ورق استیل 309 نسوز

ورق استیل 309 نسوز

• بازدید:1085
• کامنت:0
• دو شنبه, 09 خرداد 1401

مقدمه – معرفی ورق استیل نسوز 309

ورق استیل 309 یک فولاد زنگ نزن (استنلس استیل) آستنیتی بوده که جهت بکارگیری در دماهای بالا توسعه یافته است. این گرید همچون دیگر رده های آلیاژی از استیل های آستنیتی سری 300 فاقد خاصیت مغناطیسی می باشد. عمده ترین ویژگی استنلس استیل 309 مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دماهای بالاست. این ویژگی ناشی از بالاتر بودن مقادیر کروم (22 الی 24 درصد) و نیکل (12 الی 15 درصد) در ترکیب شیمیایی این آلیاژ نسبت به گریدهایی همچون 304 می باشد. از دیگر ویژگی های این فولاد زنگ نزن می توان به استحکام بالای آن در دمای اتاق و دماهای بالا اشاره نمود. به طور کلی از آنجایی که استنلس استیل 309 خواص مناسبی از خود دردماهای بالا ارائه می دهد به آن استیل نسوز نیز می گویند. به همین خاطر عمده ترین مشتری های ورق استیل نسوز 309 صنایعی هستند که در خلال پروسه های خود با حرارت سروکار داشته و به ماده ای نیاز دارند که بتواند در این شرایط عملکرد مناسبی از خود نشان دهد. بالاتر بودن مقادیر کروم و نیکل در ترکیب شیمیایی این گرید علاوه بر بهبود مقاومت به خوردگی و خواص استحکامی در دمای بالا، منجر به افزایش قیمت در مقایسه با برخی از فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300 شده است. از این رو قیمت ورق استیل نسوز 309 در مقایسه با گریدهای همچون 304، 316 و 321 به خاطر دارا بودن مقادیر بیشتری از عناصر کروم و نیکل بالاتر است. ورق استیل (S) 309 رده ی کم کربن گرید 309 بوده که به خاطر دارا بودن کربن کمتر مقاومت بیشتری در برابر رسوب زایی کاربید کروم (chromium carbides percipitation) و خوردگی بین دانه ای (intergraular corrosion) به ویژه هنگام جوشکاری دارد. ورق استیل 309 و (S) 309 معمولا با دو سطح مات دوپولیش (2b) و مات تک پولیش (No.1) ارائه می شود که ورق های مات دوپولیش معمولا در ضخامت های کمتر از 3 میلی متر و ورق های مات تک پولیش در ضخامت های بیشتر از 3 میلی متر تولید می شوند.

آنالیز ترکیب شیمیایی ورق استیل نسوز 309

در جدول 1 ترکیب شیمیایی استنلس استیل های 309 و (S) 309 ارائه شده است. همانطورکه ملاحظه می سود عمده ترین تفاوت این دو گرید مربوط به کربن کمتر در ترکیب شیمیایی ورق استیل نسوز (S) 309 می است. کربن کمتر بهبود جوش پذیری و مقاومت بالاتر در برابر رسوب زایی کاربیدها و خوردگی بین دانه ای را به دنبال دارد. کربن بیشتر منجر به بهبود و ارتقای خواص خزشی می شود. 

خواص فیزیکی ورق استیل نسوز 309

جدول 2: خواص فیزیکی ورق استیل نسوز 309

خواص مکانیکی ورق استیل نسوز 309

جدول 3: خواص مکانیکی ورق استیل نسوز 309 در شرایط آنیل شده

مقاومت به خوردگی ورق استیل نسوز 309

همانطورکه پیش تر اشاره شد ورق استیل نسوز 309 حاوی 22 الی 24 درصد کروم و 12 الی 15 نیکل بوده و بیشتر به منظور بکارگیری در دماهای بالا طراحی شده است. از این رو در مبحث بررسی مقاومت به خوردگی بیشتر خوردگی در دماهای بالا مطرح است. با این وجود به خاطر اینکه حاوی کروم و نیکل بالاتری بوده نسبت به گرید 304 در محیط های دریایی مقاومت به خوردگی بیشتری دارد. ورق استیل 309 می تواند در اتمسفرهای گوگرد دار تا دمای ( F ° ) 1832 ( معادل  C °  1000) عملکرد خوبی داشته باشد. این آلیاژ در اتمسفرهای کربوره کننده استفاده نمی شود زیرا تنها مقاومت متوسطی در برابر جذب کربن از خود نشان می دهد. استنلس استیل 309 در محیط کمی اکسید کننده، نیتروژن دهنده، صنعت سیمان و دیگر صنایع حرارتی مورد استفاده استفاده قرار می گیرد. اما در هر یک از این محیط ها و تحت شرایط حاکم، رفتار این رده آلیاژی در برابر خوردگی متفاوت بوده و حداکثر دمای کاری آن کاهش می یابد. به طور کلی میزان مقاومت ورق استیل 309 در دما و شرایط مختلف به شرح زیر است:
•    شرایط اکسیدی محیط ( حاوی حداکثر ( m3 / g ) 2 گاز سولفور)
در سرویس دهی های پیوسته تا ( C ֯ ) 1050
حد دمایی: ( C ֯ ) 1100
•    شرایط اکسیدی محیط ( بیشتر از ( m3 / g ) 2 گاز سولفور)
حد دمایی: ( C ֯ ) 950
•    در شرایطی اکسیژن جو کم باشد ( حاوی حداکثر ( m3 / g ) 2 گاز سولفور)
حد دمایی: ( C ֯ ) 1000
•    اتمسفرهای نیترید کننده یا کربوره کننده
حد دمایی: ( C ֯ ) 950 - 850

