Нержавеющая сталь 304/304L

Нержавеющая сталь 304/304L

Сплав 304/304L (UNS S30400/S30403) является наиболее широко используемой хромоникелевой аустенитной нержавеющей сталью «18-8». Это экономичный и универсальный коррозионностойкий сплав, подходящий для широкого спектра применений общего назначения. Как правило, 304L имеет двойную сертификацию как 304, так и 304L. Низкое содержание углерода в 304L в сочетании с добавлением азота позволяет ему соответствовать механическим свойствам нержавеющей стали 304. Сплав 304/304L проявляет стойкость к атмосферной коррозии, а также умеренно окисляющим и восстановительным средам. Он также обладает отличной стойкостью к межкристаллитной коррозии в состоянии после сварки. Кроме того, сплав 304/304L сохраняет хорошую прочность и ударную вязкость при криогенных температурах. В отожженном состоянии сплав 304/304L является немагнитным. Однако он может стать слегка магнитным в результате холодной обработки или сварки. Его можно легко сваривать и обрабатывать, используя стандартные методы изготовления в цеху.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 

 

Приложений

  • Химическая и нефтехимическая промышленность
    Обработка — сосуды под давлением, резервуары, теплообменники, трубопроводные системы, фланцы, фитинги, клапаны и насосы
  • Производство продуктов питания и напитков
  • Медицинский
  • Добыча
  • Нефтепереработка
  • Фармацевтическая обработка
  • Энергетика — атомная энергетика
  • Целлюлозно-бумажная промышленность

Стандарты

АСТМ........ А 240
АСМЕ........ СА 240
АМС.......... 5511/5513
КК-С........ 766
 
 

Коррозионная стойкость

Нержавеющая сталь из сплава 304/304L демонстрирует хорошую стойкость к атмосферной коррозии, а также стойкость к различным органическим и неорганическим химическим веществам в умеренно окисляющих и умеренно восстановительных средах. Высокое содержание хрома в сплаве обеспечивает стойкость к окислительным растворам, в том числе азотной кислоте до 55% по весу при температурах до 176 ° F (80 ° C).

Сплав также противостоит умеренно агрессивным органическим кислотам, таким как уксусная кислота. Наличие никеля в сплаве способствует его устойчивости к умеренно восстанавливающим растворам, таким как чистая фосфорная кислота, при любой концентрации в холодных растворах, и до 10% разбавленных горячих растворах. Он также может успешно работать в щелочных растворах без хлоридов. Однако сплав 304/304L не очень хорошо работает в средах с высокой степенью восстановления, содержащих хлориды и серную кислоту.

Сплав 304/304L хорошо работает в системе пресной воды с низким содержанием хлоридов (менее 100 ppm). Однако при более высоких уровнях хлоридов сплав становится восприимчивым к щелевой коррозии и точечной коррозии. В таких суровых условиях рекомендуется сплав с более высоким содержанием молибдена, например, 316/316L. Сплав 304/304L не рекомендуется для использования в морских условиях.

В большинстве случаев коррозионная стойкость сплавов 304, 304L и 304H будет примерно одинаковой в различных агрессивных средах. Однако в средах, которые достаточно агрессивны, чтобы вызвать межкристаллитную коррозию сварных швов и зон термического влияния, следует использовать сплав 304L из-за его низкого содержания углерода, который помогает смягчить такую коррозию.

Самая низкая температура (°F), при которой скорость коррозии превышает 5 миль в год

г.
КОРРОЗИЯ
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Тип
304/304Н
Тип
316Л
2205
(UNS S32205)
2507
0,2% соляная кислота >Кипячение >Кипячение >Кипячение >Кипячение
1% соляная кислота 86 стр. 86 185 >Кипячение
10% серная кислота 122 140 167
60% серной кислоты <54 <59 <57
96% серная кислота 113 77 86
85% фосфорной кислоты 176 203 194 203
10% азотной кислоты >Кипячение >Кипячение >Кипячение >Кипячение
65% ниитриновая кислота 212 212 221 230
80% уксусная кислота 212б >Кипячение >Кипячение >Кипячение
50% муравьиная кислота ≤50 104 194 194
50% гидроксид натрия 185 194 194 230

83% Фосфорная кислота +
2% плавиковая кислота

113 149 122 140
60% азотной кислоты +
2% Соляная кислота
>140 >140 >140 >140
50% уксусная кислота +
50% уксусный ангидрид
>Кипячение 248 212 230
1% соляная кислота +
0,3% хлорид железа
68 стр. 77б 113пс 203пс
10% серной кислоты +
2000 ppm Cl- + N2
77 95 122
10% серной кислоты +
2000 ppm Cl- + SO2
<<59п <59 104
WPA1, высокое содержание Cl- <<50 ≤50 113 203
WPA2, высокое содержание F- <<50 ≤50 140 167

ps = может возникнуть точечная коррозия
ps = возможна точечная коррозия/щелевая коррозия

