Porównanie stali 304 i 304H: ogólne-przeznaczenie a stal nierdzewna o wysokiej-wysokowęglowej-temperaturze

304 i 304H należą do serii 304, przy czym podstawową różnicą jest zawartość węgla (304: C mniejsza lub równa 0,08%, 304H: C=0.04-0.10%). Kontrolowana wysoka zawartość węgla w 304H znacznie poprawia-wytrzymałość na pełzanie w wysokich temperaturach i stabilność strukturalną, dzięki czemu nadają się do pracy w różnych temperaturach i warunkach naprężeń.

Porównanie parametrów podstawowych

Parametr	Stal nierdzewna 304	Stal nierdzewna 304H
Skład chemiczny (% wag.)	C Mniejsze lub równe 0,08, Si Mniejsze lub równe 1,00, Mn Mniejsze lub równe 2,00, P Mniejsze lub równe 0,045, S Mniejsze lub równe 0,030, Cr=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, Fe=Reszta	C=0.04-0.10, Si Mniejsze lub równe 1,00, Mn Mniejsze lub równe 2,00, P Mniejsze lub równe 0,045, S Mniejsze lub równe 0,030, Cr=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, Fe=Pozostała
Właściwości mechaniczne (wyżarzane)	Wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 515 MPa, granica plastyczności większa lub równa 205 MPa, wydłużenie większe lub równe 40%, twardość mniejsza lub równa 201HB	Wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 515 MPa, granica plastyczności większa lub równa 205 MPa, wydłużenie większe lub równe 40%, twardość mniejsza lub równa 201HB
Wysoka-wytrzymałość na pełzanie w temperaturze (700 stopni)	Wytrzymałość na zerwanie przy pełzaniu (1000h) Większa lub równa 55MPa	Wytrzymałość na zerwanie przy pełzaniu (1000h) Większa lub równa 75MPa
Temperatura serwisowa	-196 stopni do 870 stopni (praca ciągła)	-196 stopni do 870 stopni (praca ciągła, preferowana w scenariuszach obciążenia 600–870 stopni)
Równoważne stopnie	SUS304 (JIS), EN 1.4301, UNS S30400	SUS304H (JIS), EN 1.4307, UNS S30409

Kluczowe różnice w wydajności: 1. Wydajność w-temperaturach: kontrolowana zawartość węgla w 304H tworzy w wysokich temperaturach stabilne węgliki, które ustalają granice ziaren i poprawiają odporność na pełzanie; jego wytrzymałość na pękanie po 1000 godzinach w temperaturze 700 stopni jest o 36% wyższa niż 304. 2. Odporność na korozję międzykrystaliczną: 304H jest bardziej podatna na korozję międzykrystaliczną po spawaniu niż 304, co wymaga obowiązkowego{{9}wyżarzania po spoinie. 3. Spawalność: 304 ma lepszą stabilność spawania, podczas gdy 304H wymaga mniejszego dopływu ciepła, aby uniknąć gruboziarnistości ziaren wpływającej na-temperaturę wydajność. 4. Skrawalność: oba mają podobną obrabialność, bez widocznych różnic. 5. Koszt: 304H jest o 8-12% droższy niż 304.

Obowiązujące rozróżnienie scenariuszy: 304 nadaje się do ogólnych średnio-temperaturowych (mniejszych lub równych 600 stopni) nienośnych-naprężeń-, takich jak sprzęt do przetwarzania żywności, rurociągi dekoracyjne, wewnętrzne wymienniki ciepła i nisko-zbiorniki magazynujące. 304H nadaje się do elementów łożyskowych o wysokich-naprężeniach{8}}temperaturowych, takich jak rury przegrzewaczy kotłów, wysokotemperaturowe-rury wymienników ciepła (600-870 stopni), pomocnicze elementy turbin gazowych i rurociągi pary wysokotemperaturowej.

Praktyczne pytania i odpowiedzi

P1: Dlaczego 304H nadaje się do elementów łożysk-narażonych na wysoką temperaturę-? A1: Kontrolowana zawartość węgla (0,04-0,10%) zapewnia tworzenie wystarczającej ilości węglików w wysokich temperaturach, które są odporne na odkształcenia plastyczne w długotrwałych-wysokich-warunkach temperaturowych i przy dużych naprężeniach, unikając uszkodzeń komponentów na skutek pełzania.

P2: Jakie są obowiązkowe wymagania dotyczące obróbki cieplnej-po spawaniu w przypadku 304H? A2: Należy wykonać-wyżarzanie po spawaniu w temperaturze 850-900 stopni, chłodzenie powietrzem; proces ten eliminuje naprężenia szczątkowe, rozpuszcza wytrącone węgliki i przywraca właściwości pełzania w wysokiej temperaturze oraz odporność na korozję.

P3: Czy 304 może zastąpić 304H w-scenariuszach obciążonych wysoką temperaturą? A3: Nie. W temperaturach powyżej 600 stopni odporność na pełzanie stali 304 jest niewystarczająca i po długotrwałej-pracy ulegnie oczywistemu odkształceniu plastycznemu; 304H jest obowiązkowym materiałem na-naprężenia temperaturowe-elementów łożysk w tym zakresie temperatur.

P4: Jaka jest logika kontroli zawartości węgla dla 304H? A4: Dolna granica zawartości węgla (0,04%) zapewnia wystarczającą ilość węglików do uzyskania odporności na pełzanie-w wysokich temperaturach, a górna granica (0,10%) pozwala uniknąć nadmiernej ilości węgla prowadzącej do zmniejszonej odporności na korozję, równoważąc wydajność w wysokich-temperaturach i odporność na korozję.

P5: Jak wybrać pomiędzy 304 a 304H? A5: Wybierz 304, jeśli temperatura pracy jest mniejsza lub równa 600 stopni i nie stosuje się żadnego długotrwałego-naprężenia; wybierz 304H, jeśli temperatura robocza wynosi 600-870 stopni, a element jest wystawiony na długotrwałe-naprężenia w wysokiej temperaturze.