ورق استیل 410 ریز ساختار مارتنزیتی

02122011620 تلفن
ورق استیل 410  خرید و فروش قیمت روز + جدول مشخصات فنی

ورق استیل 410 دارای ریز ساختار مارتنزیتی است که استفاده ای به مراتب خاص و محدود تر در مقایسه با سایر گریدهای استنلس استیل دارد.مقاومت خوب به خوردگی و استحکام بالا از ویژگی های این گرید است...

فلز کالا
فلز کالا

معرفی ورق استیل 410

معرفی ورق استیل 410
24/05/2022

جهت خرید ورق استیل بصورت ورق ارجینال یا کویل استیل می توانید از طریق شماره تماس : 22011620 - 021 با کارشناسان بخش فروش فلز کالا تماس بگیرید.

 

فهرست موضوعات


مقدمه

ورق استیل 410 آلیاژی ضد زنگ است که در خانواده ی فولاد های زنگ نزن ماتنزیتی طبقه بندی می شود. این آلیاژ همانند بسیاری از فولادهای غیرِ استنلس، از قابلیت سخت شدن با استفاده از عملیات حرارتیِ تمپر برخوردار است. ورق استیل 410 حاوی حداقل 11.5 درصد در ترکیب شیمیایی است و همین مقدار کافیست تا دارای ویژگیِ مقاومت در برابر خوردگی باشد. مقاومت خوردگی در بالاترین میزان در این آلیاژ زمانی حاصل می شود که تحت سخت کاری و عملیات حرارتی تمپر قرار گرفته و یک مرحله پولیشکاری نیز روی آن صورت گرفته باشد. ورق استیل 410 آلیاژی برای استفاده های عمومی می باشد که اغلب در شرایط "سخت شده" ارائه می شود. با این حال برای استفاده در کاربردهایی که الزاماتی چون استحکام بالا و مقاومت به حرارت و خوردگی متوسط نیاز است نیز گزینه ای مناسب به نظر می رسد.
ورق استیل 410 با هدف دستیابی به سختی های بالا بهینه شده است و همین موضوع باعث شده تا سایر خواص آن تحت تاثیر قرار بگیرد. فرآیندهای ساخت این آلیاژ باید به گونه ای باشد تا امکان جوش پذیری ضعیف آن مشکلی در روند عملیات ایجاد نکرده و همچنین نیازهای مرتبط با یک عملیات حرارتی نهایی را فراهم کند. مقاومت به خوردگی گریدهای مارتنزیتی نسبت به آلیاژهای استاندارد آستنیتی کمتر است و بازه دمای کاری آنها با توجه به از دست دادن شکل پذیری در دماهای زیر صفر و از دست دادن استحکام در اثر قرارگیری در معرض دماهای بالا، محدود می باشد.

استانداردهای ورق استیل 410

ASTM A240/ASME SA240: کد 240 در هر دو استانداردِ تدوین شده توسط انجمن تست مواد آمریکا و انجمن مهندسین مکانیک آمریکا دربرگیرنده ی آلیاژهای زنگ نزن و مقاوم در برابر حرارتی است که در شکل های پلیت، شیت و استریپ می توانند در کاربردهای عمومی و هم چنین ساخت مخازن و تانکرهای تحت فشار مورد استفاده قرار بگیرند. با بررسی این دو استاندارد، ورق استیل 410 در دسته ی فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی مشاهده می شود.
AMS 5504: این استاندارد از سوی انجمن مهندسین خودرو طراحی و گردآوری شده و شامل آلیاژهایی است که می توان از آنها در ساخت تجهیزات مرتبط با صنایع هوا و فضا استفاده کرد. مواد مورد استفاده در این صنعت حساس باید دارای ویژگی هایی چون مقاومت به خوردگی، خستگی و خزش بوده و همچنین از استحکام و سختی قابل قبولی برخوردار باشند. AMS 5504 معادل ورق استیل 410 می باشد.

