خواص و کاربردهای استیل 310 و 310S

استیل 310 و نوع کم کربن آن، یعنی استیل 310S، از فولادهای زنگ نزن آستنیتی با مقاومت فوق العاده در برابر حرارت، اکسیداسیون و خوردگی هستند. این آلیاژها به طور خاص برای کار در شرایط دمای بسیار بالا طراحی شده اند و به همین دلیل در صنایع حرارتی، کوره ها و تجهیزات صنعتی پرکاربرد هستند. ترکیب متعادلی از کروم و نیکل در این گریدها باعث شده تا ضمن حفظ استحکام در دماهای بالا، مقاومت مطلوبی در برابر اکسیداسیون و شوک حرارتی داشته باشند.

استیل 310S از نظر ساختار مشابه 310 است، اما به دلیل میزان کمتر کربن، جوش پذیری بهتری دارد و در شرایطی که خطر ترک ناشی از حرارت وجود دارد، انتخاب مناسب تری محسوب می شود. این دو نوع استیل در دسته ی استیل های نسوز یا مقاوم به حرارت قرار می گیرند و به همین دلیل یکی از گریدهای پرکاربرد در صنایع انرژی و تولید محسوب می شوند.

در هنگام بررسی قیمت فولاد آلیاژی باید به ترکیب شیمیایی و مقاومت حرارتی گریدهایی مانند استیل 310 توجه کرد، زیرا عناصر آلیاژی مستقیماً بر قیمت نهایی تأثیر می گذارند.

ترکیب شیمیایی استیل 310

در ترکیب شیمیایی استیل 310، حدود 25 درصد کروم و 20 درصد نیکل وجود دارد. این نسبت بالا از عناصر آلیاژی، دلیل اصلی مقاومت عالی در برابر حرارت و خوردگی است. وجود کروم موجب ایجاد لایه ای محافظ از اکسید کروم روی سطح فلز می شود که مانع زنگ زدگی و اکسیداسیون در دماهای بالا است. نیکل نیز باعث پایداری ساختار آستنیتی و حفظ انعطاف پذیری فلز می شود.

در استیل 310S مقدار کربن معمولاً کمتر از 0.08 درصد است، در حالی که در نوع 310 این مقدار کمی بیشتر است. این تفاوت کوچک، تأثیر زیادی بر رفتار فلز در هنگام جوشکاری دارد و مانع تشکیل کاربیدهای کروم در مرز دانه ها می شود. در نتیجه، استیل 310S در برابر خوردگی بین دانه ای مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد.

تفاوت بین استیل 310 و 310S

تفاوت اصلی بین این دو گرید در میزان کربن است. همان طور که اشاره شد، استیل 310S با کربن کمتر، جوش پذیری بالاتر و خطر کمتر ترک خوردن دارد. از سوی دیگر، استیل 310 به دلیل مقدار بیشتر کربن، اندکی سخت تر و مقاوم تر در برابر سایش است.

به زبان ساده تر، اگر قطعه ای نیاز به شکل دهی و جوشکاری زیاد دارد، استیل 310S انتخاب بهتری است، اما اگر هدف استحکام و مقاومت حرارتی حداکثری باشد، استیل 310 عملکرد بهتری دارد.

استانداردها و نام های معادل (AISI، UNS، DIN و …)

استیل 310 در سیستم استاندارد AISI با همین نام شناخته می شود و معادل آن در سیستم UNS، عدد S31000 است. در حالی که نوع 310S با کد S31008 معرفی می شود. در استاندارد DIN آلمان نیز این گریدها با نام 1.4841 (برای 310) و 1.4845 (برای 310S) شناخته می شوند.

آشنایی با این نام های معادل برای مهندسان و خریداران اهمیت زیادی دارد، زیرا در برگه های فنی تولیدکنندگان ممکن است هر یک از این نام گذاری ها استفاده شود.

برای اطلاع از قیمت ورق استیل مخصوص کاربردهای دمای بالا، ورق های ساخته شده از استیل 310 و 310S انتخابی ایده آل هستند که دوام فوق العاده ای در برابر حرارت دارند.

ویژگی ها و خواص مکانیکی استیل 310 و 310S

مقاومت در برابر حرارت و اکسیداسیون

استیل 310 قادر است دماهایی تا حدود 1100 درجه سانتی گراد را بدون از دست دادن خواص مکانیکی خود تحمل کند. حتی در محیط های اکسیدی یا حاوی گازهای احتراق، سطح این آلیاژ به دلیل وجود کروم بالا، لایه ای مقاوم در برابر پوسته شدن تشکیل می دهد.

این ویژگی باعث شده استیل 310 یکی از اصلی ترین گزینه ها برای ساخت اجزای داخلی کوره ها، مشعل ها و دودکش های صنعتی باشد.

خواص مکانیکی استیل 310 و 310S در دماهای بالا و پایین

در دماهای بالا، استیل 310 استحکام خود را به خوبی حفظ می کند و دچار تغییر شکل ناگهانی یا افت مقاومت نمی شود. در دماهای پایین نیز ساختار آستنیتی آن مانع از شکنندگی فلز می شود.

همین ویژگی باعث شده بتوان از این آلیاژ در تجهیزاتی استفاده کرد که تحت تغییرات ناگهانی دما قرار می گیرند، مانند خطوط حرارتی یا سیستم های اگزوز صنعتی.

