ویژگی‌های فولاد زنگ‌نزن 410 (1.4006)
فولاد 1.4006 با شناسه X12Cr13 (شناسه قدیم X10Cr13) که با نام 410 نیز شناخته می‌شود، یکی از گریدهای مارتنزیتی خانواده فولادهای زنگ‌نزن بوده و دارای کروم بالا و مقدار کمی کربن می‌باشد. این فولاد به دلیل ساختار مارتنزیتی خود، ترکیب خوبی از استحکام، مقاومت به سایش و قابلیت سختکاری دارد و به‌خصوص پس از عملیات حرارتی، خواص مکانیکی آن به شکل قابل توجهی بهبود می‌یابد.
از دیگر ویژگی‌های این فولاد، قابلیت شکل‌پذیری خوب در حالت آنیل‌شده، مقاومت مناسب در برابر خوردگی‌های ملایم، و مقاومت در برابر حرارت تا حدود ۶۴۹ درجه سانتی‌گراد است. با این حال، جوش‌پذیری آن محدود بوده و نیازمند رعایت الزامات پیش‌گرمایش و عملیات پس‌گرمایی می‌باشد.
کاربردهای فولاد زنگ‌نزن 410
- صنایع آشپزخانه: این فولاد در تولید کارد و چنگال، چاقوها و دیگر ابزارهای آشپزی به‌کار می‌رود، چرا که ترکیبی از استحکام، ظاهر براق و مقاومت به خوردگی ملایم را ارائه می‌دهد.
- سوپاپ‌ها و پمپ‌ها: به دلیل مقاومت مکانیکی بالا و استحکام در برابر سایش، فولاد 410 در ساخت قطعاتی مانند شیرآلات، سوپاپ‌ها و پمپ‌ها کاربرد دارد.
- صنعت خودروسازی: در قطعاتی مانند سیستم اگزوز، بست‌ها و اجزای مقاوم به خوردگی از این فولاد استفاده می‌شود، زیرا علاوه بر مقاومت خوب، به کاهش وزن و افزایش عمر قطعات کمک می‌کند.
- صنعت هوافضا: فولاد 1.4006 در تولید بست‌ها، اجزای سیستم هیدرولیکی و ارابه فرود هواپیما به‌کار می‌رود. خواص مکانیکی خوب، این فولاد را برای مصارف حساس قابل اتکا می‌سازد.
- صنایع پتروشیمی: در ساخت مبدل‌های حرارتی، تجهیزات شیمیایی و مخازن تحت فشار در صنایع نفت و گاز، از این گرید استفاده می‌شود.
- مهندسی عمومی: در تولید چرخ‌دنده‌ها، شفت‌ها، بست‌ها و ابزارهای صنعتی، فولاد 410 به‌خاطر سختی، دوام و مقاومت در برابر خوردگی ملایم، انتخاب مناسبی است.
استانداردهای مرجع فولاد زنگ‌نزن 410 (1.4006)
- DIN EN 10088-1 (12/2014): لیست فولادهای زنگ‌نزن. فولادهای مقاوم به خوردگی.
- DIN EN 10088-2 (12/2014): فولادهای زنگ‌نزن. ورق، تخت و نوار از فولادهای مقاوم به خوردگی برای مصارف عمومی.
- DIN EN 10088-3 (12/2014): فولادهای زنگ‌نزن. محصولات نیمه‌نهایی، میلگرد، مفتول، پروفیل و محصولات براق از فولادهای مقاوم به خوردگی برای مصارف عمومی.
- DIN EN 10088-4 (01/2010): فولادهای زنگ‌نزن. ورق، تخت و نوار از فولادهای مقاوم به خوردگی برای کاربردهای ساختمانی.
- DIN EN 10088-5 (07/2009): فولادهای زنگ‌نزن. میلگرد، مفتول، پروفیل و محصولات براق از فولادهای مقاوم به خوردگی برای کاربردهای ساختمانی.
