آلیاژ ۳۰۴ در لوله و اتصالات

آلیاژ استنلس استیل ۳۰۴ بر پایه اصلاحات انجام شده روی آلیاژ معروف ۳۰۲ (استنلس استیل ۸-۱۸) به وجود می آید. این اصلاحات شامل افزودن کروم و کاهش کربن است. مقدار کربن پایین، ته نشینی کاربید کروم را کاهش داده که تأثیر مستقیمی روی جوش پذیری و مقاومت در برابر خوردگی مرزدانه ای خواهد داشت.

آلیاژ استنلس استیل L304 نیز اصلاح شده نوع ۳۰۴ اما با مقدار کربن کمتر (حداکثر ۰.۰۳۰%) است. که ته نشینی کاربید ها را به حداقل رسانده و جوش پذیری را بهبود می بخشد. در نتیجه از لحاظ جوشکاری حتی در محیط های خورنده بسیار مناسب می باشند. از لحاظ خواص مکانیکی نیز کمی ضعیف تر از استنلس استیل ۳۰۴ است.

این آلیاژ ها به استنلس استیل نگیر مشهور هستند. در واقع، نگیر بودن، نشان دهنده خواص غیرمغناطیسی این آلیاژ ها به علت دارا بودن زمینه و ساختار آستنیتی آنهاست. آستنیت یکی از فاز های آهن با شبکه FCC است که در آهن بدون عناصر آلیاژی در محدوده دمای ۹۱۰ تا ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد پایدار است. با افزودن عناصر آستنیت زا (مانند Ni) می توان آن را در دمای محیط نیز پایدار نمود. وجود ۸ تا ۱۰% نیکل به ازای ۱۸% کروم، ساختار فولاد را به صورت آستنیتی پایدار می نماید. این تغییر فاز باعث تغییر عمده خواص مکانیکی از جمله افزایش شکل پذیری آلیاژ می گردد. این آلیاژها در حالت بازپخت به دلیل وجود فاز آستنیت غیرمغناطیسی بوده اما به دلیل تغییر فاز در حالت کار سرد ممکن است کمی خاصیت مغناطیسی در آنها به وجود آید.

مقاومت در برابر خوردگی استنلس استیل ۳۰۴:

آلیاژهای استنلس استیل ۳۰۴ مقاومت به خوردگی فوق العاده ای در برابر گستره وسیعی از شرایط جوی، شیمیایی، صنایع غذایی، نساجی و نفت از خود نشان می دهند.

مقاومت استنلس استیل ۳۰۴ در برابر اکسیداسیون:

حداکثر دمایی که استنلس استیل ۳۰۴ مقاومت در برابر پوسته پوسته شدن از خود نشان می دهد.

عملیات حرارتی استنلس استیل ۳۰۴:

استنلس استیل ۳۰۴ به وسیله عملیات حرارتی قابل سخت شدن نمی باشد. آنیل: گرم کردن تا ۱۱۲۰ درجه سانتی گراد، سپس به سرعت سرد می شود. استریپ های نازک بار در هوا سرد شده، اما کلفت بار ها به منظور به حداقل رساندن ته نشینی کاربید ها باید در آب سرد می گردند.

شکل پذیری استنلس استیل ۳۰۴:

استنلس استیل ۳۰۴ خواص کششی خیلی خوبی دارد. استحکام تسلیم پایین و قابلیت تغییر طول زیاد این اجازه را به آنها می دهد که قابلیت شکل پذیری در اشکال پیچیده را داشته باشند.

جوش پذیری استنلس استیل ۳۰۴:

کلاس های آستنیتی استنلس استیل، عموماً جوش پذیری مناسبی با هر دو روش نفوذی و مقاومتی از خود نشان می دهند.

کاربرد های استنلس استیل:

دکوراسیون داخلی، تجهیزات آشپزخانه، صنایع شیمیایی، نساجی، کاغذ و دارویی

خواص مکانیکی ورق استیل ۳۰۴/304L

در جدول UTS معادل استحکام کششی نهایی و YS معادل استحکام تسلیم می باشند. استحکام کششی به همراه ازدیاد طول (الانگیشن) معیار مناسبی برای مقایسه میزان چقرمگی آلیاژها می باشد. بنابراین در مورد ورق استیل ۳۰۴ و 304L می توان به این نتیجه رسید که چقرمگی گرید ۳۰۴ نسبت به 304L بیشتر می باشد، چون از توانایی تحمل مقدار بیشتری تنش تا قبل از گسیختگی برخوردار است. با بدست آوردن استحکام کششی و مقایسه آن با اعداد استاندارد، تغییر خواص مکانیکی و یا بسیاری از عیوب  احتمالی آلیاژ بهتر مشخص خواهد شد. در بررسی عبارت “سختی” نیز می توان گفت: میزان مقاومت جسم در برابر تغییر شکل بر اثر نیروی خارجی. سختی سنجی ورق استیل ۳۰۴ معمولاً طی سه روش مقاومت در برابر برش یا سایش، مقاومت در برابر تغییر شکل برگشت پذیر و مقاومت در برابر تغییر شکل برگشت ناپذیر (مانند راکول B) انجام می شود.

خواص فیزیکی ورق استیل ۳۰۴/304L

به طور کلی کاربردهای محدودی وجود دارند که خواص فیزیکی فولادهای ضد زنگ و به ویژه ورق استیل ۳۰۴ معیار و عامل تعیین کننده در انتخاب آنها باشد. با این حال مد نظر قرار دادن تعدادی از خواص فیزیکی در فرآیندهای ساخت و همچنین هنگام کاربرد مهم می باشد. ورق استیل ۳۰۴ با توجه به زمینه آستنیتی دارای خواص غیر مغناطیسی است و در میدان های مغناطیسی تحت تاثیر قرار نمی گیرد. این آلیاژ در سطح بازار تحت عنوان ورق استیل نگیر نیز شناخته می شود. این نکته را نیز نباید فراموش کرد که ورق استیل ۳۰۴ بسته به عواملی چون کار سرد ممکن است کمی خاصیت مغناطیسی پیدا کند. ضریب هدایتی این آلیاژ نیز بسیار پایین است و در حدود یک چهارم فولادهای کربنی می باشد. در انتخاب، طراحی و کاربرد ورق استیل ۳۰۴، ویژگی های فوق باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال دو ویژگی ضریب هدایتی کم و ضریب انبساط حرارتی زیاد باعث می شود در عملیات جوشکاری آنها عیوبی مانند اعوجاج و پیچش مشاهده شود.