ترکیب شیمیایی ورق استیل 410

گرید کربن کروم نیکل منگنز فسفر گوگرد سیلیسیوم نیتروژن
ورق استیل 410  حداقل 0.08 11.5 - - - - - -
 حداکثر 0.15 13.0 - 1.00 0.040 0.030 1.00 -


عامل اصلی تشکیل فاز مارتنزیت در آلیاژهای مارتنزیتی از قبیل ورق استیل 410، عنصر کربن است. با بررسی جدول فوق در می یابیم که محتوای کربن در ترکیب شیمیایی ورق استیل 410 در محدوده ی 0.08 تا 0.15 درصد قرار دارد. همین مقادیر کربن کافیست تا زمینه ی آلیاژ مارتنزیتی شده و سختی آن نیز افزایش یابد. فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی به سخت بودن معروفند و علت این سختی به محتوای بالای کربن در آنها بر می گردد. همچنین با نگاهی دیگر به جدول ترکیب شیمیایی ورق استیل 410 متوجه می شویم که این آلیاژ حاوی حداقل 11.5 و حداکثر 13.0 درصد کروم است. در تعریف فولادهای ضد زنگ آمده است: آلیاژی ضد زنگ است که حداقل حاوی 11.5 درصد کروم در ترکیب شیمیایی باشد. این شرط در خصوص ورق استیل 410 رعایت شده، بنابراین آلیاژی ضد زنگ و مارتنزیتی بوده و از آنجایی که دارای خواص مغناطیسی است، می توان تحت نام ورق استیل بگیر نیز از آن یاد کرد.

 

ورق استیل 410

 

خواص مکانیکی ورق استیل 410

دمای تمپر °C حداقل استحکام کششی (MPa) حداقل استحکام تسلیم (MPa) حداقل ازدیاد طول یا الانگیشن (% در 50 میلیمتر) سختی برینل (HB)
204 1310 1000 16 388
316 1240 960 14 325
427 1405 950 16 401
538 985 730 16 321
593 870 675 20 255
650 755 575 23 225


ورق استیل 410 با توجه به جدول فوق در محدوده دمای بین 204 تا 650 درجه سانتی گراد تحت عملیات حرارتی تمپر یا همان عملیات بازگشت قرار گرفت و پس از آزمایش، نتایج فوق در خصوص حداقل استحکام کششی و تسلیم، الانگیشن یا ازدیاد طول و سختی برینل بدست آمد. همانطور که در جدول مشاهده می شود استحکام کششی و سختی ورق استیل 430 از رفتاری نوسانی برخوردار است، به طوری که حداقل استحکام کششی در بازه دمایی 204 تا 316 درجه سانتی گراد کاهش یافته، در بازه 316 تا 427 درجه سانتی گراد دچار افزایش شده و در بازه 427 تا 650 درجه سانتی گراد مجدداً کاهش یافته است. در خصوص سختی نیز دقیقاً همین نوسان در بازه های زمانی مختلف اتفاق افتاده است. از این موضوع تنها یک نتیجه می توان گرفت و آن این است که برای دستیابی به استحکام کششی و سختی ایده آل در خصوص ورق استیل 410، دمای عملیات تمپر نباید بالاتر از 427 درجه سانتی گراد باشد.

خواص فیزیکی ورق استیل 410

گرید ورق استیل 410
چگالی یا جرم حجمی (kg/m3) 7700
مدول یانگ (GPa) 200
میانگین ضریب انبساط حرارتی 0-100°C (µm/m/°C) 9.9
0-315°C (µm/m/°C 11.4
0-500°C (µm/m/°C) 11.6
هدایت گرمایی 100°C (W/m.k) 28.7
500°C (W/m.k) 26.0
گرمای ویژه 0-100°C (J/kg.K) 570
مقاومت الکتریکی (nΩ.m) 600
محدوده دمای ذوب C° 1404-1440


