میلگرد استیل 321

میلگرد استیل 321 یا فولاد ضد زنگ نگیر 321 که در استاندارد DIN آلمان با نام فولاد 1.4541 معروف است، از دسته فولادهای آلیاژی استنلس استیل بوده که با مشخصه X6CrNiTi18-10 در میان فولادها معروف می‌باشد. شفت استیل 321 مانند اکثر گریدهای آستنیتی با حفظ استحکام خوب و مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا، استحکام و چقرمگی خود را در دماهای زیر صفر نیز حفظ می‌کند که آن را به انتخابی عالی برای کاربردهای مختلف از تجهیزات پالایشگاه نفت گرفته تا خودرو تبدیل می‌نماید. عوامل مختلفی همچون وزن و ابعاد بر روی قیمت گرده استیل 316 تاثیرگذارند.

فولاد ضد زنگ گرید 321 (1.4541) در برابر حرارت مقاوم است و در بخش‌های مختلف صنعت کاربرد دارد. همچنین به صورت ورق، میلگرد و لوله عرضه می‌شود. ویژگی کلیدی استنلس استیل 321، محتوای تیتانیوم اضافه شده است که باعث تثبیت مواد و ایجاد مقاومت آن در برابر بارش کاربید در مواجهه با دماهای بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون می‌شود. استنلس استیل 321 با نام فولاد نگیر 321 در میان فروشندگان فولاد نام برده می‌شود که این نام به علت دارا بودن ساختار آستنیتی بوده و به این معناست که استیل 321 دارای خواص غیرمغناطیسی می‌باشد. گرید 321S زمانی استفاده می‌شود که محیط کاربرد شامل مواد خوردگی مرطوب، در محدوده دمایی پایین‌تر از دمایی باشد که معمولاً سرویس «دمای بالا» در نظر گرفته می‌شود. محتوای کربن کمتر 321S استحکام دمای بالای آن را در مقایسه با 321 کاهش می‌دهد.

دمای فورجینگ یا همان دمای آهنگری فولاد ضد زنگ 321 در حدود 900 الی 1200 درجه سانتیگراد بوده و این فولاد به این دلیل که تحت عملیات آنیل قرار نمی گیرد، فاقد دمای آنیل کاری می باشد. گرید 321 یک فولاد زنگ نزن آستنیتی پایدار با تیتانیوم می باشد که دارای مقاومت به خوردگی خوبی بوده و در برابر اکسیداسیون در شرایط کاری تا حدود دمای 900 درجه سانتی گراد مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. در زیر به برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی این فولاد اشاره شده است.

مشخصات استنلس استیل 321

در ادامه به بررسی مشخصات استیل 321 می پردازیم.

1- خواص مکانیکی استیل 321

این فولاد دارای سختی 95 راکول (HR) و 217 برینل (HB) می‌باشد. همچنین مقاومت کششی تسلیم آن معادل 515 مگاپاسکال و مدول الاستیسیته آن برابر 193 گیگاپاسکال است.

2- مقاومت در برابر خوردگی

آلیاژ 321 مقاومت خوردگی کلی خوبی از خود نشان می‌دهد که قابل مقایسه با میلگرد استیل 304 است. این آلیاژ برای استفاده در محدوده بارش کاربید کروم °F 1800-1500 (°C 816-427) که در آن آلیاژهای ناپایدار مانند 304 در معرض خوردگی بین دانه‌ای قرار دارند، ساخته شده است.
این آلیاژ را می‌توان در اکثر اسیدهای آلی رقیق شده در دماهای متوسط و در اسید فسفریک خالص در دماهای پایین تر و تا 10% محلولهای رقیق شده در دماهای بالا استفاده کرد. آلیاژ 321 در برابر خوردگی تنش پلی تییونیک اسید در سرویس هیدروکربنی مقاومت می‌کند. همچنین می‌توان از آن در محلولهای سوز آور بدون کلرید یا فلوراید در دماهای متوسط استفاده کرد.

