تفاوت بین استیل ضد زنگ 430 و 304 چیست؟

استیل ضدزنگ، به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی و ظاهری شیک، به یکی از محبوب‌ترین مواد در طیف گسترده‌ای از کاربردها تبدیل شده است. بااین‌حال، با وجود انواع مختلف موجود، انتخاب نوع مناسب برای نیازهای خاص شما می‌تواند گیج‌کننده باشد. دو گرید رایج استیل ضدزنگ 304 و 430 هستند. در این مقاله، ما به بررسی تفاوت های کلیدی بین این دو گرید می پردازیم و همچنین راهنمایی جامع برای جوشکاری استیل ضد زنگ ارائه می دهیم.

فولاد ضدزنگ چیست؟

فولاد ضدزنگ همانند سایر انواع فولاد، آلیاژی از آهن و کربن است. اما آنچه فولاد ضدزنگ را متمایز می‌کند، افزودن کروم است. برای اینکه یک آلیاژ، فولاد ضدزنگ محسوب شود، باید حداقل 10 درصد وزنی کروم داشته باشد. کروم خاصیت ضد خوردگی را به فولاد ضد زنگ می بخشد که به افزایش طول عمر فلز کمک می کند.

فولاد کربنی (کربن فولاد) به طور معمول در زیرساخت‌ها، خودروها و سلاح‌ها به کار می‌رود. در مقابل، فولاد ضدزنگ (استنلس‌استیل)  عموماً مواد تشکیل‌دهنده ابزار پزشکی و تجهیزات مواد غذایی یا آشامیدنی را تشکیل می‌دهد. درخشش ظاهری بیشتری نسبت به فولاد کربنی دارد و از نظر زیبایی نیز جذاب‌تر است.

سیستم درجه‌بندی فولاد به چه معناست؟

صنعت فولاد برای اطمینان از ثبات و کیفیت موردنیاز برای فراوری دقیق فولاد، فلزات را بر اساس گرید طبقه‌بندی می‌کند. گرید یک فولاد توسط تمام عواملی که آن فولاد را منحصربه‌فرد می‌کنند، تعیین می‌شود.

سازمان‌های استاندارد فولاد نحوه طبقه‌بندی هر گرید فولاد را تعیین می‌کنند. ازآنجایی‌که چندین سازمان استاندارد در سراسر جهان وجود دارد، ممکن است یک گرید فولاد در مرزهای ملی به طور متفاوتی طبقه‌بندی شود. گریدهای 304 و 430 استانداردهای مؤسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI) هستند.

فولاد ضدزنگ 430 چیست؟

فولاد ضدزنگ نوع 430 فلزی با مقاومت متوسط در برابر خوردگی است که به راحتی خم می شود، کشیده می شود یا شکل داده می شود.

ترکیب شیمیایی آن به شرح زیر است:

• آهن: مابقی
• کربن < 0.12%
• کروم : 16-18%
• نیکل < 0.75%
• منگنز < 1.0%
• سیلیکون < 1.0%
• فسفر < 0.040%
• گوگرد < 0.30%

محتوای نسبتاً بالای کربن و فقدان عناصر تثبیت‌کننده، جوشکاری این نوع فولاد را دشوار می‌کند.

فولاد ضدزنگ نوع 430 دارای حداقل استحکام تسلیم 30 ksi و حداقل استحکام کششی 65 ksi است. رایج ترین کاربرد فولاد ضد زنگ نوع 430 در مصارف تزئینی است که به جذابیت ظاهری بیشتری نسبت به استحکام نیاز دارد.

فولاد ضدزنگ 304 چیست؟

فولاد ضدزنگ 304 پرکاربردترین گرید در میان تمام گریدهای فولاد ضد زنگ است. این نوع فولاد به طور کلی در تجهیزات آشپزخانه و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

ترکیب شیمیایی این گرید از فولاد ضدزنگ به شرح زیر است:

• آهن: مابقی
• کربن: 0.00 –07%
• کروم: 17.50 –50%
• منگنز:0.0 –0%
• سیلیسیم: 0.0 –0%
• فسفر: 0.0 –05%
• گوگرد: 0.0 –03%
• نیکل : 8.0 –5%
• نیتروژن: 0.0 –11%

نوع 304 را می توان با استفاده از جوشکاری TIG یا MIG به فولاد کربن ساده جوش داد. این گرید از فولاد ضد زنگ دارای حداقل استحکام تسلیم 30 ksi و حداقل استحکام کششی 75 ksi است.

این گرید از فولاد ضدزنگ به طور معمول در اشکال مختلفی موجود است، از جمله: ورق فولاد ضدزنگ 304، صفحه فولاد ضد زنگ 304، لوله فولاد ضد زنگ 304 و میلگرد فولاد ضد زنگ 304.

