0.1بررسی اجمالی استاندارد ASTM A240
ASTM A240 استانداردی است که توسط ASTM International تدوین شده و الزامات مربوط به صفحات، ورق‌ها و نوارهای فولاد ضد زنگ کروم و کروم-نیکل مورد استفاده در زمینه‌های مختلف مانند مخازن تحت فشار، کاربردهای معماری، فرآوری مواد غذایی، خودرو و تجهیزات پزشکی را مشخص می‌کند. این استاندارد ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، پرداخت‌های سطحی، روش‌های نمونه‌برداری و الزامات صدور گواهینامه برای گریدهای مختلف فولاد ضد زنگ را به شکل صفحه، نوار یا کویل تعریف می‌کند.
منابع:
1.0انواع فولاد ضد زنگ روکش دار M A240
ASTM A240 طیف گسترده‌ای از انواع فولاد ضد زنگ را پوشش می‌دهد، از جمله اما نه محدود به:
- فولادهای زنگ نزن آستنیتی: 304، 304L، 316، 316L، 321، 310S
- فولادهای زنگ نزن فریتی: 409, 430
- فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی: 410, 420
- فولادهای زنگ نزن دوپلکس: 2205, 2507
- آلیاژهای پر مولیبدن یا سوپر داپلکس
نمرات
| نوع | مواد اولیه |
| 304 | فولاد ضد زنگ آستنیتی کروم نیکل 18-8 |
| ۳۱۶ لیتر | فولاد ضد زنگ آستنیتی کم کربن، کروم نیکل مولیبدن |
| 321 | فولاد ضد زنگ آستنیتی کروم-نیکل 18-8 تثبیت شده با تیتانیوم |
| 410 | فولاد ضد زنگ مارتنزیتی کروم مستقیم 12% |
| ۹۰۴ لیتر | فولاد ضد زنگ سوپر آستنیتی با نیکل مولیبدن بالا |
| UNS S31803 | فولاد ضد زنگ دوپلکس فریتی / آستنیتی |
| UNS S32750 | فولاد ضد زنگ سوپر دوپلکس فریتی / آستنیتی |
| UNS S31254 | فولاد ضد زنگ آستنیتی مولی بالا |
2.0فرم‌های محصول و شرایط تحویل ASTM A240
فرم‌های محصول تحت پوشش ASTM A240 عبارتند از:
- بشقاب: عموماً با ضخامت بیش از ۳ میلی‌متر
- نوارجنس نازک‌تر، معمولاً به صورت کویل عرضه می‌شود
- کویلمواد نورد شده به صورت کلاف برای پردازش بیشتر عرضه می‌شوند
پرداخت‌های سطحی رایج عبارتند از:
- ۱: نورد گرم، آنیل شده و اسیدشویی شده
- 2B: نورد سرد، آنیل شده و پسیو شده با لایه نازک عبوری
- BA: روکش آنیل شده براق، آینه‌ای شکل تحت اتمسفر کنترل شده
3.0الزامات فنی کلیدی ASTM A240
ترکیب شیمیایی:هر گرید فولاد ضد زنگ باید محدودیت‌های دقیق ترکیب شیمیایی (C، Cr، Ni، Mo، Mn و غیره) را رعایت کند تا خواص فیزیکی مناسب و مقاومت در برابر خوردگی تضمین شود.
ترکیب شیمیایی
| عنصر | 304 | 316 | 321 | 410 | ۹۰۴ لیتر | S31803 | S32750 | S31254 |
| کربن | 0.07 | 0.08 | 0.08 | 0.08 – 0.15 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.02 |
| منگنز، حداکثر | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 1.00 | 2.00 | 2.00 | 1.20 | 1.00 |
| فسفر، حداکثر | 0.045 | 0.045 | 0.045 | 0.040 | 0.045 | 0.030 | 0.035 | 0.030 |
| گوگرد، حداکثر | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.035 | 0.020 | 0.020 | 0.010 |
| سیلیکون | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.80 | 0.80 |
| کروم | 17.50 – 19.50 | 16.00 – 18.00 | 17.00 – 19.00 | 11.50 – 13.50 | 19.00 – 23.00 | 21.00 – 23.00 | 24.00 – 26.00 | 19.50 – 20.50 |
| نیکل | 8.00 – 10.50 | 10.00 – 14.00 | 9.00 – 12.00 | 0.75 | 23.00 – 28.00 | 4.50 – 6.50 | 6.00 – 8.00 | 17.50 – 18.50 |
| مولیبدن | – | 2.00 – 3.00 | – | – | 4.00 – 5.00 | 2.50 – 3.50 | 3.00 – 5.00 | 6.00 – 6.50 |
| نیتروژن | حداکثر 0.10 | حداکثر 0.10 | حداکثر 0.10 | – | حداکثر 0.10 | 0.08 – 0.20 | 0.24 – 0.32 | 0.18 – 0.25 |
| مس، حداکثر | – | – | – | – | 1.00 – 2.00 | – | 0.50 | 0.50 – 1.00 |
| تیتانیوم | – | – | ۵ ضربدر (C+N) – ۰.۷۰ | – | – | – | – | – |
3.1خواص مکانیکی
مقادیر معمول عبارتند از:
- استحکام کششی (مگاپاسکال)
- استحکام تسلیم (مگاپاسکال)
- کشیدگی (%)
3.2ابعاد و تلرانس‌ها
تلرانس‌های ضخامت، عرض و صافی عموماً به موارد زیر اشاره دارند: ASTM A480.