آلیاژ 321 در محلولهای کلرید، حتی در غلظت‌های کم، یا در سرویس اسید سولفوریک عملکرد خوبی ندارد.

3- ماشینکاری

ماشینکاری میلگرد استیل 321 نسبت به اکثر فولادهای زنگ نزن آستنیتی استاندارد، دشوارتر است، زیرا به تیتانیوم اضافه می‌شود که منجر به تشکیل آخالهای کربنیترید تیتانیوم بسیار سخت و ساینده می‌شود. این استیل دارای امتیاز ماشینکاری معمولی در حدود 45٪ – 50٪ از ماشینکاری آزاد (S1214) فولاد نرم است. با توجه به میزان سختی کاری بالای این گرید، ابزارهای برشی یا حفاری و غیره باید همیشه تیز نگه داشته شوند و باعث کار غیر ضروری نشوند. همچنین تمام ماشینکاری‌ها باید طبق توصیه‌های سازنده ماشین برای نوع ابزار مناسب، تغذیه و سرعت انجام شود.

4- جوشکاری

آلیاژ 321 را می‌توان به راحتی توسط اکثر فرآیندهای استاندارد جوش داد. عملیات حرارتی پس از جوشکاری ضروری نیست.

5- جدول آنالیز میلگرد استیل 321

همانگونه که در جدول زیر مشخص کرده ایم، استیل 321 شامل ترکیب شیمیایی %0.08 کربن، %1 سیلیسیوم، %2 منگنز، %0.045 فسفر، %0.015 گوگرد، %19-17 کروم و %12-9 نیکل می‌باشد. همانطور که میبینیم کروم و نیکل میزان درصد بیشتری از عناصر این فولاد را تشکیل داده‌اند.

مقایسه میلگرد استیل 321 با 321H

تفاوت بین گریدهای 321 و 321H در مقدار کربن موجود در هر فلز است. 321 حداکثر 0.08٪ کربن دارد و میزان کربن در  321H بین 0.04٪ تا 0.10٪ است. هر دو حاوی حداکثر 2.0٪ منگنز، 0.75٪ سیلیکون و 0.045٪ فسفر هستند. استیل 321H نمونه اصلاح شده 321 است و در مقایسه با آن مقاومت بیشتری در دماهای بالاتر از خود نشان می دهد.

تفاوت استیل 316 و 321

استیل 316 و 321 هر دو از نوع استنلس استیل هستند که به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شوند. با این حال، تفاوت‌های کلیدی بین این دو گرید وجود دارد که می‌تواند در انتخاب بهترین گزینه برای کاربرد خاص شما تأثیر بگذارد.

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌ها بین میلگرد استیل 316 و میلگرد استیل 321 مربوط به ترکیب شیمایی است. استیل 321 به دلیل وجود تیتانیوم، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی بین دانه‌ای دارد. این نوع خوردگی زمانی رخ می‌دهد که کربن در دانه‌های استیل تجمع می‌یابد و باعث ایجاد ترک‌های ریز می‌شود. همچنین استیل 321 در برابر در دماهای بالاتر مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد.

کاربرد میلگرد استیل 321

“میلگرد استیل 321” در ساخت دستگاه‌ها و وسایل مورد استفاده در صنایع غذایی، تجهیزات لبنی، پتروشیمی، حمل و نقل و شیمیایی کاربرد دارد، همچنین این فولاد به دلیل نسوز بودن آن در محیط هایی استفاده می‌شود که دارای دمای بالایی هستند. کاربردهای در صنایع مختلف عبارتند از:

• راه آهن
• موتورهای الکتریکی و پمپ ها
• کشاورزی
• اتومبیل
• شلنگ و اتصالات
• شفت سازی
• ساخت قطعات و تجهیزات
• صنایع کشتی سازی
• صنایع نفت و گاز