با بررسی برخی خواص فیزیکی ورق استیل 410 از جمله میانگین ضریب حرارتی که در محدوده های دمایی مختلف بدست آمده، در می یابیم که این آلیاژ با قرار گرفتن تحت تاثیر گرما، دچار انبساط آنچنانی نشده و این موضوع در کاربردهای مختلف می تواند معایب و مزایای خاص خود را به دنبال داشته باشد. در خصوص هدایت حرارتی یا گرمایی ورق استیل 410 نیز می توان گفت این آلیاژ در مقایسه با هدایت گرمایی موادی چون آهن یا چدن دارای مقادیر پایین تری است. این بدان معنی است که ورق استیل 410 در مقایسه با فلزاتِ ذکر شده دیرتر گرم شده و پس از گرم شدن، مدت زمانی بسیار طولانی آن را حفظ کرده و گرمای خود را دیرتر از دست می دهد.
چگالی یا جرم حجمی نیز یکی از مهم ترین ویژگی های فیزیکی می باشد که با استفاده از آن، به راحتی و بدون نیاز به باسکول می توان وزن مواد را به طور تقریبی بدست آورد. در بسیاری موارد، مشتریان گرامی خواهان اطلاعات وزنی در خصوص محصولات مورد نظرشان هستند و در چنین شرایطی وقت کافی برای باسکول کردن آنها وجود ندارد. بنابراین، با کمک گرفتن از چگالی و در کسری از ثانیه، عدد تقریبی در اختیار مشتریان عزیز قرار می گیرد. به عنوان مثال، وزن تقریبی یک برگ ورق استیل 410 به ضخامت 15 میلیمتر و ابعاد 1 در 2 متر، با علم به اینکه چگالی آن معادل 7700 کیلوگرم در متر مکعب است، برابر است با: 0.015 × 1 × 2 × 7700 = 231 کیلوگرم.

مقاومت به خوردگی و حرارت ورق استیل 410

ورق استیل 410 در برابر اتمسفر خشک، آب شیرین، محلول های قلیایی و اسیدهای ملایم، مواد غذایی، بخار و گازهای داغ مقاومت خوبی از خود نشان می دهد، زیرا با تشکیل لایه اکسیدی روی سطح، از آلیاژ در برابر عوامل تهاجمی محافظت می کند. ورق استیل 410 نسبت به آلیاژهای آستنیتی مقاومت به خوردگی کمتری دارد. مقاومت به خوردگی آن همچنین حدود 17 درصد کمتر از فولادهای زنگ نزن فریتی مانند ورق استیل 430 است. این آلیاژ در صورت قرار گرفتن در معرض کلریدها زمانی عملکرد خوبی دارد که مرتباً تحت تمیزکاری قرار بگیرد.
به منظور دستیابی به حداکثر مقاومت به خوردگی در محیط های شیمیایی، سطح ورق استیل 410 بایستی عاری از هرگونه رنگ حرارتی یا اکسیدیِ ناشی از فرآیندهای آهنگری، آنیل یا دیگر عملیات حرارتی باشد. برای این کار، سطح تماماً باید پولیش و صیقلی شود تا هرگونه اثر اکسید و کربن زدایی روی آن از بین برود. در نهایت آلیاژ باید در محلولِ 10 تا 20 درصد اسید نیتریک گرم غوطه ور شود تا عوامل باقیمانده که ممکن است روی عملکرد آن تاثیر منفی بگذارد، از بین بروند. در نهایت و پس از غوطه وری در اسید نیتریک، آلیاژ باید به طور کامل و به دقت تحت شستشو قرار گیرد.
ورق استیل 410 تا دمای حدود 650 درجه سانتی گراد مقاومت خوبی در برابر پوسته شدن از خود نشان می دهد، اما با توجه به کاهش خواص مکانیکی، معمولاً برای استفاده در دمای بین 400 تا 580 درجه سانتی گراد توصیه نمی شود.

