استیل یا فولاد ضد زنگ یکی از بزرگترین گروه های فولادی است که انواع مختلفی از جمله 304 و 201 را شامل می شود. این دو نوع از استیل ها از نظر ظاهری بسیار شبیه به هم هستند. اما تفاوت های مهمی در ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و مکانیکی، مقاومت به خوردگی، کاربرد و قیمت آن ها وجود دارد. در این مقاله قصد داریم به بررسی تفاوت استیل 304 و 201 و چگونگی تشخیص آن ها بپردازیم.
تفاوت استیل 304 و 201
استیل یا فولاد ضد زنگ یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین مواد در صنعت است که به دلیل داشتن خواص مکانیکی، شیمیایی و زیبایی مناسب در بسیاری از کاربردها استفاده می‌شود. اما همه انواع استیل یکسان نیستند و بر اساس ترکیب شیمیایی و روش تولید آن‌ها به گریدهای مختلفی تقسیم می‌شوند. در این مقاله قصد داریم دو گرید پرکاربرد از استیل را که استیل 304 و استیل 201 هستند مورد بررسی قرار دهیم و تفاوت‌های آن‌ها را از نظر رنگ، کیفیت، قیمت، کاربرد و وزن بیان کنیم.
استیل 304 یکی از رایج ترین و پرکاربردترین گریدهای استیل در سراسر جهان است که به استیل 18-8 نیز معروف است. این استیل دارای 18 تا 20 درصد کروم، 8 تا 10 درصد نیکل و 0.08 درصد کربن است. این ترکیب شیمیایی باعث می شود که این استیل دارای خواص آستنیتی و غیرمغناطیسی باشد. همچنین این استیل مقاومت به خوردگی بالایی در برابر اکسیداسیون، خوردگی موضعی و خوردگی شکاف دارد. انواع استیل 304 شامل: لوله استیل نرده 304، لوله استنلس استیل درزدار 304 و لوله استنلس استیل مانیسمان 304 است.
استیل 201 یکی از پرکاربردترین گریدهای سری 200 است که در دهه 1950 به عنوان یک جایگزین ارزان قیمت برای استیل 304 ساخته شد. این استیل دارای 16 تا 18 درصد کروم، 3.5 تا 5.5 درصد نیکل، 5.5 تا 7.5 درصد منگنز و 0.15 درصد کربن است. این ترکیب شیمیایی باعث می شود که این استیل نیز دارای خواص آستنیتی و غیرمغناطیسی باشد. اما این استیل مقاومت به خوردگی کمتری نسبت به استیل 304 دارد و در محیط های خورنده و مرطوب عملکرد ضعیف تری از خود نشان می دهد. انواع لوله 201 شامل: لوله استیل نرده ۲۰۱، لوله استنلس استیل درزدار 201 و لوله استنلس استیل مانیسمان 201 و … است.
تفاوت استیل 304 و 201 از نظر رنگ
از نظر ظاهری تفاوت زیادی بین استیل 304 و 201 وجود ندارد و هر دو نوع استیل رنگ خاصی ندارند و رنگ طبیعی فلز را دارند. اما برخی از عوامل می‌توانند رنگ استیل را تغییر دهند. برای مثال، اگر استیل در معرض حرارت قرار بگیرد، ممکن است رنگ آن به رنگ‌های قرمز، زرد، آبی یا بنفش تغییر کند. این تغییر رنگ به دلیل تشکیل لایه‌های اکسیدی روی سطح استیل است که با تابش نور تداخل می‌کنند و رنگ‌های مختلفی را ایجاد می‌کنند. این پدیده را می‌توان با استفاده از روش‌های مختلفی مانند پولیش کردن، پوشش دادن یا آبکاری رفع کرد.
از طرف دیگر، استیل 304 به دلیل داشتن مقدار بیشتری نیکل در ترکیب شیمیایی خود، مقاومت به خوردگی بیشتری نسبت به استیل 201 دارد و در نتیجه رنگ آن کمتر تغییر می‌کند. استیل 201 برای استفاده در محیط‌هایی با رطوبت بسیار کم و مناطق خشک می‌تواند گزینه‌ای مناسب و مقرون به صرفه باشد. اما برای استفاده از استیل در محیط‌های خورنده و مرطوب بهتر است از استیل 304 استفاده کرد چرا که طول عمر و دوام بیشتری نسبت به استیل 201 دارد.
تفاوت استیل 304 و 201 از نظر کیفیت
کیفیت استیل به معیارهای مختلفی مانند مقاومت، سختی، شکل پذیری، جوشکاری و خواص شیمیایی بستگی دارد. بر اساس این معیارها می‌توان گفت که استیل 304 کیفیت بالاتری نسبت به استیل 201 دارد. استیل 304 مقاومت به خوردگی، سختی و شکل پذیری بهتری نسبت به استیل 201 دارد و همچنین جوشکاری آن راحت‌تر و با کیفیت‌تر است. استیل 304 به دلیل داشتن مقدار کمتری کربن در ساختار خود، کمتر از استیل 201 مستعد تشکیل کربید کروم می‌شود که می‌تواند سبب کاهش مقاومت به خوردگی استیل شود4. استیل 304 همچنین مقاومت به خوردگی بهتری در برابر اسیدها و بازها دارد و می‌تواند در دماهای بالاتری کار کند.
استیل 201 از نظر کیفیت پایین‌تر از استیل 304 است ولی این به این معنی نیست که کاربردی نداشته باشد. استیل 201 به دلیل داشتن مقدار بالایی منگنز و نیتروژن در ساختار خود، مقاومت به کشش و سختی بالایی دارد و می‌تواند برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا دارند مورد استفاده قرار گیرد. استیل 201 همچنین قیمت پایین‌تری نسبت به استیل 304 دارد و می‌تواند برای کاهش هزینه‌های تولید مفید باشد.