- DIN EN 10250-4 (02/2000): آهنگری باز فولاد برای کاربردهای عمومی مهندسی. فولادهای زنگ‌نزن.
- DIN EN 10263-5 (02/2018): میلگرد، میله و مفتول فولادی برای فورج سرد و اکستروژن سرد. فولادهای زنگ‌نزن مارتنزیتی.
- DIN EN 10272 (10/2016): میلگرد فولادی زنگ‌نزن برای مصارف تحت فشار.
- DIN EN 10297-2 (02/2006): لوله‌های فولادی بدون درز دایره‌ای برای کاربردهای مهندسی مکانیک و عمومی. لوله‌های فولادی زنگ‌نزن.
- DIN SEW 310 (08/1992): خواص فیزیکی فولادها.
ترکیب شیمیایی فولاد زنگ‌نزن 410 (1.4006)
مقادیر ترکیب شیمیایی ارائه‌شده برای فولاد 1.7218 بر پایه داده‌های نسخه نهایی کلید فولاد (Stahlschlüssel ۲۰۱۹) و مطابق با استانداردهای معتبر بین‌المللی تنظیم شده‌اند. این اعداد ممکن است با مقادیر ذکرشده در برخی منابع یا استانداردهای قدیمی متفاوت باشند.
| Cکربن | Siسیلیسیم | Mnمنگنز | Pفسفر | Sگوگرد | Crکروم | Niنیکل |
| 0.08–0.15 | ≤ 1.00 | ≤ 1.50 | ≤ 0.040 | ≤ 0.015 | 11.50–13.50 | ≤ 0.75 |
مشخصات فیزیکی فولاد 410
اطلاعات ارائه‌شده در جدول زیر، از نسخه نهایی سال ۲۰۱۹ کلید فولاد (Stahlschlüssel) استخراج شده‌اند. این داده‌ها بر اساس استانداردهای معتبر و به‌روز بین‌المللی تنظیم شده‌اند و ممکن است با مقادیر قدیمی‌تر رایج در برخی منابع دیگر تفاوت داشته باشند.
| منبع: کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹ | ||
| جدول مشخصات فیزیکی | ||
| پارامتر | در دمای | مقدار |
| چگالی | ~ 20 °C | ~ 7.70 g/cm3 |
| ظرفیت گرمایی ویژه | ~ 20 °C | ~ 0.46 J/g.K |
| هدایت حرارتی | ~ 20 °C | ~ 30 W/m.K |
| میانگین ضریب انبساط حرارتی | 20 – 100 °C | ~ 10.5 10⁻⁶/°K |
| 20 – 200 °C | ~ 11 10⁻⁶/°K | |
| 20 – 300 °C | ~ 11.5 10⁻⁶/°K | |
| 20 – 400 °C | ~ 12 10⁻⁶/°K | |
| 20 – 500 °C | ~ 12 10⁻⁶/°K | |
| مقاومت الکتریکی ویژه | ~ 20 °C | ~ 0.6 Ω.mm2/m |
| مدول الاستیسیته | ~ 20 °C | ~ 215,000 MPa |
| خاصیت مغناطیسی | ندارد | |
| قابلیت پولیش | دارد | |
| ساختار فولاد | مارتنزیتی | |
خواص مکانیکی فولاد زنگ‌نزن 410
اطلاعات ارائه‌شده در جدول زیر، از نسخه نهایی سال ۲۰۱۹ کلید فولاد (Stahlschlüssel) استخراج شده‌اند. این داده‌ها بر اساس استانداردهای معتبر و به‌روز بین‌المللی تنظیم شده‌اند و ممکن است با مقادیر قدیمی‌تر رایج در برخی منابع دیگر تفاوت داشته باشند.