عملیات حرارتی ورق استیل 410

به منظور آنیل ورق استیل 410، ابتدا باید آن را تا دمای 815 تا 842 درجه سانتی گراد تحت حرارت قرار داد و به ازای هر 25 میلی متر ضخامت به مدت یک ساعت آن را در کوره نگه داشت و سپس اجازه داد تا در کوره تا دمای اتاق سرد شود. این عملیات باید سختی برینل بین 126 تا 192 ایجاد کند. به منظور دستیابی به حداکثر سختی و مقاومت در برابر خستگی، عملیات حرارتی سخت شدن ضروری است. از آنجا که ورق استیل 410 جاذبِ آهسته ی گرماست، باید به تدریج تحت حرارت قرار گیرد و به اندازه کافی در دمای مورد نظر قرار بگیرد تا همه ی بخش های آلیاژ به یک دمای یکنواخت برسند.
برای دستیابی به حداکثر استحکام، سختی و مقاومت در برابر خوردگی، ورق استیل 410 باید به آرامی تا دمای 982 درجه سانتی گراد گرم شده و سپس در روغن تا دمای محیط سرد شود. در صورتی که ضخامت ورق استیل 410 نازک باشد، به جای روغن می توان از هوا برای سرد کردن آن استفاده کرد. در صورتی که پس از سرد کردن تا دمای اتاق سختیِ مورد نظر حاصل نشد، برای دستیابی به این موضوع، آلیاژ را باید تا دمای منفی 73 درجه سانتی گراد سرد کرد.
ساختارِ تازه ماتنزیتی شده در ابتدا کاملاً شکننده است و باید تحت عملیات تنش زدایی قرار گیرد یا در دمای تقریباً 204 تا 260 درجه سانتی گراد تحت عملیات تمپر (بازگشت) قرار گیرد تا بخشی از خواص شکل پذیری آن بازیابی شود. در طول عملیات تمپر در محدوده دمای 149 و 316 درجه سانتی گراد، ساختار مارتنزیت سست می شود که در نتیجه ی آن، تنش های حجمیِ مرتبط با تشکیل فاز مارتنزیت در هنگام کوئنچ کاهش می یابد. در نتیجه، مارتنزیت همچنان سختی و خواص مقاومت به خستگی بالا را نشان خواهد داد، این در حالی است با کاهشِ محدودِ سختی، مقداری شکل پذیری نیز در آلیاژ ایجاد می شود.

جوشکاری و ماشینکاری ورق استیل 410

ورق استیل 410 با استفاده از تمام روش های استاندارد به راحتی قابل جوشکاری است، اما به منظور کاهش احتمال ایجاد ترک، قبل از جوشکاری نیاز به پیش گرم در محدوده دمای 150 تا 260 درجه سانتی گراد دارد و همچنین پس از عملیات جوشکاری نیز باید تحت آنیل قرار بگیرد. در صورتی که پس از فرآیند جوشکاری نیاز به سخت کاری یا عملیات حرارتی تمپر (بازگشت) ضروری باشد، باید از الکترود یا پر کننده ی گرید 410 استفاده کرد. اگر قرار باشد قطعات ورق استیل 410 در شرایط تحت جوش استفاده شوند، برای دستیابی به یک اتصال داکتیل و انعطاف پذیر می توان از فیلرهای گرید 309 بهره برد. استاندارد AS 1554.6 جوشکاری ورق استیل 410 با استفاده از الکترودها و فیلرهای گرید 309 را تایید کرده است.
در شرایط آنیل یا تمپر، ماشینکاری ورق استیل 410 نسبتاً آسان انجام خواهد شد، اما در صورتی که سختی راکول آن معادل 30 باشد، چنین عملیاتی با مشکلات زیادی مواجه می شود. گرید 416 مختص عملیات ماشینکاری تولید می شود و آلیاژی است که می تواند جایگزین مناسبی برای گرید 410 باشد. البته این را نباید فراموش کرد که خواص مکانیکی گرید 416 نسبت به 410 کمتر بوده و مقاومت به خوردگی آن نیز پایین تر است.

