أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 201 مقابل 430: شرح الاختلافات الرئيسية

مقدمة

عند اختيار أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ للتطبيقات الصناعية أو التجارية، تتم مقارنة 201 و430 بشكل متكرر لأن كلاهما يقع عند الطرف الأقل تكلفة-لنطاق الفولاذ المقاوم للصدأ. تعتبر المقارنة أساسية من الناحية المعدنية: 201 عبارة عن درجة أوستنيتي مع مزيج تثبيت الأوستنيت- من النيكل والمنجنيز والنيتروجين، في حين أن 430 عبارة عن درجة حديدية ذات هيكل مكعب مركزي-. تتحكم هذه الاختلافات الهيكلية في كل شيء في اتجاه مجرى النهر: المغناطيسية، وقابلية اللحام، والمتانة، وسلوك التآكل، والسعر.

مقارنة التركيب الكيميائي

تلخص الجداول أدناه حدود التركيب المحددة وفقًا لـ JIS G4304/G4305 وASTM A240.

العنصر (بالوزن%)	201 (UNS S20100)	430 (UNS S43000)
الكربون، كحد أقصى	0.15	0.12
المنغنيز	5.50 - 7.50	1.00 كحد أقصى
الفوسفور، الحد الأقصى	0.060	0.040
الكبريت، الحد الأقصى	0.030	0.030
السيليكون، الحد الأقصى	1.00	1.00
الكروم	16.00 - 18.00	16.00 - 18.00
النيكل	3.50 - 5.50	0.75 كحد أقصى
النيتروجين، الحد الأقصى	0.25	غير محدد

الخواص الميكانيكية (ملدن)

ملكية	201 الفولاذ المقاوم للصدأ	430 الفولاذ المقاوم للصدأ
قوة الشد، دقيقة	655 ميجا باسكال (ASTM A240 S20100)	415 ميجا باسكال (ASTM A240 S43000)
قوة الخضوع (0.2%)، الحد الأدنى	310 ميجا باسكال	205 ميجا باسكال
استطالة، دقيقة	40%	20%
صلابة	217 اتش بي دبليو كحد أقصى	183 هيبو ماكس (JIS G4304)
كثافة	7.93 جم/سم3	7.70 جم/سم3

مقاومة التآكل

لم يتم تصميم أي من الدرجتين للخدمة العدوانية أو الغنية بالكلوريد-والتي توفر. 201 مقاومة معتدلة للتآكل في البيئات الداخلية الجافة والبيئات المسببة للتآكل الخفيف، مع مقاومة أفضل قليلاً للصدأ في الغلاف الجوي من 430 في العديد من الاختبارات، ولكنها يمكن أن تصدأ في الأجواء الرطبة أو الحمضية أو البحرية.. 430 كما أنها تؤدي أداءً جيدًا في الظروف الجافة والتآكل المعتدلة وتستخدم بشكل شائع لأجهزة المطبخ الداخلية، ولكنها أكثر عرضة للكلوريدات والهجوم الموضعي. بالنسبة للأنابيب التي تحمل المياه أو المواد الكيميائية أو التعرض الخارجي، فإن درجات 304 أو 316 هي المواصفات الصحيحة؛ 201 و430 هما خياران اقتصاديان للخدمة الحميدة.

المغناطيسية

201 هو أوستنيتي وغير مغناطيسي بشكل أساسي- في الحالة الملدنة، على الرغم من أن العمل البارد يمكن أن يحفز كميات صغيرة من الإجهاد الناتج عن المارتنسيت -والمغناطيسية المعتدلة. 430 حديدية ومغناطيسية في جميع الظروف. غالبًا ما يكون هذا فحصًا ميدانيًا سريعًا لفرز الدرجتين.

