ورق ضد زنگ 409
مقدمه
استیل 409/L409 یک فولاد زنگ نزن (استنلس استیل) فریتی بوده که همچون دیگر گریدهای این خانواده آلیاژی دارای خاصیت مغناطیسی می باشد. این آلیاژ در ابتدا برای بکارگیری در ساخت سیستم های تخلیه دود خودرو (اگزوز) توسعه یافت. دلیل امر نیز مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون خوب در دمای بالا می باشد. این ویژگی به حضور عناصری نظیر کروم و تیتانیم در ترکیب شیمیایی ورق استیل 409 بر می گردد. اما امروزه بکارگیری این آلیاژ بیشتر شده و طیف عظیمی از صنعتگران برای ساخت محصولات خود از این فولاد زنگ نزن استفاده می کنند. این فولاد حاوی کروم کمتری در مقایسه با استنلس استیل 430 می باشد. به همین دلیل مقاومت به خوردگی و قیمت پایین تری نیز نسبت به این گرید دارد. در ادامه با ویژگی های بیشتری از این این فولاد زنگ نزن آشنا می شویم.
ترکیب شیمیایی
| عنصر آلیاژی (%) | استیل 409 | استیل L 409 | |
| کربن (C) | بیشترین مقدار (max) | 0.03 | 0.03 |
| منگنز (Mn) | بیشترین مقدار (max) | 1 | 1 |
| سیلسیم (Si) | بیشترین مقدار (max) | 1 | 1 |
| فسفر (P) | بیشترین مقدار (max) | 0.04 | 0.04 |
| گوگرد (S) | بیشترین مقدار (max) | 0.03 | 0.03 |
| کروم (Cr) | کمترین مقدار (min) | 10.5 | 10.5 |
| بیشترین مقدار (max) | 11.75 | 11.75 | |
| نیکل (Ni)– بیشترین مقدار (max) | 0.5 | 0.5 | |
| تیتانیم (Ti)– بیشترین مقدار (max) | 0.075 | 0.75 | |
| آهن (Fe) | عنصر پایه | عنصر پایه | |
در جدول ترکیب شیمیایی استنلس استیل ها 409 و L 409 نشان داده شده است. گرید L 409 رده آلیاژی کم کربن استیل 409 می باشد. همانطورکه ملاحظه می شود تفاوت عمده ی این دو گرید مربوط به میزان کربن کمتر در گرید L 409 می باشد. کربن پایین تر بهبود جوش پذیری و شکل پذیری را به همراه دارد. این دو گرید حاوی مقادیری از تیتانیم هستند. حضور این عنصر از رسوب زایی کاربید کروم و خوردگی بین دانه ای حین جوشکاری و سرویس دهی در دمای بالا ممانعت به عمل می آورد.
خواص مکانیکی
| رده آلیاژی | استحکام کششی نهایی (MPa) (حداقل مقدار) |
استحکام تسلیم (MPa) (حداقل مقدار) |
الانگیشن (%) (حداقل مقدار) |
سختی |
| UTS (MPa)-min | YS (%2 proof stress) (MPa)-min | E ( % in 50 mm)-min | Hardness -max(HRB) |
|
| 409 | 380 | 170 | 20 | 88 |
| L 409 | 380 | 170 | 20 | 88 |
خواص فیزیکی
| خواص فیزیکی استیل 409 | ||
| چگالی (g/cm3) | 7.8 | |
| دمای ذوب (C֯) | 1371-1421 | |
| مدول الاسیسیته (GPa) | 200 | |
| مقاومت الکتریکی (m.Ωn) | 600 | |
| رسانایی حرارتی (m.k / W) | C ֯ 100 | 25.8 |
| C ֯ 500 | 27.5 | |
| ضریب انبساط حرارتی (C ֯ / m / mµ) | C ֯ 100 - 0 | 11 |
| C ֯ 315 - 0 | 11.7 | |
| C ֯ 538 - 0 | 12.4 | |
مقاومت به خوردگی
رفتار استنلس استیل 409 در مقابل خوردگی مشابه با گرید 410 می باشد. استیل 409 دارای مقاومت به خوردگی بیشتری در مقایسه با فولادهای کربنی است. به عنوان مثال مقاومت این آلیاژ در برابر جَو تقریبا 250 برابر بیشتر از فولادهای کم کربن (mild steel) است. این فولاد زنگ نزن در برابر اتمسفر و گازهای خروجی از گزوز مقاوم بوده و به طور کلی بیشتر در شرایطی که نیاز به مقاومت به خوردگی پایین و ملایمی باشد، استفاده می شود. همانطورکه پیش تر نیز اشاره شد گرید 409 به خاطر داشتن تیتانیم در مقابل رسوب زایی کاربید کروم و وقوع خوردگی بین دانه ای مقاوم است. هم چنین این عنصر از سخت شدن حین خنک شدن پس از جوشکاری نیز جلوگیری می کند.