ЭФКП2О5КЛ-Ф-Н2СО4 Fe2O3 Al2O3 SiO2CaO MgO
1 54 0.20 0.50 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70
2 54 0.02 2.0 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70

Химический анализ

Вес % (все значения максимальны, если не указано иное)

304
Элемент304H
Хром 18,0 мин.-20,0 макс. 18,0 мин.-20,0 макс.
Никель 8,0 мин.-10,5 макс. 8,0 мин.-10,5 макс.
Углерод 0.08 0,04 мин-0,10 макс.
Марганец 2.00 2.00
Фосфор 0.045 0.045
Сера 0.030 0.030
Кремний 0.75 0.75
Азот 0.10 0.10
Железо Равновесие Равновесие

Физические свойства

Плотность

0,285 фунта/дюйм3
7,90 г/см3

Удельная теплоёмкость

0,12 БТЕ/фунт-°F (32–212 °F)
502 Дж/кг-°K (0 – 100°C)

Модуль упругости

29,0 х 106
200 ГПа

 

Теплопроводность 212 °F (100 °C)

9,4 БТЕ/ч/фут2/фут/°F
16,3 Вт/м-°K

Интервал плавления

2550 – 2590°F
1398 – 1421°С

Удельное электрическое сопротивление

29,1 мкм² при 68°C
74 мкОм-см при 20°C

Средний коэффициент теплового расширения

температур °C дюйм/ см
Диапазон 
°Fдюйм °F/см °C
68-212 20-100 9,2 х 10-6 16,6 х 10-6
68-932 20-500 10,0 х 10-6 18,0 х 10-6
68-1600 20-870 11,0 х 10-6 19,8 х 10-6

Механические свойства

Тип 304
  АСТМ
 Типовое значение*Тип 304H
Предел текучести при смещении 0,2%, ksi 42 30 мин. 25 мин.
Предел прочности при растяжении, ksi 87 75 мин. 70 мин.
Относительное удлинение в 2 дюймах, % 58 40 мин. 40 мин.
Уменьшение площади, % 70
Твердость, Роквелл Б 82 92 макс. 92 макс.

Производственные данные

Сплав 304/304L легко сваривается и обрабатывается стандартными методами изготовления в цеху.

Холодная штамповка

Сплав достаточно пластичен и легко формуется. Холодная обработка повысит прочность и твердость сплава и может сделать его слегка магнитным.

Горячая формовка

Рабочая температура 1652–2102 °F (750–1150 °C) рекомендуется для большинства процессов горячей обработки. Для максимальной коррозионной стойкости материал должен быть отожжен при температуре не менее 1900 ° F (1038 ° C) и закален в воде или быстро охлажден другими способами после горячей обработки.

Обработки

Сплав 304/304L подвержен деформационному упрочнению при деформации и подвержен стружкодроблению. Наилучшие результаты обработки достигаются при более низких скоростях, более тяжелых подачах, отличной смазке, острой оснастке и мощном жестком оборудовании.

Глубина-мм Подача-мм/т //мин Глубина резания-мм Подача-мм/т / мм Подача/т Подача-мм/т /
УСЛОВИЯсмазки рабочего инструмента
   ГлубинаПодачат Скорость-мСкорость-фут/мин
Токарный Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 6 .23 0.5 .019 13-18 42.6-59
Токарный Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 3 .11 0.4 .016 20-25 65.6-82
Токарный Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 1 .04 0.2 .008 26-31 85.3-101.7
Токарный Карбид Сухая или смазочно-охлаждающая жидкость 6 .23 0.5 .019 75-85 246-278.9
Токарный Карбид Сухая или смазочно-охлаждающая жидкость 3 .11 0.4 .016 90-100 295.3-328.1
Токарный Карбид Сухая или смазочно-охлаждающая жидкость 1 .04 0.2 .008 110-120 360.8-393.7
   Глубина врезкиПодача/т Скорость-ммин Скорость-фут/мин
Режущий Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 1.5 .06 0.03-0.05 .0012-.0020 18-23 59-75.5
Режущий Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 3 .11 0.04-0.06 .0016-.0024 19-24 62.3-78.7
Режущий Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 6 .23 0.05-0.07 .0020-.0027 20-25 65.6-82
   Сверло øДиаметр сверла, ммПодача/тСкорость-м/мин Скорость-фут/мин
Сверление Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 1.5 .06 0.02-0.03 .0007-.0012 10-14 32.8-45.9
Сверление Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 3 .11 0.05-0.06 .0020-.0024 12-16 39.3-52.5
Сверление Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 6 .23 0.08-0.09 .0031-.0035 12-16 39.3-52.5
Сверление Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость 12 .48 0.09-0.10 .0035-.0039 12-16 39.3-52.5
     Подача/т Скорость-ммин Скорость-фут/мин
Фрезерование Профилирование Быстрорежущая сталь Смазочно-охлаждающая жидкость     0.05-0.10 .002-.004 12-22 39.4-72.2

Сварка

Сплав 304/304L легко сваривается большинством стандартных процессов. Термическая обработка после сварки не требуется.