مقاومت در برابر حرارت ورق استیل نسوز  309

به طور کلی ورق استیل نسوز 309 به خاطر دارا بودن مقاومت عالی در برابر حرارت، دارا بودن استحکام و مقاومت به خزش در دمای بالا در صنایعی که با حرارت بالا کار می کنند بکارگیری می شوند. این آلیاژ معمولا در سرویس دهی های پیوسته تا دمای ( C ֯ ) 1093 و در سرویس دهی های غیر پیوسته تا دمای ( C ֯ ) 982 مقاومت به اکسیداسیون خوبی از خود نشان می دهد. به طور کلی گستره تخریب ورق استیل 309 حدود ( C ֯ ) 1093 می باشد. البته این نکته را نیز باید اشاره نمود که این فولاد زنگ نزن نیز همچون دیگر گریدهای آستنیتی سری 300 در معرض رسوب زایی کاربید کروم و خوردگی بین دانه ای قرار دارد که ورق استیل (S) 309 به خاطر داشتن کربن کمتر در مقابل این پدیده به ویژه هنگام جوشکاری مقاوم تر است. 
ورق استیل نسوز 309 زمانی که به طور طولانی مدت در محدوده دمایی 650 الی (C ° ) 950 تحت حرارت دهی قرار باشد در معرض تشکیل فاز سیگما قرار می گیرد. رسوبات سیگما منجر به تردی و شکنندگی می شوند. معمولا با انجام عملیات آنیل در بازه محدوده دمایی 1000 الی ( C ° ) 1100 می توان اثرات فاز سیگما را کم کرده و یا از بین بردن و چقرمگی را نیز بهبود بخشید. 

عملیات حرارتی ورق استیل نسوز 309

ورق استیل نسوز 309 همچون دیگر رده های آلیاژی از استنلس استیل های آستنیتی سری 300 فاقد قابلیت سخت شوندگی بواسطه عملیات حرارتی است. معمولا بواسطه اعمال کار سرد سختی و استحکام آن افزایش می یابد. سیکل عملیات آنیل این آلیاژ شامل حرارت دهی در بازه دمایی 1138 الی ( C ° ) 1121 و سرمایش در آب یا هوا می باشد.  

جوش پذیری ورق استیل نسوز 309

جوشکاری ورق استیل نسوز 309 بوسیله روش های ذوبی ( fusion welding ) و مقاومتی (resistance welding ) انجام می شود. معمولا استفاده از روش اکسی استیلن جهت جوشکاری این فولاد ضد زنگ استفاده نمی شود. به طور کلی می توان ورق استیل نسوز را بوسیله اکثر روش های استاندارد جوشکاری همچون TIG، PLASMA، SAW، SMAW، MIG و FSAW جوش داد.
عموما جوش پذیری ورق استیل نسوز 309 همچون گرید 304 در نظر گرفته می شود اما از آنجایی که ضریب انبساط حرارتی بیشتری دارد جهت جلوگیری از تاب برداشتن و اعوجاج باید تمهیداتی در نظر گرفت. 

شکل پذیری ورق استیل نسوز 309

ورق استیل نسوز 309 با وجود اینکه نرخ کارسختی بالایی دارد اما به راحتی تحت فرایندهای شکل دهی همچون کشش، پرس و یا استامپ قرار می گیرد. معمولا پس از اعمال کار سرد روی این گرید عملیات آنیل به منظور کاهش تنش های داخلی، سختی و افزایش داکتیلیته انجام می شود. این نکته را نیز باید اشاره نمود که ورق استیل 309 زمانی که تحت شکل دهی در حالت سرد قرار می گیرد حالت مغناطیسی خود را حفظ می کند. در حالی که اعمال کار سرد روی بعضی از استیل های آستنیتی سری 300 همچون ورق استیل 304 منجر به ایجاد خاصیت مغناطیسی می شود. 

