مقایسه استنلس استیل 420 و 410 ؛ ویژگی ها، مشخصات فیزیکی و کاربردها

در کل استیل های سری ۴٠٠ مقاومت به خوردگی کمتری نسبت به آلیاژ های استنلس استیل سری ۳٠٠ دارند با این حال محکم‌ترند و برای کاربردهای خاص گزینه های بسیار مقرون به صرفه ای نسبت به برخی گریدهای گران استیل ۳٠٠ به شمار می روند. در این مطلب می خواهیم دو گرید پرکاربرد سری ۴٠٠ یعنی استیل ۴۱٠ و ۴۲٠  را با هم مقایسه کنیم و تفاوت های آن را بشناسیم. پس همراه ما شوید.

تفاوت ورق استیل 420 با استیل 410

استیل 420 و 410 هر دو از خانواده استنلس استیل محسوب می‌شوند و از جنس مارتنزیتی هستند. با این حال، هرکدام دارای خصوصیات و کاربردهای خاص خود هستند. از جمله تفاوت این دو ورق می‌توان به قیمت آن‌ها اشاره نمود. قیمت استیل 420 بیشتر از  استیل 410 است. در ادامه به بررسی دقیق تفاوت‌های آن دو با یکدیگر می‌پردازیم :

1. تفاوت استیل ۴۱٠ و ۴۲٠  در ترکیبات شیمیایی 

ترکیبات شیمیایی استیل گرید ۴۱٠ شامل عناصر زیر است: 

• حداکثر 0.15 درصد کربن
• حداکثر 1 درصد منگنز
• 5 تا 13.5 درصد کروم
• حداکثر 1 درصد سیلیکون
• حداکثر 0.5 درصد مولیبدن
• حداکثر 0.75 درصد نیکل
• 050 درصد آلومینیوم
• 0.3 گوگرد
• حداکثر 0.040 درصد فسفر
• 50 درصد مس

   

ترکیبات استیل ۴۲٠ نیز با عناصر زیر ساخته می شود: 

• 30 تا 0.40 درصد کربن
• حداکثر 1 درصد منگنز
• حداکثر 1 درصد سیلیکون
• 50 درصد نیکل
• 12 تا 14 درصد کروم
• 40 درصد فسفر
• حداکثر 0.5 درصد مولیبدن
• 50 درصد مس
• 0.3 درصد گوگرد
• 15 درصد آلومینیوم
• آهن

2. تفاوت استیل ۴۱٠ و ۴۲٠  در خواص مغناطیسی 

با توجه به ترکیبات بالا در می یابیم که ورق استیل ۴۱٠  و ۴۲٠ هر دو  دارای خواص مغناطیسی هستند که می‌توانند تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار بگیرند. 

به این ورق ها بگیر می گویند و استفاده از آن در موارد مختلف برای پروژه های شما می‌تواند بسیار مفید باشد.  این ورق‌ها به دلیل بگیر بودن برای ساخت قطعات صنعتی، موتورها، تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی، ساخت وسایل آشپزخانه و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

به عنوان مثال اگر در تولید تجهیزات الکتریکی فعالیت می‌کنید که نیاز به جذب یا انتقال میدان مغناطیسی دارند،  حتما سر و کارتان به این ورق ها می افتد! 

برای استفاده‌های خاص‌تر، استیل های بگیر در سیستم‌های تولید برق و الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد. البته در نظر داشته باشید که خواص مغناطیسی ورق استیل ۴۱٠ و ۴۲٠ بستگی به نوع آلیاژ، روش ساخت، و شرایط حرارتی دارد که استیل تحت آن ساخته شده است. 

3. تفاوت استیل ۴۱٠ و ۴۲٠ در عملیات حراراتی

استیل‌های گرید ۴۲٠  از عملیات حرارتی آنیل عبور می‌کنند و با درجه‌های حرارت خاصی تیمار می‌شوند، به این فرآیند «آنیلیینگ» گفته می‌شود. این فرآیند معمولاً برای کنترل سختی و مقاومت استیل به گرما استفاده می‌شود. با این روش، سختی استیل کاهش می‌یابد و همچنین تنش‌های داخلی از بین می‌روند.

استیل‌ ۴۲٠ با عبور از این فرآیند مقاومت در برابر خستگی، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و دوام و استحکام بیشتری پیدا می‌کند. 

4. تفاوت مقاومت کششی استیل ۴۱٠ و ۴۲٠

مقاومت کششی استیل یک ویژگی فیزیکی است که نشان‌دهندهٔ توانایی متریال استیلی برای مقاومت در برابر نیروهای کششی است و معمولاً به واحدهای مگاپاسکال (MPa) یا کیلوپاند (ksi) اندازه گیری می‌شود. استیل ۴۱٠ دارای 300 تا 1475 مگاپاسکال مقاومت کششی  است.  این میزان در استیل ۴۲٠ حدود 300 تا 1475 مگاپاسکال می باشد

5. تفاوت استیل ۴۱٠  و ۴۲٠ در ویژگی استحکام تسلیم 

برای خرید گریدهای استیل ۴۱٠ بهتر است بدانید که ویژگی استحکام تسلیم (یا استحکام تسلیمی) یک مشخصه مهم در مهندسی مواد است که نشان می‌دهد حداقل نیروی مورد نیاز برای تسلیم یک ماده چقدر است. در مورد فولاد، استحکام تسلیم نشان دهنده‌ی نیرویی است که فولاد می‌تواند تحمل کند تا شکسته شود یا تغییر شکل بدهد.

