لوله استیل صنایع غذایی

لوله صنایع غذایی یا لوله استیل (Stainless Steel Pipe) عمدتاً در سیستم‌های لوله کشی برای انتقال مواد و به خصوص سیالات یا گازها استفاده می‌شود. این لوله‌ها از آلیاژهای فولاد ضدزنگ که حاوی نیکل و کروم هستند، تولید می‌شوند. حضور کروم در ساختار فولاد خاصیت مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی را ایجاد می‌کند و از محصول مربوطه در برابر مواد خورنده محافظت می‌کند. لوله فولادی ضد زنگ در برابر اکسیداسیون مقاومت بالایی دارد و از این رو، در تماس با مواد شیمیایی و دمای بالا انتخابی مناسب است.

عملیات حرارتی استیل 420

با انجام عملیات حرارتی می‌توان ورق استیل 420 را سختکاری کرد. برای سختکاری این گرید باید عملیات کوئنچ و تمپر بر روی آن انجام شود. دمای آستنیته کردن آن حدود 980 تا 1035 درجه سانتی‌گراد است و برای تمپر کردن، دما با توجه به میزان سختی مورد نیاز تعیین می‌شود.

تفاوت استیل 420 و 430

اصلی ترین تفاوت این دو آلیاژ عنصر نیکل است. درحالیکه گرید 430 تا 0.75 درصد نیکل دارد گرید 420 فاقد این عنصر است. همچنین میزان کروم در گرید 430 که بین 16 تا 18 درصد می باشد در گرید 420 حداکثر 14 درصد است، بنابراین از نظر مقاومت به خوردگی گرید 430 عملکرد بهتری دارد. میزان کربن در گرید 420 نیز حداقل 0.15 درصد است که از گرید 430 بیشتر است.

کاربرد استیل 420

ورق استیل 420 به دلیل سختی و استحکام بالا می‌تواند در ساخت تیغه‌های برش  تجهیزات جراحی و به دلیل مقاومت به خوردگی بالا می‌تواند برای ساخت کارد و چنگال و دریچه‌های سوزنی مورد استفاده قرار گیرد.

ماشین کاری استیل 420

برای ماشینکاری ورق استیل 420 باید از ورق آنیل شده استفاده کرد چرا که در این حالت، میزان سختی سطحی در کمترین حالت می‌باشد. اگر سختی سطحی از 30HRC بیشتر باشد ماشینکاری آن بسیار دشوار است.

جوشکاری استیل 420

برای جوشکاری ورق استیل 420، از فیلرمتال‌های استیل 420 استفاده می‌شود تا بتوان به حداکثر استحکام خط جوش دست یافت. در فرآیند جوشکاری ورق استیل 420 باید در دمایی بین 450 تا 320 درجه پیش گرم شود و پس از آن نیز در دمای 610 تا 760 درجه سانتی‌گراد پس گرم شود. در جوشکاری ورق استیل 420 برای انعطاف بیشتر خط جوش از فیلرمتال 309 استفاده می‌شود.

عملیات حرارتی استیل 420

همانطور که پیش‌تر گفتیم می‌توان ورق استیل 420 را به وسیله عملیات حرارتی سختکاری کرد. در مرحله اول برای آستنینه شدن ورق استیل 420 آن را تا دمای 980 تا 1035 درجه سانتی‌گراد حرارت می‌دهند و پس از آن در روغن و یا آب آن را سرد می‌کنند. انتخاب روغن و یا آب برای خنک کردن ورق استیل 420 به مقطع آن بستگی دارد.   پس از فرآیند کوئنچ برای تنش زدایی و انجام فرآیند تمپر، بنا به میزان استحکام و سختی مورد نظر، ورق استیل 420 را تمپی می‌کنند. میزان دمای انتخابی به استحکام مورد نیاز بستگی دارد. با بالا رفتن دمای تمپر، میزان استحکام کاهش می‌یابد و شکل پذیری ورق استیل 420 بهبود می‌یابد. ورق استیل 420 را می‌توان در دمای 735 تا 785 درجه سانتی‌گراد آنیل کرد. در عملیات حرارتی ورق استیل 420 باید در نظر داشت تمپر کردن در دمای 425 تا 600 درجه سبب تردی تمپر می‌شود و باید از این محدوده دمایی در عملیات حرارتی اجتناب کرد.  

مقاومت به حرارت استیل 420

ورق استیل 420 می‌تواند تا دمای 650 درجه سانتی‌گراد در برابر پوسته شدن و اکسیداسیون سطحی مقاومت کند. اگر در شرایط کاری خود دمای بالاتر از 650 درجه سانتی‌گراد دارید، بهتر است از گریدهای دیگر استیل استفاده کنید چرا که نمی‌توان از ورق استیل 420 در دمای بالاتر استفاده کرد.

 

خواص مکانیکی استیل 420

همانطور که گفتیم، ورق استیل 420 به دلیل درصد کربن بالای ساختارش، دارای استحکام و سختی بالاتری نسبت به گریدهایی با درصد کربن کمتر می‌باشد. ورق استیل 420 را می‌توان با انجام عملیات حرارتی کوئنچ و تمپر سختکاری کرد. پس از انجام فرآیند کوئنچ، به دلیل تشکیل فاز مارتنزیت، خواص شکل پذیری ورق استیل 420 بسیار ضعیف است که در این مرحله نیاز به فرآیند تمپرینگ می‌باشد که سبب می‌‌شود فاز مارتنزیت تمپر شده در ساختار استیل پدیدار شود. پس از انجام عملیات حرارتی می‌توان به سختی 444 برینل رسید. در این حالت استحکام کششی ورق استیل 420 در حدود 1600 مگاپاسکال است. ورق استیل 420 در حالت آنیل شده دارای بهترین خواص شکل پذیری است و در این حالت حداکثر 241 برینل سختی دارد . استحکام آن حدود 650 مگاپاسکال است. برای شکل دهی و یا ماشینکاری ورق استیل 420 بهتر است از ورق آنیل شده استفاده کرد. چرا که نیروی لازم برای تغییر شکل را بسیار کم می‌کند و احتمال رخداد شکست در ورق استیل 420 در حالت انیل شده در کمترین حالت است.

ترکیب استیل 420

ورق استیل 420 دارای 12 تا 14 درصد کروم می‌باشد که سبب مقاومت به خوردگی این آلیاژ شده است. میران منگنز و سیلیسوم نیز در ساختار ورق استیل 420 هرکدام یک درصد است. وجود کروم در ساختار ورق استیل 420، سبب تشکیل یک لایه اکسید کروم می‌شود که مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد و می‌تواند از این استیل در برابر مواد خورنده محافت کند.