کاربردهای ورق استیل نسوز 309

با توجه به ویژگی های ورق استیل 309 همچون استحکام، مقاومت به خزش و مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دمای بالا از این فولاد زنگ نزن بیشتر در صنایعی که با حرارت سر و کار دارند استفاده می شوند.  به همین خاطر از این آلیاژ در ساخت اجزا و قطعات کوره، بویلر، مبدل های حرارتی و قطعات موتورهای هوایی استفاده می شود. یکی دیگر از صنایعی که در معرض حرارت بوده و از استنلس استیل 309 در ساخت تجهیزات خود استفاده می کند کارخانه ها و تاسیسات تصفیه زباله می باشد. معمولا ورق استیل نسوز 309 در ساخت کوره های زباله سور و کوره دوار مورد استفاده در این صنعت بکارگیری می شود. صنایع شیمیایی، پتروشیمی، پالایش نفت، برق و کارخانجات کاغذ سازی از دیگر مصرف کننده و مشتری های ورق استیل نسوز 309 هستند که از این آلیاژ جهت ساخت تجهیزات و ماشین آلات خود استفاده می کنند.

قیمت ورق استیل نسوز 309

نوع و میزان عناصر آلیاژی موجود در استنلس استیل ها یکی از مهمترین عوامل و پارامترهایی است که سبب اختلاف قیمت در این فولادها می شود. معمولا هر قدر که میزان نیکل و کروم در ترکیب فولادهای زنگ نزن بیشتر باشد قیمت آنها نیز بالاتر می رود. از این رو استیل های سری 400 که فاقد نیکل هستند در مقایسه با استیل های آستنیتی سری 300 که در ترکیب شیمیایی خود حاوی نیکل هستند قیمت پایین تری دارند. به استنلس استیل های آستنیتی سری 300 فولادهای کروم نیکل دار نیز می گویند. در این خانواده آلیاژی معمولا هر گریدی که دارای کروم و نیکل بیشتری باشد از قیمت بالاتری برخوردار است. به همین جهت قیمت ورق استیل نسوز 309 در مقایسه با گریدهایی همچون 301، 304، 309 و 321 بالاتر است. اما در مقایسه با دیگراستیل های نسوز همچون گریدهای 310 و 4841 به خاطر اینکه از کروم و نیکل کمتری برخوردار بوده ارزان تر است. این نکته را نیز باید اشاره نمود که در تعیین قیمت ورق استیل نسوز 309 و دیگر انواع استنلس استیل ها با توجه به وارداتی بودن این فولادها عواملی نظیر نوسانات ارزی، هزینه جابجایی و حمل بار، ضخامت و سطح پرداخت پایانی نیز دخیل می باشد.

خرید ورق استیل نسوز 309

همانطورکه در قسمت کاربردهای ورق استیل نسوز 309 اشاره شد صنایع مختلفی مصرف کننده این رده آلیاژی از استنلس استیل ها هستند. از طرفی فولادهای زنگ نزن موجود در کشور وارداتی می باشند. خرید متریال با کیفیت و معتبر نیز همواره یکی از دغدغه های فعالان و تولید کنندگان صنعتی بوده است. بنابراین جهت تهیه این فولادها می بایست به شرکت بازرگانی فعال در امر واردات استنلس استیل مراجعه نمود. اما موجودیت ورق استیل نسوز 309 در بازار به اندازه گریدهایی همچون 304، 316 و 430 نیست و بسیاری از وارد کننده های فولاد زنگ نزن این گرید را در بین محصولات خود ندارند. اما مجموعه بازرگانی فلزات رنگین با تجربه ای بالغ بر سه دهه واردات انواع ورق های استنلس استیل از معتبرترین برندهای فولادسازی در دنیا همواره انواع رده های آلیاژی از استیل های سری 300 و 400 همچون ورق استیل نسوز 309 را در بین محصولات خود موجود داشته است. جهت خرید ورق استیل نسوز 309 و دیگر گریدهای آلیاژی از استنلس استیل ها می توانید با کارشناسان بخش فروش در مجموع بازرگانی فلزات رنگین تماس حاصل نمایید. لازم به ذکر ورق استیل نسوز در شرکت فلزات رنگین از برندهای آسرینوکس (Acerinox)، اتوکمپو (Outokumpu) و کلمبوس (Columbus) که برترین کمپانی های تولید استنلس استیل در دنیا هستند تامین می شود. در هنگام فروش ورق استیل در مجموعه ما سرتیفیکت مختص به همان متریال که توسط کارخانه تولید کننده صادر گشته به مشتری ارائه می شود.