دمای ذوب استیل؛ نقطه ذوب انواع گرید فولاد ضد زنگ
در بحث دمای ذوب استیل یا فولاد ضد زنگ ما تصمیم داریم به بررسی نقطه ذوب انواع گرید فولاد ضدزنگ استنلس استیل همچون استیل 304، 316، 430 و غیره بپردازیم. گرما ساختار فیزیکی یا شیمیایی تقریباً همه چیز را تغییر می دهد. هنگامی که اکثر جامدات به دمای معینی می رسند، حالت خود را تغییر می دهند.
فلزات هنگامی که در معرض دمای کافی بالا قرار می گیرند، ذوب می شوند. آنها همچنین وقتی در معرض حرارت زیاد قرار می گیرند که به دمای ذوب نمی رسد نرم می شوند. فلزات نرم، شکل پذیرتر هستند، به این معنی که صنعتگران و کارگران فلزی می توانند آنها را به شکل های زیبا یا مفید خم کنند. تمام فلزات دمای ذوب یکسانی ندارند. حتی تمام گریدهای یک فلز در یک دما ذوب نمی شوند.
بیایید به طور خاص در مورد دمای ذوب استنلس استیل ضد زنگ صحبت کنیم.
نقطه و دمای ذوب استیل 316، 304 و سایر گریدها
این سوال یک سوال معتبر است – اما پاسخ دادن به آن بدون اینکه ابتدا بپرسیم “در مورد چه آلیاژی از فولاد ضد زنگ صحبت می کنیم؟”
فرمول های بی شماری از فولاد ضد زنگ وجود دارد، از فولادهای زنگ نزن آستنیتی (مانند استیل 304، 316، و 317) گرفته تا فولادهای زنگ نزن فریتی (مانند استیل گرید 430 و 434)، و همچنین فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی (استیل 410 و 420). ). علاوه بر این، بسیاری از استیل های فولادی ضد زنگ دارای انواع کم کربن هستند. مشکلی که در تلاش برای بیان یک بیانیه کلی در مورد دمای ذوب انواع استیل وجود دارد این است که همه این آلیاژها تحمل دما و نقطه ذوب متفاوتی دارند.
در اینجا لیستی از آلیاژهای مختلف فولاد ضد زنگ و دماهایی که در آن ذوب می شوند (داده های بر اساس ارقام BSSA) آمده است:
- دمای ذوب استیل گرید 304. 1400-1450 درجه سانتی گراد (2552-2642 درجه فارنهایت)
- دمای ذوب استیل درجه 316. 1375-1400 درجه سانتی گراد (2507-2552 درجه فارنهایت)
- دمای ذوب استیل گرید 430. 1425-1510 درجه سانتی گراد (2597-2750 درجه فارنهایت)
- دمای ذوب استیل گرید 434. 1426-1510 درجه سانتی گراد (2600-2750 درجه فارنهایت)
- نقطه ذوب فولاد زنگ نزن درجه 420. 1450-1510 درجه سانتی گراد (2642-2750 درجه فارنهایت)
- نقطه ذوب استنلس استیل درجه 410. 1480-1530 درجه سانتی گراد (2696-2786 درجه فارنهایت)
شاید متوجه شده باشید که هر یک از این نقاط ذوب به جای یک عدد مطلق به عنوان یک محدوده بیان می شود، این به این دلیل است که، حتی در یک آلیاژ خاص از فولاد آلیاژ استیل ضد زنگ، هنوز امکان تغییرات کوچک در فرمول وجود دارد که می تواند بر نقطه ذوب تأثیر بگذارد. اینها تنها تعدادی از آلیاژهای رایج فولاد ضد زنگ در بازار هستند. انواع بیشتری از فولاد ضد زنگ وجود دارد که می تواند در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گیرد.
در حالی که اینها نقاط ذوب این آلیاژهای فولاد ضد زنگ ستنلس استیل هستند، حداکثر دمای توصیه شده برای استفاده از این آلیاژها بسیار پایین تر است.
