاوه بر این در محیط‌های دریایی و آب شور نیز عملکرد بسیار مناسبی ارائه می‌دهد. ضمنا ورق استیل نسوز ۳۰۹S با گرید ۴۸۳۳، نوع کم کربن 309 بوده که خواص جوشکاری آن بهبود یافته و انعطاف‌پذیری بیشتری در کاربردهای صنعتی فراهم می‌کند.

استیل نسوز ۳۰۹ تا دمای ۱۰۵۰ درجه‌سانتی‌گراد را تحمل می‌کند.

ورق استیل نسوز ۳۱۰

ورق استیل نسوز ۳۱۰ با گرید ۴۸۴۱، آلیاژی بسیار مقاوم در برابر دماهای بسیار بالاست. این آلیاژ حاوی مقادیر قابل‌توجهی کروم (۲۴ تا ۲۶ درصد) و نیکل (۱۹ تا ۲۲ درصد) بوده که باعث شده توانایی تحمل حرارت بیشتری در مقایسه با ورق استیل نسوز ۳۰۹ داشته باشد. استیل نسوز ۳۱۰ دمای پیوسته تا ۱۱۵۰ درجه سانتی‌گراد و دمای متناوب تا ۱۰۳۵ درجه سانتی‌گراد را تاب می‌آورد. از ویژگی‌ها و مشخصات ورق استیل نسوز 310 می‌توان به مقاومت فوق‌العاده در برابر اکسیداسیون، مقادیر زیاد گاز دی‌اکسید کربن و سولفید شدن اشاره کرد.

همچنین ورق استیل نسوز ۳۱۰S با گرید ۴۸۴۵، نوع کم کربن استیل 310 است. در این آلیاژ میزان کربن تا حدود ۰.۰5 کاهش یافته تا خواص جوش‌پذیری و انعطاف‌پذیری آن بهبود یابد. اگرچه این آلیاژ در مقایسه با گرید 310 مقاومت حرارتی و استحکام کمتری دارد. قیمت ورق استیل نسوز 310 به‌دلیل استفاده از مقادیر بیشتر عناصر گران‌قیمت مانند نیکل، بیشتر از سایر استیل‌های نسوز است.

ورق استیل نسوز 321

ورق استیل نسوز گرید ۳۲۱ نمونه بهبودیافته گرید ۳۰۴ بوده که در ساختار آن از مقادیر قابل‌توجهی کروم (۱۷ تا ۱۹درصد) و نیکل (۹ تا ۱۲ درصد) برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و حرارت استفاده شده است. علاوه بر این در ترکیبات استیل 321 عنصر تیتانیوم (حدود 0.7 درصد) وجود دارد که یک تثبیت‌کننده قوی است. این عنصر به‌هنگام جوشکاری و قرارگیری در معرض دماهای بالا (۴۲۰ تا ۸۷۰ درجه سانتی‌گراد)، با کربن استیل ترکیب شده و مانع از تشکیل کاربید کروم در مرز دانه‌ها می‌شود.

استیل فریتی – مارتنزیتی (سری 400)

ورق استیل نسوز فریتی یا مارتنزیتی، حاوی کروم کمتر و نیکل ناچیز یا صفر است که به آن خاصیت مغناطیسی یا به اصطلاح بگیر می‌بخشد. در تولید این گریدها بیشتر بر سختی و استحکام توجه شده و با اینکه می‌توانند در برابر حرارت مقاومت بالایی از خود نشان دهند، اما باز هم نسبت به سری 300 ظرفیت گرمایی کمتری دارند.

ورق استیل نسوز ۴۲۰

ورق استیل نسوز ۴۲۰ حاوی 1 درصد سیلیسیوم، 15 درصد منگنز و 12 تا 14 درصد کروم است. این گرید سختی بسیار بالایی داشته و نسبت به سایش، پوسیدگی و حرارت مقاومت بالایی دارد؛ اما چنانچه دما از محدوده تحمل فراتر رود استحکام خود را از دست می‌دهد. استیل نسوز ۴۲۰ مقاومت حرارتی پایین‌تری نسبت به گرید ۳۱۰ آستنیتی دارد.

ورق استیل نسوز 310، بالاترین مقاومت حرارتی را داراست.

کاربرد ورق استیل نسوز

ورق استیل نسوز به‌خاطر حفظ ساختار و مقاومت در برابر اکسیداسیون و خزش در دماهای بالا، در بسیاری از صنایع مادر کاربرد دارد. این آلیاژ در هر کجا که دمای عملیاتی از مرز تحمل فولادهای معمولی فراتر رود قابل استفاده است. استیل نسوز علاوه بر تحمل دماهای بالا، دچار خوردگی شیمیایی نشده و خواص خود را حفظ می‌کند.

