تفاوت ورق استیل 310 و 310s
ورق‌های استیل 310 و 310S دو گرید از فولادهای ضد زنگ آستنیتی هستند که به دلیل مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا، در صنایع مختلفی مانند پتروشیمی، تولید برق، و پردازش مواد غذایی کاربرد دارند.
رپرتاژ آگهی: این دو گرید شباهت‌های زیادی دارند، اما تفاوت‌های کلیدی در ترکیب شیمیایی و خواص آنها وجود دارد که بر عملکرد و کاربردشان تأثیر می‌گذارد. در این نوشته، تفاوت‌های این دو گرید را بررسی می‌کنیم و راهنمایی برای انتخاب مناسب ارائه می‌دهیم ، خصوصا در مورد ورق استیل 310s اطلاعات بسیار جامعی را ارائه می دهیم چون در سطح اینترتت اطلاعات کمی در مورد آن وجود دارد
ترکیب شیمیایی
ترکیب شیمیایی ورق استیل 310 و 310S تقریباً یکسان است، به جز محتوای کربن که تفاوت اصلی را ایجاد می‌کند. جدول زیر ترکیب شیمیایی این دو گرید را بر اساس استاندارد ASTM A240 نشان می‌دهد:
|
عنصر |
310 (%) |
310S (%) |
|---|---|---|
|
کربن |
≤ 0.25 |
≤ 0.08 |
|
منگنز |
≤ 2.00 |
≤ 2.00 |
|
سیلیکون |
≤ 1.50 |
≤ 1.50 |
|
فسفر |
≤ 0.045 |
≤ 0.045 |
|
گوگرد |
≤ 0.030 |
≤ 0.030 |
|
کروم |
24.00 - 26.00 |
24.00 - 26.00 |
|
نیکل |
19.00 - 22.00 |
19.00 - 22.00 |
گرید 310S به عنوان نسخه کم‌کربن گرید 310 شناخته می‌شود. کاهش کربن در 310S خطر رسوب کاربید کروم در ناحیه متأثر از حرارت (HAZ) در هنگام جوشکاری را کاهش می‌دهد، که به نوبه خود مقاومت در برابر خوردگی بین‌دانه‌ای را بهبود می‌بخشد
خواص مکانیکی
در دمای اتاق، خواص مکانیکی گریدهای 310 و 310S مشابه هستند، همان‌طور که در جدول زیر نشان داده شده است:
|
خاصیت مکانیکی |
مقدار برای 310/310S |
|---|---|
|
استحکام کششی (MPa، حداقل) |
515 |
|
استحکام تسلیم (MPa، حداقل) |
205 |
|
ازدیاد طول (%، حداقل) |
40 |
|
سختی (برینل، حداکثر) |
217 |
این خواص نشان می‌دهند که در شرایط استاندارد، تفاوت قابل‌توجهی بین این دو گرید وجود ندارد. با این حال، در دماهای بالا، محتوای کربن بالاتر در گرید 310 ممکن است استحکام و مقاومت خزندگی (creep resistance) بهتری فراهم کند. مقاومت خزندگی به توانایی ماده در مقاومت در برابر تغییر شکل تحت تنش ثابت در دماهای بالا اشاره دارد. گرید 310H، که نسخه‌ای با کربن کنترل‌شده (0.04-0.10%) است، به طور خاص برای بهبود مقاومت خزندگی طراحی شده است، اما داده‌های مستقیم برای مقایسه 310 و 310S در این زمینه محدود است
خواص فیزیکی
خواص فیزیکی گریدهای 310 و 310S به دلیل ترکیب شیمیایی مشابه، تقریباً یکسان هستند:
-
چگالی: 7.89 گرم بر سانتی‌متر مکعب
-
محدوده ذوب: 1354-1402 درجه سانتی‌گراد
-
گرمای ویژه: 0.5 ژول بر گرم درجه سانتی‌گراد (در 0-100 درجه سانتی‌گراد)
-
هدایت حرارتی: حدود 14 وات بر متر کلوین
این خواص برای هر دو گرید یکسان هستند، زیرا تفاوت در محتوای کربن تأثیر ناچیزی بر خواص فیزیکی دارد.
مقاومت در برابر خوردگی
هر دو گرید 310 و 310S به دلیل محتوای بالای کروم (24-26%) و نیکل (19-22%) مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا دارند. آنها می‌توانند در سرویس مداوم تا 1150 درجه سانتی‌گراد و در سرویس متناوب تا 1035 درجه سانتی‌گراد مقاومت کنند، مشروط بر اینکه گازهای کاهنده گوگردی وجود نداشته باشند.
با این حال، گرید 310S به دلیل محتوای کربن کمتر، مقاومت بهتری در برابر خوردگی بین‌دانه‌ای، به‌ویژه پس از جوشکاری، دارد. خوردگی بین‌دانه‌ای زمانی رخ می‌دهد که کاربیدهای کروم در مرزهای دانه رسوب می‌کنند و مناطق اطراف را از کروم تخلیه می‌کنند، که باعث کاهش مقاومت در برابر خوردگی می‌شود. گرید 310 به دلیل کربن بالاتر، در محیط‌های مرطوب یا پس از قرار گرفتن طولانی‌مدت در دماهای بالا، بیشتر مستعد این نوع خوردگی است.