جدول دمای ذوب فولاد زنگ نزن استیل در گریدهای مختلف
در زیر برخی از پرکاربردترین درجه‌های فولاد استنلس استیل به همراه نقطه ذوب آنها را قرار داده‌ایم:
| گرید استنلس استیل | دمای ذوب استیل (سانتیگراد) |
|---|---|
| 409، 410، 416 | 1480 تا 1530 |
| 420 | 1450 تا 1510 |
| 430 و 446 | 1425 تا 1510 |
| 1.4372, (201), 1.4301, (304), 1.4307, (304L), 1.4303, (305), 1.4833, (309), 1.4845, (310) | 1400 تا 1450 |
| 1.4886, (330), 1.4541, (321), 1.4550, (347) | 1400 تا 1425 |
| 1.4542, (17-4PH) | 1400 - 1440 |
| 1.4310, (301) | 1400 - 1420 |
| 1.4401, (316), 1.4404, (316L) | 1375 - 1400 |
در جدول حرارت و دمایی بالا درجه ذوب انواع گریدهای استیل ضدزنگ را بر حصب سانتیگراد مشاهده کردید.
چرا باید نقطه ذوب استیل را بدانید؟
به طور کلی هزینه و قیمت فلزات گرن است . اگر شما یک کارگر فلزی یا مهندس هستید که استنلس استیل ضد زنگ را در دمای بالا پردازش می کنید، باید دمای ذوب آن را بدانید. کمتر کسی را پیدا خواهید کرد که از قیمت بالای انواع استیل بی اطلاع باشد. لذا ندانستن ویژگی حرارتی و گرمایی فولاد استیل زنگ نزن در طول کار با آن ، ممکن است یک قطعه فولادی مفید و گران‌قیمت همچون استنلس استیل را به یک استیل ضایعاتی کم ارزش تبدیل کنید.
دانستن دمای ذوب در چه مواردی اهمیت دارد؟
نقطه ذوب ممکن است روی کاربران و مصرف‌کننده تأثیری نداشته باشد، اما برای کارگران و صنعتگران مهم است. ذوب و ریخته گری استیل زنگ‌نزن بستگی به درجه حرارت مناسب دارد.
دمای ذوب فولاد فقط برای کارگران فولادی که در حال ساخت ابزار و مصالح سازه هستند مهم نیست بلکه برای تولیدکنندگان استیلی که در تولید لوازم آشپزخانه یا لوازم پزشکی استفاده می شود بسیار مهم است.
نحوه تعیین دمای ذوب استنلس استیل ضد زنگ
با توجه به همه این عوامل، محققان چگونه نقطه ذوب دقیق یک آلیاژ را مشخص می کنند؟
آنها از چیزی به نام اصل تعیین دمای ذوب استفاده می کنند. این اصل بر تغییر یک ماده در ظرفیت هدایت نور برای تعیین دمای ذوب تکیه دارد. یک ماده کریستالی جامد در پنج نقطه رسانایی نور حرکت می کند و در نهایت در حالت مایع به یک دمای شفاف می رسد.
محققان از روش مویرگی برای تعیین نقطه ذوب یک عنصر یا آلیاژ استفاده می کنند. آنها نمونه ای از مواد را در یک لوله نقطه ذوب مویرگی دیواره نازک قرار می دهند که در کنار یک منبع گرما و یک دماسنج دقیق قرار دارد. سپس محققان دما را با سرعت یک درجه سانتیگراد در هر دقیقه افزایش دادند.
هنگامی که مواد داخل لوله به حالت کاملا مایع می رسد، محققان دما را به عنوان دمای ذوب مواد ثبت می کنند.
نقطه ذوب فولاد کربن فولاد آلیاژی چیست؟
دمای ذوب فولاد از 2500-2800 درجه فارنهایت یا 1371-1540 درجه سانتیگراد متغیر است. چرا محدوده؟ چرا فقط یک نقطه روی دماسنج نیست؟
برخلاف فلز خالصی مانند آهن، فولاد یک آلیاژ است. فلزات خالص دمای دقیقی دارند که نقطه ذوب آنهاست. با این حال، آلیاژها شامل عناصر متعدد با نقاط ذوب متفاوت هستند. بنابراین، آلیاژها در دمای ثابت ذوب یا منجمد نمی شوند.