مقاومت در برابر خوردگی

یکی از مزایای اصلی استیل 310 مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و خوردگی در محیط های مرطوب، گوگردی و حاوی نمک است. البته در محیط های کلرایدی غلیظ (مثل آب دریا) ممکن است دچار خوردگی حفره ای شود. به همین دلیل، در کاربردهای دریایی استفاده از آن با احتیاط انجام می شود.

قابلیت جوشکاری و شکل پذیری

استیل 310 و به ویژه نوع 310S جوش پذیری بسیار خوبی دارند و می توان با روش های TIG، MIG یا قوس دستی آن ها را به راحتی جوش داد. این فولادها همچنین انعطاف پذیر و قابل شکل دهی هستند، به همین دلیل در ساخت قطعات صنعتی پیچیده مورد استفاده قرار می گیرند.

در صنایع پتروشیمی و کوره های صنعتی، آگاهی از قیمت لوله استیل گرید 310 اهمیت زیادی دارد، زیرا این نوع لوله ها نقش حیاتی در انتقال گازها و سیالات داغ دارند.

کاربردهای استیل 310 و 310S در صنایع مختلف

صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی

در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه ها که دما و فشار بالا جزء جدایی ناپذیر فرآیندها هستند، استیل 310 به دلیل مقاومت حرارتی و خوردگی، برای ساخت مبدل های حرارتی، لوله های احتراق و محفظه های گازی استفاده می شود.

کوره ها و تجهیزات حرارتی

یکی از شناخته شده ترین کاربردهای استیل 310 در ساخت قطعات داخلی کوره ها، مشعل ها، سبدهای عملیات حرارتی و توری های نسوز است. این قطعات به طور مداوم در معرض حرارت و اکسیداسیون قرار دارند و تنها آلیاژهایی مانند 310 و 310S می توانند دوام طولانی در این شرایط داشته باشند.

صنایع غذایی و دارویی

در خطوط تولید مواد غذایی و دارویی که نیاز به تمیزی سطح، مقاومت در برابر حرارت و عدم واکنش با مواد شیمیایی دارند، از استیل 310S به عنوان گزینه ای مطمئن استفاده می شود. این گرید ضمن مقاومت حرارتی بالا، سطحی صاف و بهداشتی دارد که به راحتی تمیز می شود.

ساخت قطعات مقاوم در برابر حرارت

در صنایع مختلف مانند خودروسازی، تولید سیمان و متالورژی، از استیل 310 برای ساخت قطعاتی مثل لوله های دود، صفحات نسوز و تجهیزات احتراق استفاده می شود. دوام بالا در شرایط کاری سخت، این آلیاژ را به انتخابی اقتصادی و مطمئن تبدیل کرده است.

مقایسه استیل 310 با سایر گریدها

مقایسه با استیل 304 و 316

در مقایسه با استیل 304 و 316، گرید 310 مقاومت حرارتی بسیار بالاتری دارد. در حالی که استیل 304 و 316 در دماهای بالا خواص خود را از دست می دهند، استیل 310 تا بیش از هزار درجه عملکرد پایداری دارد. با این حال، مقاومت به خوردگی استیل 316 در محیط های اسیدی و کلرایدی بهتر است. بنابراین انتخاب بین آن ها به شرایط کاری بستگی دارد.

مزایا و محدودیت های استیل 310

مهم ترین مزیت استیل 310 دوام بالا در دماهای شدید، جوش پذیری مناسب (در نوع 310S)، و مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون است. از سوی دیگر، وزن مخصوص بالا و قیمت نسبتا بیشتر آن نسبت به گریدهای معمولی تر، ممکن است در برخی پروژه ها محدودیت ایجاد کند.

به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر حرارت، قیمت میلگرد استیل 310 معمولاً بالاتر از گریدهای معمولی تر است، اما در پروژه های صنعتی طول عمر بیشتر آن این هزینه را توجیه می کند.

نکات مهم در خرید و نگهداری استیل 310 و 310S

نکات انتخاب و تشخیص گرید اصلی

در هنگام خرید استیل 310، دقت کنید که گرید اصلی را از نوع 304 یا 309 تشخیص دهید. تفاوت ترکیب نیکل و کروم در آن ها محسوس است و می توان با آزمایش اسپارک یا آنالیز شیمیایی آن را شناسایی کرد. خرید از تأمین کنندگان معتبر مانند ثامن تجارت بهترین راه برای اطمینان از اصالت کالا است.

روش های نگهداری و جلوگیری از زنگ زدگی

اگرچه استیل 310 به طور ذاتی ضدزنگ است، اما نگهداری صحیح از آن اهمیت دارد. سطوح باید تمیز و عاری از آلودگی های آهنی باشند. در محیط های مرطوب بهتر است از پوشش های محافظ یا نگهداری در فضای خشک استفاده شود.

برندها و تولیدکنندگان معتبر

در بازار جهانی، برندهایی مانند Outokumpu، Sandvik، Nippon Steel و Acerinox از تولیدکنندگان معتبر استیل 310 و 310S هستند. در ایران نیز شرکت هایی مانند ثامن تجارت با واردات مستقیم و عرضه ی گریدهای معتبر اروپایی و آسیایی، تأمین مطمئن این محصولات را برای صنایع مختلف انجام می دهند.

برای پروژه هایی که نیاز به فلز مقاوم در برابر حرارت و اکسیداسیون دارند، مقایسه ی دقیق قیمت استیل 310 با سایر گریدها می تواند به انتخابی اقتصادی و هوشمندانه منجر شود.

سوالات متداول