قابلیت جوشکاری
گرید 310S به دلیل محتوای کربن کمتر، جوش‌پذیری بهتری دارد. کربن بالا در گرید 310 می‌تواند منجر به رسوب کاربید کروم در ناحیه متأثر از حرارت شود، که خطر خوردگی بین‌دانه‌ای را افزایش می‌دهد. گرید 310S با کاهش این خطر، برای کاربردهایی که نیاز به جوشکاری دارند، مناسب‌تر است. هر دو گرید را می‌توان با روش‌های جوشکاری استاندارد مانند TIG یا MIG جوش داد، اما برای گرید 310 ممکن است نیاز به اقدامات احتیاطی بیشتری باشد.
کاربردها
گریدهای 310 و 310S در محیط‌های دما بالا که نیاز به مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی دارند، استفاده می‌شوند. برخی از کاربردهای رایج عبارتند از:
- گرید 310:
-
قطعات کوره (مانند مشعل‌ها، درها، و فن‌ها)
-
تجهیزات عملیات حرارتی
-
لوله‌های تابشی در پالایشگاه‌های نفت
-
اجزای داخلی گازسازهای زغال‌سنگ
-
- گرید 310S:
-
کاربردهای مشابه گرید 310، اما به‌ویژه در مواردی که جوشکاری مورد نیاز است
-
مبدل‌های حرارتی
-
تجهیزات پردازش شیمیایی
-
محیط‌هایی با حضور مواد خورنده مرطوب در دماهای پایین‌تر
-
گرید 310S همچنین در صنایعی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی در مناطق جوش‌شده دارند، مانند تولید اوره، ترجیح داده می‌شود.
مزایا و معایب
گرید 310
مزایا:
-
استحکام احتمالی بالاتر در دماهای بالا به دلیل محتوای کربن بیشتر
-
مناسب برای کاربردهای دما بالا بدون نیاز به جوشکاری
-
مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون
معایب:
-
جوش‌پذیری محدودتر به دلیل خطر رسوب کاربید
-
مستعد خوردگی بین‌دانه‌ای در مناطق جوش‌شده یا پس از قرار گرفتن طولانی‌مدت در دماهای بالا
-
کمتر مناسب برای محیط‌های مرطوب
گرید 310S
مزایا:
-
جوش‌پذیری عالی به دلیل محتوای کربن کمتر
-
مقاومت بهتر در برابر خوردگی بین‌دانه‌ای، به‌ویژه پس از جوشکاری
-
مناسب برای محیط‌های مرطوب در دماهای پایین‌تر
معایب:
-
استحکام در دمای بالا ممکن است کمی کمتر از گرید 310 باشد
-
هزینه ممکن است به دلیل ویژگی‌های خاص کمی بالاتر باشد
استانداردها و مشخصات
هر دو گرید 310 و 310S تحت استاندارد ASTM A240 تعریف شده‌اند، که مشخصات فولادهای ضد زنگ کروم، کروم-نیکل، و کروم-منگنز-نیکل را برای کاربردهای عمومی و مخازن تحت فشار پوشش می‌دهد. در استانداردهای اروپایی، گرید 310 معمولاً با شماره 1.4845 شناخته می‌شود. این استانداردها ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، و الزامات آزمایش را مشخص می‌کنند.
هزینه و در دسترس بودن
گریدهای 310 و 310S به طور گسترده در بازارهای جهانی و ایران در دسترس هستند. با این حال، قیمت ورق استیل 310 ممکن است به دلیل ویژگی‌های حرارتی و مقاومت به خوردگی بالاتر از گریدهای معمولی مانند 304 باشد. گرید 310S ممکن است به دلیل تقاضا برای جوش‌پذیری بهتر، کمی گران‌تر باشد. عوامل مؤثر بر قیمت شامل ضخامت، ابعاد، و تولیدکننده هستند.
نتیجه‌گیری
ورق استیل 310 و 310S هر دو برای کاربردهای دما بالا مناسب هستند، اما تفاوت در محتوای کربن آنها بر جوش‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی تأثیر می‌گذارد. گرید 310S به دلیل کربن کمتر، جوش‌پذیری بهتری دارد و برای کاربردهایی که نیاز به جوشکاری یا مقاومت به خوردگی در مناطق جوش‌شده دارند، ترجیح داده می‌شود. گرید 310 ممکن است به دلیل کربن بالاتر، استحکام بهتری در دماهای بالا ارائه دهد، اما داده‌های قطعی در این زمینه محدود است. انتخاب بین این دو گرید باید بر اساس نیازهای خاص پروژه، از جمله نیاز به جوشکاری، محیط عملیاتی، و بودجه انجام شود.