| منبع: کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹ | ||
| جدول خواص مکانیکی | ||
| پارامتر | مقدار | |
| استحکام تسلیم در حالت آنیل شده | ~ 100 °C | ≥ 235 MPa |
| ~ 150 °C | ≥ 230 MPa | |
| ~ 200 °C | ≥ 225 MPa | |
| ~ 250 °C | ≥ 225 MPa | |
| ~ 300 °C | ≥ 220 MPa | |
| ~ 350 °C | ≥ 210 MPa | |
| ~ 400 °C | ≥ 195 MPa | |
| استحکام کششی در حالت آنیل شده | ≤ 730 MPa | |
| سختی در حالت آنیل شده | ≤ 220 MPa | |
| سختکاری شده | استحکام کششی | ~ 1030 MPa |
| سختی HB 30 | ~ 305 HB 30 | |
| سختی HRC | ~ 31 HRC | |
| استحکام تسلیم در حالت کوئنچ و تمپر شده | ~ 100 °C | ≥ 420 MPa |
| ~ 150 °C | ≥ 410 MPa | |
| ~ 200 °C | ≥ 400 MPa | |
| ~ 250 °C | ≥ 385 MPa | |
| ~ 300 °C | ≥ 365 MPa | |
| ~ 350 °C | ≥ 335 MPa | |
| ~ 400 °C | ≥ 305 MPa | |
| مقاطع تا ۱۶۰ میلی‌متر در حالت کوئنچ و تمپر شده (طولی) | استحکام تسلیم | ≥ 450 MPa |
| استحکام کششی | 650-850 MPa | |
| افزایش طول بعد از شکست | ≥ 15 % | |
| کاهش سطح مقطع | ≥ 55 % | |
| انرژی ضربه (KV) | ≥ 25 J | |
| استحکام کششی در حالت تمپر شده | 680 – 780 °C | 650-850 MPa |
عملیات حرارتی و سختکاری فولاد زنگ‌نزن 410
اطلاعات ارائه‌شده در جدول زیر، از نسخه نهایی سال ۲۰۱۹ کلید فولاد (Stahlschlüssel) استخراج شده‌اند. این داده‌ها بر اساس استانداردهای معتبر و به‌روز بین‌المللی تنظیم شده‌اند و ممکن است با مقادیر قدیمی‌تر رایج در برخی منابع دیگر تفاوت داشته باشند.
| منبع: کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹ | ||
| جدول عملیات حرارتی | ||
| نوع عملیات حرارتی | بازه حرارتی | |
| کار گرم (Hot Working) با هوا | 800-1100 °C | |
| آنیل کامل با هوا (۶-۲ ساعت) | 745-825 °C | |
| سختکاری با روغن | 950-1000 °C | |
| سختکاری با هوا | 950-1000 °C | |
| تمپرینگ | 680-780 °C | |
جوشکاری فولاد زنگ‌نزن 410 (1.4006)
برای دستیابی به نتایج مطلوب برای جوشکاری فولاد زنگ‌نزن 1.4006، رعایت موارد زیر ضروری است:
- پیش‌گرمایش: قبل از شروع فرآیند جوشکاری، فولاد تا دمای حدود ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد پیش‌گرم می‌شود.
- تنش‌زدایی: پس از اتمام جوشکاری، عملیات آنیل در دمای حدود ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌گیرد.
- جوش‌پذیری: این فولاد قابل جوشکاری با روش‌های قوسی محافظت‌شده مانند MIG و WIG (جوشکاری آرگون آرک) و جوشکاری مقاومتی بوده ولی جوشکاری با گاز (Gas Fusion Welding) تنها به‌صورت محدود امکان‌پذیر است.
توجه شود که به دلیل ساختار مارتنزیتی، احتمال ترک در منطقه جوش وجود داشته و استفاده از پیش‌گرمایش و عملیات حرارتی پس از جوشکاری برای کاهش تنش‌های پسماند توصیه می‌شود. رعایت شرایط دمایی و انتخاب دقیق نوع جوشکاری برای جلوگیری از تشکیل فازهای ترد و ترک‌های حرارتی، به‌ویژه در مقاطع ضخیم، بسیار حیاتی است.
