تفاوت فولاد استیل ۳۱۶ با ۴۲۰ و نحوه تشخیص آنها

فولادهای ضد زنگ ۴۲۰ و ۳۱۶ هر دو در لیست استیل های ضد زنگ قرار دارند. منتهی به دلیل برخورداری از ترکیبات شیمیایی منحصر به فرد، ویژگی، خواص و کاربردهای متفاوتی دارند. در این مطلب تصمیم داریم تفاوت های بارز بین این دو نوع استیل ضد زنگ را مورد بررسی قرار دهیم.

فولاد استیل ۳۱۶ و ۴۲۰ با یکدیگر چه تفاوت هایی دارند؟

هر دو فولاد استیل ۳۱۶ و ۴۲۰ جزو فولادهای مقاوم در برابر اکسیداسیون به شمار می روند و در صنایع مختلف کاربردهای مختلفی دارند. منتهی این ۲ استیل به دلیل برخورداری از ساختار متفاوت، استحکام کششی و سختی، زنگ زدگی و خوردگی، بگیر و نگیر بودن و همچنین از نظر کاربرد با یکدیگر متفاوت هستند. به طور کلی مهمترین تفاوت های قابل ذکر بین این دو فولاد شامل موارد زیر می باشد.

·         میزان مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی

فولاد ضد زنگ ۴۲۰ یک نوع استیل ضد زنگ مارتنزیتی به شمار می رود و اصلی ترین عناصر تشکیل دهنده آن شامل کروم و کربن هستند. در کنار عناصر اصلی مقدار کمی سیلیکون، منگنز نیکل و مولیبدن نیز در ساختار آن به کار رفته است.

اما استیل گرید ۳۱۶ یک نوع آلیاژ ضد زنگ آستنیتی می باشد و عناصر اصلی تشکیل دهنده آن شامل نیکل و کروم هستند. همچنین در ساختار آن مقدار کمی مولیبدن نیز به کار رفته است. مهمترین تفاوت قابل ذکر بین این آلیاژ میزان کربن به کار رفته در ساختار آنها می باشد‌ به نحوی که استیل ۳۱۶ در مقایسه با استیل ۴۲۰ کربن بسیار کمتری دارد.

همین عامل سبب شده است که در مقایسه با استیل ۴۲۰ در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاومت بالاتری داشته باشد. همچنین وجود نیکل و کرم بیشتر در مقایسه با کربن منجر به افزایش خاصیت ضد خوردگی آن شده است. به نحوی که استیل ۳۱۶ حتی در محیط هایی که دارای کلرید اسید هستند، نیز دچار خوردگی حفره ای یا شکافی نمی شود. همین عامل سبب شده است که شرایط بسیار مناسبی برای استفاده در محیط های دریایی و کلریدی داشته باشد.

فولاد ضد زنگ ۴۲۰ نیز در محیط های ملایم مقاومت خوبی در برابر خوردگی و زنگ زدگی دارد. منتهی میزان مقاومت آن در مقایسه با استیل گرید ۳۱۶ بسیار کمتر است و در مجاورت کلرید اسیدی به سرعت زنک زده و دچار خوردگی می شود.

·         میزان مقاومت در برابر سختی

استیل ضد زنگ ۴۲۰ در مقایسه با استیل گرید ۳۱۶ از نظر سختی و استحکام در شرایط مطلوب تری قرار دارد. به عبارت دیگر استیل گرید ۳۱۶ چقرمگی و شکل پذیری بهتری را نسبت به گرید ۴۲۰ دارد اما از نظر سختی و استحکام به فولاد ۴۲۰ نمی رسد.

کاربرد

فولاد ۴۲۰ به دلیل برخورداری از استحکام و سختی بالا و همچنین مقاومت بالا در برابر سایش و شکستی  بیشتر برای تولید مواردی به کار می رود که نیاز به مقاومت بالایی دارند و به راحتی دچار سایش خوردگی نمی شوند. اما استیل گرید ۳۱۶ در برابر سایش و شکستگی مقاومت کمی داشته به سرعت فرسوده می شود.

منتهی به دلیل داشتن مقاومت ایده آل در محیط های بسیار خورنده، در صنایع سیمایی و محیط های اسیدی عکس العمل بهتری نشان می دهد و بیشتر در پردازش های شیمیایی، داروسازی، تجهیزات پردازش مواد غذایی و محیط های دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. به طور کلی مهمترین کاربردهای فولاد استیل آستنیتی گرید ۳۱۶ شامل موارد زیر است‌.

§         ساخت تجهیزات پزشکی و جراحی

§         استفاده در صنعت دارویی

§         استفاده در صنایع تجهیزات پردازش شیمیایی و نساجی

§         استفاده در صنایع هوا فضا و خودرو

§         استفاده در صنعت اتصالات قایق

اما رایج ترین کاربردهای استیل ۴۲۰همانند دیگر فولادهای مارتنزیتی شامل موارد زیر است.

·         استفاده در صنعت تولید ظروف آشپزخانه

·         استفاده در صنعت تولید ابزارهای دندانپزشکی و جراحی

·         استفاده در صنعت تولید پیچ و مهره

·         استفاده در صنعت تولید تیغه های قطعات توربین و کمپرسور

·         استفاده در صنعت تولید قطعات ماشین آلا

·         تولید کارد، چنگال، تیغه چاقو و سایر ابزارهای برشی تولید سوپاپ ها پمپ ها موتورهای برقی

·         خاصیت مغناطیسی

این نوع ورق ساختار فریتی دارد و دربردارنده آهن با ساختار بی سی می باشد و همانطور که عنوان شد عناصری همانند کربن و کروم نیز با درصد بالایی نسبت به نیکل در ساختار آن وجود دارد. به همین دلیل یک نوع فولاد بگیر بوده و فلز فریت یا مغناطیسی پایداری دارد.

اما ورق ۳۱۶ زیر ساخت آستنیتی دارد و درصد نیکل و مولیبدن آن نسبت به ورق ها بگیر بسیار بیشتر می باشد. همین امر سبب شده است که در برابر میدان مغناطیسی مقاومت بیشتری از خود نشان دهد و جذب آهنربا نشود. از این رو در لیست استیل های نگیر جای دارد.

به عبارت دیگر استیل گرید ۴۲۰ جزو آلیاژهای بگیر به شمار می رود و از این رو این آلیاژ مارتنزیتی فرومغناطیسی در محیط هایی که میدان مغناطیسی قوی وجود دارد قابل استفاده نیست. اما استیل گرید ۳۱۶ یک نوع استیل نگیر به شمار می رود و خاصیت مغناطیسی ندارد.

چگونه می توان فولاد ضد زنگ ۴۲۰ را از ۳۱۶ تشخیص داد؟

با توجه به توضیحات ارائه شده در رابطه با تفاوت های موجود بین این دو گرید استیل، تشخیص آنها از یکدیگر کار چندان پیچیده ای نیست. همانطور که عنوان شد استیل گرید ۴۲۰ یک نوع استیل بگیر بوده اما استیل ۳۱۶ یک نوع استیل نگیر است و فاقد خاصیت مغناطیسی می باشد. بنابراین زمانی که این دو استیل در مجاورت آهنربا قرار بگیرند استیل گرید ۳۱۶ به آهنربا جذب نمی شود. اما استیل گرید ۴۲۰ آهنربا را جذب خود می کند.