واحد اندازه گیری استحکام تسلیم فولاد بر حسب مگاپاسکال (MPa) است که در استیل ۴۱٠ معادل 270 تا 1005 مگاپاسکال و در استیل ۴۲٠ از 345 تا 680 مگاپاسکال متغیر است. بنابراین بر اساس عملیات حرارتی می توان گفت استیل ۴۱٠  استحکام تسلیم بیشتری دارد. 

توجه به این ویژگی و خرید استیل باکیفیت از فروشگاه های معتبر بسیار مهم است زیرا اطلاعاتی در مورد عملکرد و کاربرد مواد به مهندسان و طراحان ارائه می‌دهد. ویژگی استحکام تسلیم به شما کمک می‌کند تا مواد مناسبی را برای استفاده در ساخت و سازها، ابزارها و دیگر اجزای مهندسی انتخاب کنید.

6. میزان کربن استیل ۴۱٠  و ۴۲٠

فولاد 420  با  ترکیبات کربن زیاد ساخته می شود که خواص و ویژگی های خاصی دارد. ترکیبات این آلیاژ حاوی حدوداً 0.15% کربن است که خواصی از جمله مقاومت در برابر خوردگی و سختی مناسب را ارائه می‌دهد.

انواع ورق استیل ۴۱٠ نیز بر اساس میزان کربن در دو نوع ورق ساده کربنی و ورق زنگ نزن عرضه می شود. ورق ساده کربنی استیل ۴۱٠ حاوی مقدار بالایی کربن است و معمولاً به منظور مصارفی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و اصطکاک دارند، استفاده می‌شود.

ورق زنگ‌نزن ۴۱٠ هم دارای خاصیت ضد زنگ است و تحت تأثیر عوامل اکسیداسیون، مانند رطوبت و هوا، تا حد زیادی مقاوم است. این ورق‌ها اغلب در محیط‌های در تماس با مایعات یا مواد شیمیایی استفاده می‌شوند.

نکته:  لطفاً توجه داشته باشید که استفاده از هر نوع فولاد و فرآورده‌های فولادی بستگی به شرایط و کاربردهای خاص دارد و انتخاب درست شما باید با توجه به این عوامل انجام شود.

7. تفاوت جوشکاری استیل ۴۱٠ و ۴۲٠

استیل ۴۲٠ با کروم کم (12%) تولید می شود بنابرابن ویژگی فرم‌پذیری مناسبی دارد که به معنای قابلیت آن برای تحمل و شکل‌دهی در عملیات فرم‌دهی و جوشکاری می‌باشد.

اما میزان کروم موجود در ترکیبات گرید ۴۱٠ حدود ۱۱ تا ۱۳ درصد است. این مقدار کروم باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی ورق استیل ۴۱۰ می‌شود. بنابراین ورق استیل ۴۱۰ دارای جوش پذیری محدودی نسبت به ۴۲٠ است و نیاز به توجه و دقت بیشتری در فرآیند جوشکاری دارد. 

به شما پیشنهاد می کنیم در صورتی که نیاز به جوشکاری استیل ۴۱٠ دارید، حتما از دستورالعمل‌های استاندارد پیروی کرده و دقت لازم را در اجرای فرآیند جوشکاری داشته باشید.

8. تفاوت استیل ۴۱٠ و ۴۲٠ تحت فشارهای مکانیکی

ورق استیل ۴۱۰، مانند فولاد ۴۲۰ باید در وضعیت سختی کار زیر فشار به کار برده شود تا بیشترین استقامت را در مقابل تخریب و فرسایش از خود نشان دهد. استفاده از فولاد در وضعیت سختی کار زیر فشار به معنای تحت فشار قرار دادن حرارتی و مکانیکی معین به منظور افزایش استحکام و سختی آن است.

این موضوع می‌تواند باعث افزایش مقاومت در برابر فشار و فرسایش مکانیکی شود که نهایتاً منجر به افزایش استقامت مواد می‌شود. به همین دلیل ورق استیل ۴۱۰ و ۴۲۰ دو نوع استیل مقاوم در برابر خوردگی و فرسایش هستند. 

جمع بندی

در این مطلب با تفاوت استیل ۴۱٠  و ۴۲٠ همراه ما بودید. همانطور که عنوان شد هر دو ورق استیل از انواع استیل های ضد زنگ هستند که معمولاً بر اساس استانداردهای ASTM تولید می‌شود. در پایان توصیه می‌کنیم برای خرید استیل با کیفیت در هر گریدی حتما از اعتبار فروشگاه مورد نظر خود اطمینان حاصل کنید.