Stal nierdzewna 304

Co to jest stal nierdzewna 304?

304 to najpopularniejsza austenityczna stal nierdzewna na świecie. Jego nominalny skład wynoszący 18% chromu i 8% niklu zapewnia mu w pełni austenityczną, zasadniczo nie-magnetyczną strukturę o dobrym połączeniu odporności na korozję, ciągliwości, wytrzymałości i spawalności. Gatunek jest oznaczony jako UNS S30400 w ASTM A240/A240M, 1.4301 (nazwa stali X5CrNi18-10) w EN 10088 i SUS304 w JIS G4304/G4305. Warianty rodziny spełniają określone potrzeby: 304L (UNS S30403, EN 1.4307) ogranicza zawartość węgla do 0,030% w przypadku ciężkich konstrukcji spawanych, a 304H (UNS S30409) zawiera węgiel od 0,04 do 0,10% w przypadku-wytrzymałości temperaturowej. Płyty i rury-z podwójnym certyfikatem są powszechnie dostarczane w limitach 304 i 304L, dzięki czemu producenci mogą spawać bez utraty korzyści związanych z niską emisją dwutlenku węgla.

Skład chemiczny

Ograniczający skład trzech popularnych wariantów zgodnie z ASTM A240/A240M.

Element (%)	304 (S30400)	304L (S30403)	304H (S30409)
C	Mniejsza lub równa 0,08	Mniejszy lub równy 0,030	0.04-0.10
Mn	Mniejsza lub równa 2,00	Mniejsza lub równa 2,00	Mniejsza lub równa 2,00
Si	Mniejsza lub równa 0,75	Mniejsza lub równa 0,75	Mniejsza lub równa 0,75
P	Mniejsza lub równa 0,045	Mniejsza lub równa 0,045	Mniejsza lub równa 0,045
S	Mniejszy lub równy 0,030	Mniejszy lub równy 0,030	Mniejszy lub równy 0,030
Kr	18.0-20.0	18.0-20.0	18.0-20.0
Ni	8.0-10.5	8.0-12.0	8.0-10.5
N	Mniejsza lub równa 0,10	Mniejsza lub równa 0,10	-

Właściwości mechaniczne

Właściwości wyżarzanej blachy, arkusza i taśmy w- temperaturze pokojowej zgodnie z normą ASTM A240/A240M.

Nieruchomość	304	304L	304H
Wytrzymałość na rozciąganie	Większe lub równe 515 MPa	Większe lub równe 485 MPa	Większe lub równe 515 MPa
Granica plastyczności (0,2%)	Większe lub równe 205 MPa	Większe lub równe 170 MPa	Większe lub równe 205 MPa
Wydłużenie	Większy lub równy 40%	Większy lub równy 40%	Większy lub równy 40%
Twardość	Mniejsze lub równe 201 HBW / Mniejsze lub równe 92 HRB	Mniejsze lub równe 201 HBW / Mniejsze lub równe 92 HRB	Mniejsze lub równe 201 HBW / Mniejsze lub równe 92 HRB

Odporność na korozję

304 jest odporny na korozję atmosferyczną, wodę słodką i pitną, artykuły spożywcze, kwasy organiczne i wiele rozcieńczonych nieorganicznych chemikaliów, dlatego dominuje w przetwórstwie żywności, napojach, browarach, mleczarstwie i zastosowaniach architektonicznych. Jego obliczony odpowiednik odporności na wżery (PREN) wynosi około 19, więc jest tylko marginalnie odporny na chlorki: w wodzie morskiej, strefach rozprysków, w-atmosferze basenów lub-narażenia na sól odladzającą może powodować wżery, a powyżej około 60°C jest podatny na pękanie korozyjne pod wpływem chlorków. W przypadku takich usług należy wybrać stop molibdenu-w gatunku 316 lub wyższym-. W spawanych ciężkich kształtownikach gatunek 304L lub gatunki stabilizowane pozwalają uniknąć wytrącania się węglika chromu, które występuje w zakresie uczuleń 450-850 C.

Obróbka cieplna i produkcja

Materiał 304 jest dostarczany w stanie wyżarzonym-rozsycającym, zwykle podgrzewany do 1010-1120 C i szybko schładzany w wodzie lub powietrzu. Nie można go utwardzać poprzez obróbkę cieplną; Obróbka na zimno to jedyny sposób na zwiększenie wytrzymałości kosztem plastyczności i niewielkiego magnetyzmu. Gatunek ten doskonale nadaje się do formowania: głęboko tłoczy się, zgina, zwija i łatwo się obraca, a także spawa wszystkimi typowymi procesami bez podgrzewania wstępnego. W przypadku kontaktu-z żywnością i zastosowań architektonicznych, trawienie i pasywacja przywracają bogatą w chrom warstwę pasywną po spawaniu i szlifowaniu.