ورق استیل ضدزنگ 304 چیست؟

ورق استیل ضدزنگ 304 یکی از گریدهای پرکاربرد استیل ضد زنگ است که به خانواده آستنیتی این نوع فولاد تعلق دارد. همچنین به دلیل داشتن تقریباً 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل بر حسب وزن، به عنوان استیل ضد زنگ 18/8 نیز شناخته می شود. ترکیب آلیاژی ورق استیل ضد زنگ 304 مقاومت عالی در برابر خوردگی، دوام بالا و شکل پذیری خوبی را ارائه می دهد.

در اینجا برخی از ویژگی‌ها و خواص کلیدی ورق استیل ضدزنگ 304 آورده شده است:

• مقاومت در برابر خوردگی: استنلس‌استیل 304 مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در محیط‌های مختلف از جمله شرایط جوی و محیط‌های شیمیایی ملایم از خود نشان می‌دهد. این نوع استیل به طور ویژه در برابر اکسیداسیون و خوردگی توسط اکثر اسیدهای آلی و غیرآلی مقاوم است.
• استحکام و دوام: گرچه استحکام آن به‌اندازه برخی از گریدهای دیگر استیل ضدزنگ مانند 316 نیست، استنلس‌استیل 304 همچنان استحکام کششی و دوام خوبی ارائه می‌دهد. این استیل حتی در دماهای بالا نیز استحکام و یکپارچگی خود را حفظ می‌کند.
• شکل‌پذیری و قابلیت جوشکاری: استنلس‌استیل 304 قابلیت شکل پذیری بالایی دارد و به همین دلیل به راحتی در اشکال و سازه های مختلف ساخته می شود. این نوع استیل را می توان بدون اینکه تاثیری بر خواص مکانیکی آن بگذارد، به صورت سرد کار کرد، خم کرد یا نورد کرد. همچنین به راحتی با استفاده از تکنیک های جوشکاری رایج قابل جوشکاری است.
• مناسبت بهداشتی و مواد غذایی: به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و سهولت در تمیزکردن، استنلس‌استیل 304 به طور گسترده در کاربردهایی که بهداشت و تمیزی اهمیت دارد، مانند تجهیزات فراوری مواد غذایی، لوازم آشپزخانه و تجهیزات پزشکی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
• ظاهر و آستر: استنلس‌استیل 304 دارای سطحی براق و بازتابنده است که اغلب به‌عنوان “مات” یا “کارخانه” شناخته می‌شود. این نوع استیل ظاهری زیبا و جذاب را ارائه می‌دهد و برای کاربردهای خاص می‌توان آن را بیشتر صیقل داد یا روکش کرد.

کاربردهای ورق استیل ضدزنگ 304

ورق استیل ضدزنگ 304 کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد، از جمله:

• صنعت ساختمان: سقف، نما، تریم معماری و کاربردهای تزیینی
• ظروف و لوازم آشپزخانه: سینک، کانتر، ظروف و لوازم‌خانگی
• فراوری مواد غذایی: تجهیزات، مخازن نگهداری و سیستم‌های لوله‌کشی
• صنعت خودرو: قطعات تزیینی، سیستم‌های اگزوز و قطعات خودرو
• فراوری مواد شیمیایی: مخازن، شیرآلات و اتصالات
• پزشکی و دارویی: ابزار جراحی، ایمپلنت‌ها و تجهیزات آزمایشگاهی

بااین‌حال، مهم است توجه داشته باشید که ورق استیل ضدزنگ 304 برای کاربردهایی که در معرض محیط های بسیار خورنده یا دماهای بالا قرار دارند، مناسب نیست. در چنین شرایطی، استفاده از ورق های استیل ضد زنگ با گرید بالاتر مانند 316 یا 321  مناسب تر است.

آیا فولادهای ضدزنگ 340 و 430 فریتی، آستنیتی یا مارتنسیتی هستند؟

فولادهای ضدزنگ را می‌توان به سه دسته رایج طبقه‌بندی کرد: آستنیتی، فریتی و مارتنسیتی.

فولاد آستنیتی رایج‌ترین نوع است. این فولاد دارای مقدار نسبتاً بالای کروم بوده که باعث مقاومت ویژه در برابر خوردگی و غیرمغناطیس بودن آن (اگرچه ممکن است بعد از کار سرد خاصیت مغناطیسی پیدا کند) می‌شود.

فولادهای فریتی دومین دسته رایج هستند. این فولادها به دلیل داشتن نیکل کمتر، از نظر اقتصادی به‌صرفه‌تر از فولادهای آستنیتی هستند. آنها خاصیت مغناطیسی دارند و از طریق کار سرد سخت‌پذیر می‌شوند.

فولاد ضدزنگ مارتنسیتی کمترین نوع رایج فولادهای زنگ‌نزن است. با اینکه این نوع از فولادها سخت‌ترین و بادوام‌ترین نوع هستند، اما کمترین مقاومت را در برابر خوردگی دارند. کاربرد فولادهای زنگ‌نزن مارتنسیتی به طور فزاینده‌ای در صنعت خودروسازی دیده می‌شود.

فولاد ضدزنگ  نوع 430 فریتی است، درحالی‌که نوع 340 آستنیتی می‌باشد.