از آنجایی که میزان کروم در این فولاد زنگ نزن حداقل مقدار است، لذا نسبت به گریدهایی همچون 304 و 430 مقاومت به خوردگی ضعیف تری دارد. بنابراین نسبت به این گریدها بیشتر در معرض زنگ زدگی بوده و نمود این مسئله نیز در سطح آن مشهود است، از این رو در امور دکوراتیو استفاده نمی شود.
مقاومت به اکسیداسیون
ورق استنلس استیل 409 مقاومت به اکسیداسیون خوبی در دماهای بالا دارد. این فولاد زنگ نزن در سرویس دهی های پیوسته تا دمای C ֯ 675 و در سرویس دهی های متناوب تا دمای C ֯ 815 مقاومت به اکسیداسیون خوبی از خود نشان می دهد. البته حداکثر دمای کاری به شریط و گازهای موجود در محیط بستگی دارد.
عملیات حرارتی
گرید 409 عملیات حرارتی پذیر نبوده و بواسطه این فرایند سختی و استحکام آن افزایش نمی یابد. سیکل عملیات آنیل این فولاد شامل حرارتی دهی در محدوده دمایی C ֯ 900 – 790 و سرمایش در هوا می باشد.
شکل پذیری
ورق استنلس استیل 409 معمولا در حالت آنیل شده داکتیلیته بالایی داشته و به راحتی تحت شکل دهی و فرم دهی قرار می گیرد. از نظر قابلیت شکل پذیری رفتار این گرید مشابه با فولادهای کربنی می باشد.
جوش پذیری
معمولا قبل از جوشکاری فولاد زنگ نزن 409، در بازه دمایی C ֯ 260 – 150 تحت عملیات پیش گرم قرار می گیرد. داکتیلیته محصولات جوشکاری شده از جنس استیل 409 را می توان بوسیله عملیات آنیل پس از جوشکاری در محدوده دمایی C ֯ 815 – 760 بهبود بخشید. با این حال عملیات آنیل برای محصولات نازک نیازی نیست.
هنگام جوش کاری استیل 409 می توان از گریدهای 430 و 409 به عنوان فیلر یا الکترود استفاده کرد اما بر طبق استاندارد AS 1554.6 به شدت استفاده از گرید 309 به عنوان فیلر توصیه شده است.
کاربردهای ورق استیل 409
بکارگیری در ساخت سیستم اگزوز خودرو، ترموستات، سیستم های مبدل کاتالیستی، تجهیزات کشاورزی، صدا خفه کن ها، وسایل نقلیه ریلی و جاده ای، تجهیزات انبار و حمل و نقل در صنعت شکر و.... نمونه ای از کاربردهای ورق استیل 409 می باشد.
تهیه ورق استنلس استیل 409
قیمت ورق استنلس استیل 409 نسبت به بسیاری از فولادهای زنگ نزن دیگر، پایین تر است (به خاطر کروم پایین و نداشتن نیکل) و همچنین از موجودیت کمتری در بازار برخوردار است. اما این آلیاژ ماده اولیه بسیاری از واحدهای صنعتی می باشد. از این رو شرکت فلزکالا با واردات انواع ورق های استنلس استیل همچون گرید 409 / L 409 توانسته گامی مهم در جهت پشتیبانی و تامین نیاز صنایع کشور بردارد.