تفاوت استیل 304 و 201 از نظر قیمت
قیمت استیل به عوامل مختلفی مانند تقاضا، عرضه، ترکیب شیمیایی، روش تولید و نوسانات بازار بستگی دارد. به طور کلی می‌توان گفت که استیل 304 قیمت بالاتری نسبت به استیل 201 دارد. این تفاوت قیمت به دلیل مقدار بیشتری نیکل در ترکیب شیمیایی استیل 304 است که نیکل یکی از عناصر گران قیمت در بازار است.
تفاوت استیل 304 و 201 از نظر کاربرد
استیل 304 و 201 هر دو در بسیاری از کاربردهای صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما به دلیل تفاوت‌هایی که در بخش‌های قبلی بیان کردیم، برخی از کاربردها برای هر گرید استیل مناسب‌تر هستند. برای مثال:
استیل 304 به دلیل مقاومت به خوردگی بالا، در کاربردهایی که نیاز به تماس با مواد شیمیایی، آب، بخار، اسیدها و بازها دارند، مورد ترجیح قرار می‌گیرد. برخی از این کاربردها عبارتند از: لوله‌ها و مخازن شیمیایی، ماشین‌آلات غذایی، تجهیزات پزشکی، ساختمان‌ها و پل‌ها، ظروف و سرویس‌های آشپزخانه و حمام .
استیل 201 به دلیل قیمت پایین‌تر و مقاومت به کشش و سختی بالا، در کاربردهایی که نیاز به تحمل بار و فشار زیاد دارند، مورد توجه قرار می‌گیرد. برخی از این کاربردها عبارتند از: قطعات خودرو، ساختمان‌ها و سازه‌های فلزی، مبلمان و دکوراسیون، لوازم خانگی و الکترونیکی .
تفاوت استیل 304 و 201 از نظر وزن
وزن استیل به چگالی و ضخامت آن بستگی دارد. چگالی استیل 304 و 201 تقریباً یکسان است و برابر با 7.93 گرم برسانتی‌مترمکعب 7.93گرم برسانتی‌مترمکعب می‌باشد. بنابراین، وزن استیل 304 و 201 فقط به ضخامت آن‌ها بستگی دارد و اگر ضخامت آن‌ها یکسان باشد، وزن آن‌ها نیز یکسان خواهد بود. اما اگر ضخامت آن‌ها متفاوت باشد، وزن آن‌ها نیز متفاوت خواهد بود.
چگونگی تشخیص استیل 304 از 201
برای تشخیص تفاوت استیل 304 و 201 روش های مختلفی وجود دارد که می توان از آن ها استفاده کرد. برخی از این روش ها عبارتند از:
اندازه گیری چگالی:
چگالی استیل 304 بیشتر از استیل 201 است. این اختلاف حدود 8 درصدی باعث می شود که وزن استیل 304 برای هر واحد حجم بیشتر باشد. بنابراین می توان با استفاده از ترازو و محاسبه چگالی، نوع استیل را تشخیص داد.
اندازه گیری مقاومت مغناطیسی:
استیل 304 به طور کلی غیرمغناطیسی است. اما استیل 201 ممکن است در شرایط کار سرد، مغناطیسی شود. بنابراین می توان با استفاده از یک آهن ربا، واکنش استیل را بررسی کرد. اگر استیل به آهن ربا جذب شود، احتمالا استیل 201 است. اما اگر استیل به آهن ربا جذب نشود، احتمالا استیل 304 است.
اندازه گیری مقاومت به خوردگی:
یکی از چندین تفاوت استیل 304 و 201 میزان خوردگی آنهاست. استیل 304 مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به استیل 201 دارد. این مقاومت به خوردگی را می توان با استفاده از مواد شیمیایی مختلف مانند اسید سولفوریک، اسید نیتریک، مایع سفید کننده و آب شور اندازه گیری کرد. اگر استیل پس از قرار گرفتن در محیط خورنده، رنگ تغییر دهد، خوردگی پذیر شود یا لکه دار شود، احتمالا استیل 201 است. اما اگر استیل پس از قرار گرفتن در محیط خورنده، رنگ تغییر ندهد، خوردگی پذیر نشود یا لکه دار نشود، احتمالا استیل 304 است.
جمع بندی تفاوت استیل 304 و 201
استیل 304 و 201 دو نوع از فولادهای ضد زنگ هستند که از نظر ظاهری شبیه به هم هستند. اما تفاوت‌های مهمی در ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و مکانیکی، مقاومت به خوردگی، کاربرد و قیمت آن‌ها وجود دارد. استیل 304 دارای مقادیر بالایی از کروم و نیکل است که باعث می‌شود دارای خواص آستنیتی و غیرمغناطیسی باشد. همچنین این استیل مقاومت به خوردگی بالایی در برابر اکسیداسیون، خوردگی موضعی و خوردگی شکاف دارد. این استیل برای کاربردهای صنعتی مانند ساخت مخازن، لوله ها، مبدل های حرارتی، تجهیزات غذایی و ظروف آشپزخانه مناسب است.
استیل 201 یک جایگزین ارزان قیمت برای استیل 304 است که در آن به جای نیکل از منگنز و نیتروژن استفاده شده است. این استیل نیز دارای خواص آستنیتی و غیرمغناطیسی است. اما این استیل مقاومت به خوردگی کمتری نسبت به استیل 304 دارد و در محیط های خورنده و مرطوب عملکرد ضعیف تری از خود نشان می دهد. این استیل برای کاربردهای تزئینی مانند ساخت نرده، مبلمان، ظروف ارزان قیمت و لوازم خانگی مناسب است.