Typowe zastosowania

Zastosowania obejmują zlewy kuchenne i sprzęt gastronomiczny, zbiorniki do przetwarzania i przechowywania żywności, zbiorniki browarnicze i mleczarskie, sprzęt farmaceutyczny, zbiorniki do przechowywania chemikaliów na rozcieńczone media, rury wymienników ciepła, panele architektoniczne i poręcze, zbiorniki kriogeniczne (do -196 C) i części urządzeń gospodarstwa domowego.

Często zadawane pytania

P: Co oznacza stal nierdzewna 18/8?

Odpowiedź: Odnosi się do nominalnego składu 304: około 18 procent chromu i 8 procent niklu. Termin ten jest powszechnie używany jako synonim 304 w zastawach stołowych i naczyniach kuchennych.

P: Jaka jest różnica między 304 a 304L?

Odp.: 304L ogranicza węgiel do maksymalnie 0,030 procent. Niska zawartość węgla zapobiega wytrącaniu się węglika chromu w-strefie wpływu ciepła podczas spawania, dlatego 304L jest zalecany do ciężkich spawanych sekcji, których nie można wyżarzać po spawaniu.

P: Czy stal nierdzewna 304 jest magnetyczna?

Odp.: W stanie wyżarzonym 304 jest zasadniczo nie-magnetyczny. Obróbka na zimno, taka jak zginanie lub ciągnienie, może spowodować powstanie martenzytu-indukowanego przez naprężenia, co powoduje, że materiał jest lekko magnetyczny.

P: Czy 304 można utwardzić przez obróbkę cieplną?

Odp.: Nie. Podobnie jak wszystkie gatunki austenityczne, 304 można wzmocnić jedynie poprzez obróbkę na zimno, a nie obróbkę cieplną.

P: Czy 304 nadaje się do obsługi wody morskiej?

Odp.: Nie do ciągłego zanurzenia. 304 ma niską odporność na wżery chlorkowe i pękanie korozyjne naprężeniowe w wodzie morskiej; molibden-łożyskowy 316 lub gatunek duplex to standardowy wybór do zastosowań morskich.

P: Jaką temperaturę wytrzymuje 304?

Odp.: Jeśli chodzi o odporność na utlenianie w powietrzu, gatunek 304 jest przystosowany do pracy ciągłej w temperaturze około 800 C i pracy przerywanej do około 870 C. W przypadku konstrukcji-nośnych o wysokiej-temperaturze należy go stosować w zakresie dopuszczalnych naprężeń określonych w obowiązującej normie lub wybrać 304H, 321 lub 310S w celu uzyskania wyższej wytrzymałości.

Często zadawane pytania

Pytanie 1. Jakie oznaczenia obejmują stal nierdzewną gatunku 304?
304 jest oznaczony jako UNS S30400 w ASTM A240/A240M, 1.4301 z nazwą stali X5CrNi18-10 w EN 10088 i SUS304 w JIS G4304/G4305; wariant niskoemisyjny 304L to UNS S30403 lub EN 1.4307, a wariant wysokoemisyjny 304H to UNS S30409.

Pytanie 2. Jakie są granice składu 304?
Zgodnie z normą ASTM A240/A240M węgiel wynosi maksymalnie 0,08, chrom 18,0–20,0, nikiel 8,0–10,5, mangan maksymalnie 2,00, krzem maksymalnie 0,75, fosfor maksymalnie 0,045, siarka maksymalnie 0,030 i azot maksymalnie 0,10; 304L ogranicza węgiel do maks. 0,030, a 304H utrzymuje węgiel w zakresie od 0,04 do 0,10 procent.

Pytanie 3. Jakie są minimalne właściwości mechaniczne wyżarzonego 304?
Minimalna wytrzymałość na rozciąganie wynosi 515 MPa, granica plastyczności 0,2 procent wynosi 205 MPa, wydłużenie wynosi 40 procent, a twardość wynosi maksymalnie 201 HBW lub 92 HRB; 304L wykazuje to samo wydłużenie, ale niższe minimum przy rozciąganiu 485 MPa i plastyczności 170 MPa.

Pytanie 4. Dlaczego 304 jest tylko marginalnie odporny na chlorki?
Jego obliczony odpowiednik odporności na wżery (PREN) wynosi około 19, zatem w wodzie morskiej, strefach rozbryzgów,-atmosferze basenów lub-narażenia na sól odladzającą może powodować wżery, a powyżej około 60°C jest podatny na pękanie korozyjne naprężeniowe chlorkowe; Do takich usług należy wybrać stopy molibdenu-o klasie 316 lub wyższej-.

Pytanie 5. Jakie limity obróbki cieplnej i serwisu dotyczą 304?
Gatunek 304 jest dostarczany-wyżarzany w temperaturze 1010–1120 C z szybkim chłodzeniem, nie może być utwardzany przez obróbkę cieplną, a w spawanych ciężkich kształtownikach należy unikać zakresu uczulania 450–850 C, dlatego też stosuje się tam gatunki 304L lub stabilizowane; jeśli chodzi o odporność na utlenianie w powietrzu, ocenia się ją na temperaturę ciągłą około 800°C i okresową 870°C.