کاربردهای ورق استیل 410

ورق استیل 410 آلیاژی ماتنزیتی است و مهم ترین خاصیت آن سختی بالای آن می باشد. این سختی به قطعات با ضخامت نازک این اجازه را می دهد تا تحت فشار قرار بگیرند و بدون اینکه دچار شکست شوند، عملکرد خوبی از خود نشان دهند. یکی از کاربردهای مهم ورق استیل 410 با توجه به خواص ذکر شده، ساخت تجهیزات با لبه های تیز و برنده مانند کارد و چاقو مورد استفاده در آشپزخانه ها و رستوران ها می باشد. ورق استیل 410 همچنین در ساخت تجهیزات پزشکی مانند تیغه های جراحی کاربرد دارد. برخی تجهیزات مرتبط با پالایش نفت، گاز و پتروشیمی، فرآوری سنگ معدن، تولید قند و شکر، صفحات پرسی، فلنج، پیچ و مهره، شفت پمپ ها، قطعات توربین های گاز و بخار، برج های تقطیر نفت و . . . از دیگر کاربردهایی است که می توان در ساخت آنها از ورق استیل 410 بهره برد و به نتایج قابل قبولی دست پیدا کرد.

 

ورق استیل 410

 

قیمت ورق استیل 410

قیمت ورق استیل 410 با توجه به درصد پایینِ عناصر آلیاژی در ترکیب شیمیایی، نسبت به آلیاژهایی چون 304، 316 ارزانتر است، البته این عدد نسبت به قیمت آلیاژ 430 کمی بالاتر می باشد. این گرید معمولاً در ضخامت های بالا و بین 15 تا 20 میلی متر و در سطح No.1 یا تک پولیش عرضه می شود. محبوبیت این آلیاژ در سطح بازار نسبت به آلیاژهای 430، 304 و 316 کمتر است و همین موضوع شاید یکی از عواملی باشد که بر قیمت آن تاثیرگذار است. از دیگر عوامل تاثیرگذار بر قیمت ورق استیل 410، حجم تقاضا و میزان موجودی انبار می باشد. طبیعتاً نرخ خرده فروشی با قیمت عمده فروشی کاملاً متفاوت است. با در نظر گرفتن عدد مبنای 1 برای آلیاژ 430، قیمت ورق استیل 410  تقریباً معادل 1.15 می باشد. جهت آگاهی از آخرین قیمت ورق استیل 410 با کارشناسان فروش مجموعه فلز کالا تماس حاصل نمایید.


  • در ساخت کدام یک از تجهیزات دندانپزشکی از استیل 410 استفاده می شود؟

    یکی از کاربردهای ورق استیل 410 بکارگیری در ساخت تجهیزات دندانپزشکی همچون مانند انبرک (forceps)، پنس، قیچی، جرم گیر (scaler)، ابزار کشیدن دندان و...... می باشد. همچنین این نکته را نیز باید اشاره نمود علاوه بر تجهیزات دندانپزشکی از این آلیاژ در ساخت دیگر لوازم پزشکی همچون ابزار جراحی استفاده می شود.

  • چرا در ساخت تجهیزات دندانپزشکی از استیل 410 استفاده می شود؟

    به طور کلی آلیاژهایی که در ساخت ابزارآلات پزشکی استفاده می شوند باید دارای ویژگی های نظیر مقاومت به خوردگی، بهداشتی بودن، استحکام و دوام بالا باشند. اما تجهیزات دندانپزشکی علاوه بر موارد فوق از آنجایی که در تماس مستقیم با دندان بوده باید دارای لبه تیزی بوده و مقاومت به سایش بالایی نیز داشته باشند. در این راستا دو عامل مقاومت به سایش و تیز بودن (بواسطه عملیات حرارتی پذیر بودن) استیل 410 منجر به انتخاب آن جهت ساخت ابزارآلات دندانپزشکی شده است. معمولا پس از عملیات حرارتی استحکام و سختی این فولاد زنگ نزن مارتنزیتی افزایش می یابد. همچنین پس از عملیات حرارتی به دلیل تشکیل ترکیباتی نظیر کاربید کروم از مقاومت به سایش خوبی نیز برخوردار است. در منابع ذکر شده که عموما عمر یک وسیله دندانپزشکی که از جنس فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی همچون گرید 410 ساخته شده باشد به طور میانگین 15 سال است. در این زمینه نمونه هایی وجود دارد که تا 30 نیز عمر مفید داشته اند.


امتیاز شما به این مطلب چقدر است؟


ارسال نظر درباره این موضوع

Loading...
تماس بگیرید