ارتفاع-درجة الحرارة والسلوك الحراري

يتمتع 430 بتمدد حراري أقل وموصلية حرارية أعلى من 201، مما يجعله أكثر استقرارًا من حيث الأبعاد في ظل التدوير الحراري ويمنحه مقاومة أفضل للتعب الحراري. كما أن مقاومة الأكسدة الخاصة بها مناسبة بشكل أفضل للخدمة المستمرة عند درجة حرارة مرتفعة، تصل إلى حوالي 800-850 درجة في الهواء، في حين أن 201 يقتصر عمومًا على حوالي 500 درجة للخدمة الهيكلية المستمرة.

قابلية اللحام والتشكيل

اللحام 201 بممارسات الأوستنيتي القياسية ويتحمل-خدمة ما بعد اللحام بدون احتياطات خاصة في البيئات المعتدلة. 430 هو لحام ولكنه يتطلب الاهتمام: غالبًا ما يوصى بالتسخين المسبق ودرجات حرارة التداخل المنخفضة، ويمكن أن تشهد مناطق اللحام في درجات الحديد نمو الحبيبات وفقدان المتانة، لذلك يقتصر اللحام 430 عمومًا على المقاطع الرقيقة في-الخدمة الحرجة. في التشكيل، يتمتع 430 بسلوك سحب عميق-ممتاز للمنتجات المسطحة، في حين أن 201 مناسب بشكل أفضل لثني الأنابيب وتشكيلها على البارد، على الرغم من أن معدل التصلب العالي-يتطلب قوة تشكيل أكبر.

التطبيقات النموذجية

أنبوب 201: الأنابيب المعمارية والزخرفية، والدرابزين، وإطارات الأثاث، والأعضاء الهيكلية الخفيفة، وزخرفة السيارات، وأنابيب الأغراض العامة-للوسائط الداخلية المعتدلة. 430 الأنابيب: أنابيب مبادل الحرارة-في الخدمة غير-المسببة للتآكل، ومكونات مواقد الزيت، وأجزاء الأجهزة، ومعدات المطبخ، والمنتجات المتوافقة مع-الموقد-التحريضي والزخارف الزخرفية حيث تكون مقاومة الحرارة مهمة.

التعليمات

س 1: هل الفولاذ المقاوم للصدأ 201 أفضل من 430؟لا يوجد فائز عالمي. 201 يوفر صلابة أفضل وقابلية لحام أفضل ومقاومة أفضل قليلاً للتآكل الجوي؛ يوفر 430 مقاومة أفضل للحرارة وتمددًا حراريًا أقل وتكلفة أقل. يعتمد الاختيار على بيئة الخدمة.

Q2: هل 430 الفولاذ المقاوم للصدأ مغناطيسي؟نعم. 430 عبارة عن درجة حديدية ومغناطيسية في جميع الظروف، في حين أن الملدن 201 هو في الأساس غير-مغناطيسي.

Q3: هل يمكن استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 201 في الهواء الطلق؟فقط في البيئات المعتدلة والجافة أو المحمية. في الخدمة الساحلية أو الرطبة، 201 سوف يصدأ؛ يجب تحديد 304 أو 316.

س4: ما هي الدرجة التي تقاوم درجات الحرارة المرتفعة؟430، والتي يمكن أن تخدم بشكل مستمر عند حوالي 800-850 درجة في الهواء، مقابل حوالي 500 درجة لـ 201 في التطبيقات الهيكلية.

س5: لماذا يحتوي 201 على المنغنيز والنيتروجين بدلاً من النيكل؟يعتبر المنغنيز والنيتروجين من مثبتات الأوستنيت التي تحل محل النيكل الباهظ الثمن، ولهذا السبب يكون 201 أرخص من 304 بينما يظل الأوستنيتي.

س 6: هل يمكن لحام 430 بسهولة؟يمكن لحام 430 بعمليات قياسية، ولكن يوصى بالتسخين المسبق والتحكم في مدخلات الحرارة للحد من نمو الحبوب في المنطقة-المتأثرة بالحرارة؛ المقاطع الثقيلة والتعب-قد تتطلب اللحامات الحرجة التلدين اللاحق-للحام.