• دیگ‌های بخار و مبدل‌های حرارتی: انتقال حرارت در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاهی از طریق لوله‌ها و مبدل‌ها امری ضروری است. این تاسیسات باید مقاومت مکانیکی خود را در برابر دماهای بسیار بالای بخارات گازی و سیالات حفظ کنند. گریدهای استیل ۳۱۰ و ۳۲۱ گزینه‌های مناسبی برای ساخت محفظه‌های تحت فشار هستند.
• کوره‌های صنعتی: استیل‌های گرید ۳۱۰ و ۳۰۹ به‌دلیل مقاومت در برابر چرخه حرارتی و پوسته پوسته شدن، پرکاربردترین فلز در ساخت جداره‌های داخلی کوره‌های ذوب فلزات، پخت سرامیک، شیشه، کریستال و حتی ریل‌های نگهدارنده شمش کوره‌های نورد، به‌شمار می‌روند.
• هوافضا: در موتور موشک و هواپیما محفظه‌های احتراق، اجزای توربین‌های گازی و بخار مانند پره‌های توربین و چرخ‌دنده‌ها، به دماهای بسیار بالایی می‌رسند. در این شرایط تنها فولادی که می‌تواند چنین حرارتی را تحمل کند استیل نسوز است.
• صنایع فرایندی و شیمیایی: از ورق استیل نسوز در ساخت تانکرها، ابزارآلات، اگزوز موتورهای با دمای عملیاتی بالا، مشعل‌های روغن، پیچ و مهره‌های مقاوم به خزش که در دمای بالا و محیط خورنده قرار دارند، استفاده می‌شود.
• کاربردهای عمومی: کاربرد ورق استیل نسوز تنها به صنایع مادر و تخصصی محدود نشده و در امور ساده‌تر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال با اینکه در صنایع غذایی بیشتر تاکید بر عدم واکنش‌پذیری و بهداشت است، استیل نسوز می‌تواند در بخش‌هایی مانند کوره‌های پخت یا استریل‌سازی با بخار داغ موثر واقع شود.

استیل نسوز در برابر بخار و سیالات داغ مقاوم است.

قیمت ورق استیل نسوز

ورق استیل نسوز به‌دلیل ماهیت پرآلیاژ خود، هزینه تولید بالاتری داشته و به‌طور قابل ملاحظه‌ای گران‌تر از سایر آلیاژهای فولادی است. استیل نسوز از آلیاژهایی مانند کروم، نیکل و مولیبدن تشکیل شده که از گران‌ترین عناصر هستند. از این رو هرچه گرید نسوز بالاتر باشد، قیمت ورق استیل نیز افزایش می‌یابد. علاوه بر این تولید فولادهای نسوز، نیازمند کنترل دقیق ترکیبات شیمیایی و عملیات حرارتی خاص برای ایجاد ریزساختار آستنیتی پایدار است که فرایند را پیچیده و هزینه‌بر می‌کند.

استیل کالایی وارداتی بوده و قیمت ورق نسوز صنعتی کاملا تحت‌تاثیر نوسانات نرخ ارز، هزینه‌های گمرکی و حمل و نقل است. ضمنا مواردی مثل گرید استیل، ابعاد، ضخامت، کیفیت محصول، برند، میزان عرضه و تقاضا نیز در محاسبه قیمت لحاظ می‌شوند.

فروش ورق استیل نسوز

ورق استیل نسوز یک آلیاژ گران‌بها است که حتی به‌عنوان ضایعات باز هم ارزش بالایی دارد. استیل برخلاف فولادهای کربنی معمولی، به‌دلیل ترکیبات شیمیایی بی‌نظیر، در فرایند بازیافت و تولید فولاد جدید قابل استفاده است. از این رو فروش ورق استیل نسوز می‌تواند اقدامی استراتژیک باشد. به عبارت دیگر، ورق استیل نسوز حکم آلیاژ خام را برای کوره‌های ذوب مجدد داشته و به‌جای آنکه صرفا به‌عنوان یک قراضه آهنی به‌فروش برسد، بر اساس درصد عناصر آلیاژی موجود در ترکیبات شیمیایی آن قیمت‌گذاری و معامله می‌شود.

خرید ورق استیل نسوز

ورق استیل نسوز با توجه به ساختار آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی و ترکیبات شیمیایی، خواص و ویژگی‌های متفاوتی ارائه می‌دهد. از این رو خرید ورق استیل نسوز باید با دقت و متناسب با نیاز انجام گیرد. همچنین از آنجا که قیمت ورق نسوز صنعتی به‌شدت تحت‌تاثیر نرخ ارز، تعرفه‌های واردات و ارزش جهانی فلزات پایه قرار دارد، استعلام قیمت پیش از خرید ضروری است. برای کسب اطلاعات بیشتر، راهنمایی در انتخاب گرید مناسب یا استعلام قیمت روزانه انواع ورق استیل نسوز، می‌توانید مستقیما با واحد پشتیبانی و کارشناسان ورق استیل در ارتباط باشید.