فولاد آلیاژی از آهن و کربن است. استیل ضد زنگ همچنین شامل کروم و معمولاً نیکل و سایر عناصر در آلیاژ خود است. افزودن هر عنصر جدید دمای ذوب کلی را کاهش می دهد. به این حالت افسردگی نقطه ذوب می گویند.
دمای ذوب استنلس استیل چقدر است؟
نقطه ذوب استیل یا فولاد ضدزنگ بین 2550 تا 2790 درجه فارنهایت یا 1400 تا 1530 درجه سانتی گراد است.
دمای ذوب نوع خاصی از استنلس استیل به ترکیب شیمیایی دقیق آن گرید بستگی دارد. هر عنصر نقطه ذوب خود را وارد معادله می کند. عناصر اصلی تشکیل دهنده استیل ضد زنگ آهن، کروم و نیکل هستند.
آهن خالص دارای دمای ذوب ثابت 1535 درجه سانتیگراد، کروم 1890 درجه سانتیگراد و نیکل 1453 درجه سانتیگراد است. این اعداد را با محدوده 1400-1530 درجه سانتیگراد برای استیل مقایسه کنید.
هر درجه از استنلس استیل ترکیب کمی متفاوت از عناصر دارد. در نتیجه، نقطه ذوب دقیق در گریدهای مختلف همچون استیل 316، استیل 304، استیل 410 و غیره متفاوت است.
چگونه دمای ذوب در گریدهای مختلف متفاوت است؟
استیل ضد زنگ در پنج خانواده و بیش از 150 درجه وجود دارد. با این حال، تنها 15 مورد از این درجه ها معمولا استفاده می شود.
دو گرید محبوب استیل 304 و 316 هستند. هر دو گرید بخشی از خانواده فولاد زنگ نزن آستنیتی هستند که حدود دو سوم استنلس استیل تولید شده را شامل می شود. فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای ساختار کریستالی مکعبی است که در تمام دماها از دمای برودتی تا نقطه ذوب ثابت می ماند.
نقطه ذوب استیل می تواند از حداقل 1375 درجه سانتی گراد برای استیل فولاد درجه 316 تا حداکثر 1510 درجه سانتی گراد برای استیل گرید 430 متفاوت باشد. رایج ترین درجه یعنی استیل 304، دارای دمای ذوب 1400-1450 درجه سانتی گراد است.
نقطه ذوب استیل ضد زنگ برای شما چه معنایی دارد؟
دمای بالا بر استحکام کششی بیشتر فلزات تأثیر می گذارد. هنگامی که فولاد در معرض گرمای شدید قرار می گیرد، سفت تر می شود و خم شدن آن آسان تر می شود. برای استنلس استیل، این معمولا در حدود 1000 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد.
اگر در حال ساخت یک سبد توری استیل فولادی هستید که اجسام سنگین را در یک محیط بسیار گرم نگه می دارد، استحکام کششی آن سبد تعیین می کند که چقدر وزن می تواند تحمل کند. یک سبد ممکن است دو برابر بیشتر از وزنی که در دمای 1000 درجه تحمل کند، در 800 درجه سانتیگراد وزن داشته باشد. دمای بالا همچنین می تواند به اتصالات جوش داده شده روی سبد آسیب برساند.
علاوه بر تغییرات فیزیکی که نقطه ذوب می تواند ایجاد کند، به تعیین مقاومت جسم در برابر اکسیداسیون و سولفوریزاسیون نیز کمک می کند. اکسیژن و گوگرد هر دو آهن را از بین می برند. استیل ضد زنگ به دلیل داشتن کروم در برابر اکسیداسیون و سولفید شدن مقاوم است. اما وجود نیکل که دمای ذوب نسبتا پایینی دارد، قدرت محافظتی کروم را کاهش می دهد و آهن و در نتیجه استیل را در معرض آسیب احتمالی اکسیژن یا گوگرد قرار می دهد.
در نتیجه، دما و نقطه ذوب استیل پارامتر مهمی است که هنگام انتخاب مواد یا تکنیک‌های ساخت استنلس استیل باید در نظر گرفته شود.
