استیل 316L (استیل 1.4404)

توضیحات

استیل 316L یا کد استاندارد استیل 1.4404 یکی از محبوب ترین فولادهای ضد زنگ آستنیتی در صنعت است که به دلیل مقاومت بسیار بالای خود در برابر خوردگی، به ویژه در محیط‌های حاوی کلرید مانند آب شور، از اهمیت بالایی برخوردار است. این استیل به دلیل وجود عنصر کروم ، نیکل و مولیبدن در آلیاژ خود، مقاومت به خوردگی حفره‌ای و شکافی بسیار بالایی دارد و به همین دلیل در صنایع مختلفی از جمله صنایع غذایی، دارویی، دریایی و شیمیایی کاربرد گسترده‌ای دارد. این آلیاژ دارای حدود 16-18% کروم و 10-14% نیکل است و به دلیل وجود مولیبدن (2-3%)، مقاومت عالی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی را به ویژه در محیط‌های اسیدی فراهم می‌کند. سطح پایین کربن (حداکثر 0.03%) از تشکیل کاربید در دماهای بالا جلوگیری کرده و به این ترتیب خواص جوشکاری را بهبود می‌بخشد. استانداردهایی نظیر ASTM A240 و UNS S31603 مشخصات فنی این نوع فولاد را تعیین می‌کنند و آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و دماهای بالا دارند، تبدیل می‌کند.

ترکیب شیمیایی استیل 316L

ترکیب شیمیایی استیل 316L همراه با تأثیر هر عنصر بر ویژگی‌های محصول به شرح زیر می‌باشد:

• کروم (Cr) (16-18%): افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، به‌ویژه در محیط‌های خورنده.
• نیکل (Ni) (10-14%): بهبود انعطاف‌پذیری و خاصیت جوشکاری، همچنین افزایش مقاومت در دماهای بالا.
• مولیبدن (Mo) (2-3%): افزایش مقاومت به خوردگی، به‌ویژه در محیط‌های اسیدی و دماهای بالا.
• کربن (C) (حداکثر 0.03%): کاهش احتمال تشکیل کاربید در دماهای بالا و بهبود خواص جوشکاری.
• سیلیکون (Si) (حداکثر 1.0%): افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون و بهبود خواص مکانیکی.
• منگنز (Mn) (حداکثر 2.0%): افزایش استحکام و بهبود مقاومت در برابر خوردگی.
• فسفر (P) (حداکثر 0.045%): می‌تواند سختی را افزایش دهد، اما در مقادیر بالا ممکن است خواص جوشکاری را تحت تأثیر قرار دهد.
• گوگرد (S) (حداکثر 0.03%): باید در حداقل مقادیر باشد زیرا می‌تواند کیفیت جوشکاری را کاهش دهد.

ویژگی‌های کلیدی و خواص استیل 316L

• مقاومت به خوردگی بالا: به دلیل وجود مولیبدن در آلیاژ، مقاومت استیل 316L را در برابر انواع مختلف خوردگی بسیار عالی و بهتر از استیل 316 می‌باشد.
• مقاومت به حرارت: این استیل با توجه به نقطه ذوب بالا مقاومت خوبی در برابر حرارت دارد و می‌تواند در دماهای بالا نیز مقاومت خود به خوردگی و همچنین خواص مکانیکی خود را حفظ نماید.
• جوش‌پذیری عالی: این استیل به راحتی جوشکاری می‌شود و خواص مکانیکی خود را پس از جوشکاری حفظ می‌کند. جوش پذیری استیل 316L به دلیل کربن کمتر از نظیر خود یعنی استیل 316 بهتر است و نیاز به عملیات حرارتی بعد از جوشکاری ندارد.
• محتوای کم کربن: این آلیاژ دارای کربن کمتری نسبت به استیل 316 است که از تشکیل کاربید در دماهای بالا جلوگیری می‌کند و باعث بهبود خواص جوشکاری می‌شود.
• پایداری در دماهای بالا: استیل 316L می‌تواند در دماهای بالا مقاومت خود را حفظ کرده و ساختار خود را بدون تغییر نگه دارد.
• شکل‌پذیری و انعطاف‌پذیری بالا: فولاد ضد زنگ 316L قابلیت بالایی در شکل‌دهی و فرآوری دارد و در فرآیندهای مختلف صنعتی به راحتی قابل استفاده است.
• دوام بالا: این آلیاژ به دلیل ترکیب شیمیایی ویژه و محتوای کم کربن، طول عمر بالا و استحکام مناسبی در شرایط سخت دارد.

ویژگی های فیزیکی استیل 316L

• چگالی: 7900 کیلوگرم بر مترمربع
• مدول الاستیسیته: 200 گیگاپاسکال
• ظرفیت گرمایی: 450 ژول بر کیلوگرم-درجه کلوین
• دمای ذوب: 1390 – 1440 درجه سانتیگراد
• رسانایی حرارتی: 14.6 وات بر متر-درجه کلوین
• مقاومت الکتریکی: 74 میکرواهم بر سانتیمتر

نام های استیل 316L

نام‌های دیگر استیل 316L به همراه استانداردهای  آن به شرح زیر است:

1. AISI 316L – (American Iron and Steel Institute)
2. UNS S31603 – (Unified Numbering System)
3. ASTM A240 Type 316L – (American Society for Testing and Materials)
4. EN 1.4404 – (European Norm)
5. JIS SUS 316L – (Japanese Industrial Standards)

کاربردهای استیل 316L

استیل 316L به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در صنایع مختلف کاربردهای متعددی دارد که شامل موارد زیر است:

1. 1. صنایع غذایی: به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و قابلیت تمیزکاری، در تولید تجهیزات و خطوط فرآوری مواد غذایی و لبنی و آشپزخانه صنعتی استفاده می‌شود.
   2. صنایع دارویی: به عنوان ماده‌ای بهداشتی و قابل جوشکاری، در ساخت تجهیزات دارویی و بیمارستانی، از جمله مخازن و لوله‌ها به کار می‌رود.
   3. صنایع شیمیایی: در تولید مخازن و لوله‌های انتقال مواد شیمیایی خورنده، به دلیل مقاومت بالای آن در برابر خوردگی و دماهای بالا استفاده می‌شود.
   4. صنایع دریایی: در تولید سازه‌ها و تجهیزات دریایی مانند کشتی‌ها و سکوهای نفتی و تجهیزات فراساحلی به کار می‌رود، زیرا از زنگ‌زدگی و خوردگی در محیط‌های مرطوب جلوگیری می‌کند.
   5. تجهیزات نفت و گاز: به دلیل مقاومت در برابر شرایط سخت و خورنده، در ساخت تجهیزات نفت و گاز مانند لوله‌ها و شیرآلات استفاده می‌شود.
   6. صنایع انرژی: در تولید تجهیزات مربوط به انرژی تجدیدپذیر، مانند توربین‌های بادی و سیستم‌های انرژی خورشیدی به کار می‌رود.
   7. تجهیزات خانگی: در ساخت وسایل آشپزخانه، از جمله سینک‌ها و ظرفشویی‌ها به دلیل خواص بهداشتی و زیبایی ظاهری استفاده می‌شود.
   8. تجهیزات پزشکی: در ساخت ابزارآلات و تجهیزات پزشکی که نیاز به قابلیت تمیزکاری و استحکام دارند، به کار می‌رود.

به طور خلاصه، استیل 316L  مقاومت به خوردگی، شکل‌پذیری و جوش‌پذیری عالی دارد و انتخاب مناسبی برای کاربردهایی است که نیاز به مقاومت در برابر محیط‌های خورنده و  همچنین دماهای بالا دارند.