3.3روش‌های آزمایش
- تست کششی
- آزمون سختی (اچ‌بی، اچ‌بی، اچ‌وی)
- آزمایش ضربه (برای برخی از برنامه‌ها لازم است)
3.4شناسایی و ردیابی
هر دسته باید دارای علائم واضح، از جمله شماره استاندارد، درجه فولاد، شماره حرارتی، ابعاد و سایر داده‌های ردیابی باشد.
خواص مکانیکی
| نوع | استحکام کششی، ksi، دقیقه |
استحکام تسلیم، ksi، دقیقه |
کشیدگی، % دقیقه |
سختی، حداکثرالف |
| 304 | 75 | 30 | 40 | 201 وزن خالص (HBW) یا 92 وزن خالص (HRB) |
| 316 | 75 | 30 | 40 | ۲۱۷ وزن خالص (HBW) یا ۹۵ وزن خالص (HRB) |
| 321 | 75 | 30 | 40 | ۲۱۷ وزن خالص (HBW) یا ۹۵ وزن خالص (HRB) |
| 410 | 65 | 30 | 20 | ۲۱۷ وزن خالص (HBW) یا ۹۶ وزن خالص (HRB) |
| ۹۰۴ لیتر | 71 | 31 | 35 | ۹۵ اچ آر بی |
| UNS S31803 | 90 | 65 | 25 | ۲۹۳ گرم بر کیلوگرم یا ۳۱ گرم بر کیلوگرم |
| UNS S32750 | 116 | 80 | 15 | ۳۱۰ گرم بر کیلوگرم یا ۳۲ گرم بر کیلوگرم |
| UNS S31254 | 100 | 45 | 35 | ۲۲۳ وزن خالص (HBW) یا ۹۶ وزن خالص (HRB) |
3.5استانداردهای مرتبط با فولاد ضد زنگ ASTM
| شماره استاندارد | توضیحات |
| ASTM A240/A240M | صفحات، ورق‌ها و نوارها برای مخازن تحت فشار و مصارف عمومی |
| ASTM A276/A276M | میله‌ها و اشکال فولادی ضد زنگ |
| ASTM A313/A313M | سیم فنری از جنس استیل ضد زنگ |
| ASTM A314 | شمش و میله‌های فولادی ضد زنگ برای آهنگری |
| ASTM A473 | آهنگری از جنس فولاد ضد زنگ |
| ASTM A479/A479M | میله‌ها و اشکال فولادی ضد زنگ برای دیگ‌های بخار و مخازن تحت فشار |
| ASTM A580/A580M | سیم فولادی ضد زنگ |
| ASTM A666 | محصولات تخت فولاد ضد زنگ آستنیتی آنیل شده یا کار سرد شده |
| ASTM A959 | راهنمای استاندارد برای ترکیبات فولاد ضد زنگ |
| SAE J405 | ترکیبات شیمیایی برای مواد آهنگری ضد زنگ SAE |
3.6گریدهای رایج فولاد ضد زنگ (نوع / UNS) و کاربردها
| درجه | کاربردهای معمول |
| 304/304 لیتر | ظروف شیمیایی، تجهیزات آشپزخانه، لوله کشی آب آشامیدنی |
| ۳۱۶/۳۱۶ لیتر | سیستم‌های نمک‌زدایی، تجهیزات فرآیند شیمیایی، مبدل‌های حرارتی |
| 321 | تجهیزات دما بالا، سیستم‌های تبادل حرارت |
| 410/420 | کارد و چنگال، قطعات مکانیکی، اجزای مقاوم در برابر سایش |
| 430 | تزئینات داخلی، پنل‌های لوازم خانگی |
| 2205 | محیط‌های دریایی، نفت و گاز، اجزای سازه‌ای |
4.0حوزه‌های کاربردی معمول
مواد ASTM A240 به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، خواص مکانیکی و شکل‌پذیری، از جمله موارد زیر، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند:
- مخازن تحت فشارمناسب برای محیط‌های با فشار بالا و خورنده
- تجهیزات فرآوری شیمیاییلوله‌ها، مخازن، مبدل‌های حرارتی
- فرآوری مواد غذاییسطوح کار، ظروف، تجهیزات نظافت
- معماری و دکوراسیوننماها، نرده‌ها، سازه‌های داخلی
- قطعات خودرو: سیستم‌های اگزوز، تزئینات
- دستگاه‌های پزشکی: ابزار جراحی، محفظه‌ها
- پتروشیمی و انرژیتوربین‌های بخار، انرژی هسته‌ای، خطوط لوله
- سیستم‌های نمک‌زدایی و گوگردزدایی از گازهای خروجی دودکش
4.1ترکیب شیمیایی مثال (S30400)
- کروم (Cr): 17.5% – 5%
- نیکل (نیکل): 8.0% – 5%
- کربن (C): ≤ 07%
- منگنز (Mn): ≤ 00%
- فسفر (P): ≤ 045%
- گوگرد (S): ≤ 030%
- سیلیکون (Si): ≤ 75%
- آهن (Fe): تعادل