آیا فولاد ضدزنگ گرید ۴۳۰ یا ۳۰۴ زنگ نمی‌زند؟

جميع گریدهای فولاد ضدزنگ در برابر خوردگی مقاومت می‌کنند، اما گرید ۳۰۴ به دلیل داشتن نیکل بالا به طور ویژه ضدزنگ است. بااین‌حال، این افزودنی به آلیاژ باعث می‌شود گرید ۳۰۴ بسیار گران‌تر از فولاد ضدزنگ گرید ۴۳۰ شود.

به‌طورکلی، گرید ۴۳۰ برای خریداران با بودجه محدود بهترین عملکرد را دارد، درحالی‌که گرید ۳۰۴ برای خریدارانی که به دنبال دوام هستند، مناسب‌تر است.

آیا استیل ضدزنگ گرید 304 یا 430 خاصیت مغناطیسی دارد؟

استیل‌های ضدزنگ آستنیتی غیرمغناطیسی هستند. ازآنجایی‌که استیل ضدزنگ گرید 304 آستنیتی است، خاصیت مغناطیسی ندارد.

در مقابل، گریدهای فریتی استیل ضدزنگ مغناطیسی هستند؛ بنابراین، گرید 430 خاصیت مغناطیسی دارد. به همین دلیل است که اکثر چاقوهای آشپزخانه از گریدهای 400 استیل ضدزنگ ساخته شده‌اند و می‌توان آنها را روی سطوح نگهدارنده مغناطیسی نگهداری کرد.

سختی فولاد ضدزنگ 430 و 304

سختی فولاد ضدزنگ با استفاده از عدد برینل (BHN) سنجیده می‌شود.BHN  معیاری برای سنجش مقاومت آلیاژ در برابر فرورفتگی دائمی است.

سختی فولاد ضدزنگ 430: 183 BHN

سختی فولاد ضدزنگ 304: 201 BHN

همان‌طور که مشاهده می‌شود، هرچه عدد برینل بالاتر باشد، آلیاژ سخت‌تر است.

بنابراین، بر اساس اعداد برینل، فولاد ضد زنگ 304 سخت‌تر از فولاد ضد زنگ 430 است.

کدام‌یک از ورق‌های استیل ضدزنگ گرید 304 یا 430 بهتر است؟

هر گرید از استیل ضدزنگ مزایا و معایب خاص خود را دارد. به‌طورکلی، گرید 304 به دلیل داشتن نیکل بیشتر، مقاومت به خوردگی بیشتری نسبت به گرید 430 ارائه می دهد. همچنین نیکل باعث شکل پذیری بهتر ورق های گرید 304 در فرآیند کشش یا پرسکاری می شود. با این حال، همین عنصر (نیکل) باعث افزایش قیمت فولاد گرید 304 نیز می گردد.

به عبارت ساده، گرید 304 شکل پذیری بالاتر و طول عمر بیشتری را ارائه می دهد، در حالی که گرید 430 یک گزینه ارزان تر از استیل ضد زنگ به شمار می رود.

مقایسه استیل ضدزنگ 430 و 304

مقاومت در برابر خوردگی

• فولاد ضدزنگ گرید 430 مانند سایر گریدهای استیل ضد زنگ به دلیل داشتن کروم مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد.
• فولاد ضدزنگ گرید 304 به دلیل افزودن نیکل به آلیاژ، مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی ارائه می دهد.

محبوبیت

• فولاد ضدزنگ گرید 430 دومین گرید پرکاربرد در بین تمام گریدهای استیل ضد زنگ است.
• فولاد ضدزنگ گرید 304 پراستفاده ترین گرید در بین تمام گریدهای استیل ضد زنگ است.

قابلیت کار

• فولاد ضدزنگ گرید 430 را به راحتی می توان خم کرد، کشید یا شکل داد، اما جوشکاری آن دشوار است.
• فولاد ضدزنگ گرید 304 به راحتی جوشکاری، پرس و کشش داده می شود. این قابلیت جوشکاری خوبی را ارائه می دهد.

مغناطیس

• فولاد ضدزنگ گرید 430 خاصیت مغناطیسی دارد.
• فولاد ضدزنگ گرید 304 غیر مغناطیسی است.

استیل ضدزنگ قابل‌استفاده برای مواد غذایی

فولاد ضدزنگ گرید 304 همچنین به عنوان استیل ضد زنگ قابل استفاده برای مواد غذایی شناخته می شود زیرا اغلب برای ایجاد سطوح بهداشتی مورد نیاز در صنایع غذایی و آشامیدنی استفاده می‌گردد.

نتیجه گیری

گریدهای 430 و 304 دو گرید رایج فولاد ضدزنگ هستند. هر دو آلیاژ آهن بادوام  را ارائه می‌دهند که در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم هستند. بااین‌حال، به‌طورکلی، گرید 304 مقاومت در برابر خوردگی بیشتری را نسبت به گرید 430 ارائه می‌دهد و در نتیجه ماندگاری بالاتری دارد. گرید 430 گزینه‌ای با قیمت مناسب‌تر است.