Сплав 2304 (UNS S32304) представляет собой дуплексную нержавеющую сталь с составом, включающим 23% хрома, 4% никеля, и не содержит молибдена. Вот несколько ключевых моментов о сплаве 2304:

Коррозионная стойкость:

Сплав 2304 обладает свойствами коррозионной стойкости, аналогичными свойствам аустенитной нержавеющей стали 316L.

Он обеспечивает хорошую стойкость к широкому спектру агрессивных сред, в том числе к хлоридсодержащим растворам.

Механические свойства:

По сравнению с аустенитными марками, такими как 304L и 316L, сплав 2304 обладает более высокой механической прочностью, включая предел текучести.

Повышенная прочность позволяет снизить вес в приложениях, особенно в правильно спроектированных сосудах высокого давления.

Дуплексная микроструктура:

Сплав 2304 имеет дуплексную микроструктуру, состоящую из сбалансированной смеси ферритовой и аустенитной фаз.

Такая микроструктура способствует сочетанию в сплаве коррозионной стойкости и механических свойств. Сплав 2304 обычно используется в различных отраслях промышленности, включая химическую промышленность, нефтегазовую промышленность и морскую среду. Он находит применение в таком оборудовании, как сосуды под давлением, теплообменники, трубопроводные системы и конструкционные компоненты.

 

Приложений

  • Как правило, там, где используются модели 304 и 316L
  • Целлюлозно-бумажная промышленность (резервуары для хранения щепы, резервуары для белого и черного щелока, биореакторы)
  • Едкие растворы, органические кислоты (устойчивость к ПКК)
  • Пищевая промышленность
  • Сосуды под давлением (экономия веса)
  • Горнодобывающая промышленность (истирание/коррозия)

Стандарты

ASTM/ASME.......... A240 - UNS S32304
ЕВРОНОРМ........... 1.4362 - X2 Cr Ni 23.4
АФНОР................... Z3 CN 23.04 Az
ШУМ......................... W. Nr 1.4362

Общие свойства

Сплав 2304 представляет собой дуплексную нержавеющую сталь 23% хрома, 4% никеля, не содержащую молибдена. Сплав 2304 обладает свойствами коррозионной стойкости, аналогичными 316L. Кроме того, его механические свойства, т.е. предел текучести, в два раза выше, чем у аустенитных марок 304/316. Это позволяет конструктору снизить вес, особенно при правильном проектировании сосудов высокого давления.
Сплав особенно подходит для применений в диапазоне температур -50°C/+300°C (-58°F/572°F). Более низкие температуры также могут быть рассмотрены, но требуют некоторых ограничений, особенно для сварных конструкций.
Благодаря своей дуплексной микроструктуре и низкому содержанию никеля и хрома, сплав обладает улучшенными свойствами коррозионной стойкости под напряжением по сравнению с аустенитными марками 304 и 316.

Коррозионная стойкость

Общая коррозия
Благодаря высокому содержанию хрома (23%) коррозионная стойкость 2304 почти эквивалентна свойствам 316L.

Duplex Stainless Alloy 2304

Коррозионная стойкость в различных органических кислотах

Duplex Stainless Alloy 2304

Коррозионная стойкость к застойной серной кислоте (0,3 мм/год)

Локализованная коррозионная стойкость
Добавки 23% хрома и 0,1% азота объясняют, почему дуплексная нержавеющая сталь 2304 ведет себя намного лучше, чем сплав 316L, с точки зрения стойкости к точечной коррозии и щелевой коррозии.
Duplex Stainless Alloy 2304
Duplex Stainless Alloy 2304
 

Коррозионная стойкость под напряжением

Результаты испытаний на коррозионную стойкость под напряжением в водных растворах, содержащих хлориды ((8ppm 02) PH =7, >1000 ч, приложенные напряжения выше предела текучести) показывают, что сплав 2304 превосходит сплавы 304L и 316L благодаря высокому содержанию хрома и низкому содержанию никеля.

Это типичная особенность дуплексных нержавеющих сталей. Сплав 2205 работает все же лучше, чем сплав 2304 в аналогичных условиях.

Duplex Stainless Alloy 2304

Другие свойства коррозионной стойкости

Сплав 2304 дуплексной нержавеющей стали успешно проходит большинство стандартных процедур испытаний IC, таких как ASTM, A262E и C. Его скорость коррозии в кипящей азотной кислоте (65%) выше, чем у сплава 316L. Благодаря высокому пределу текучести сплав хорошо справляется с абразивными и коррозионными работами.
 

Химический анализ

Типичные значения (% по массе)

Углерод

Хром

Никель

Молибден

Азот

Другие

0.020

23

4

0.2

0.1

С=0,001

PREN = [Cr%] = 3.3 [Mo%] = 16 [N%] ≥ 24

 

Физические свойства

Плотность

7 800 кг/м3 - 0,28 фунта/дюйм3
 

Интервал
Характер
°С

Термический
расширение
АСС10М-бК-1

°С

Удельное сопротивление

(μ_ см)

Термический
проводимость
(В.м-1.К-1)

Специфический
жара
(Дж.кг-1.К-1

Молодой
модуль
E
(ГПа)

Срез
модуль
G
(ГПа)

20-100

13

20

80

17

450

200

75

20-100

13

100

92

18

500

190

73

20-200

13.5

200

100

19

530

180

70

20-300

14

300

105

20

560

170

67

Механические свойства

Свойства при растяжении (минимальные значения)

°С

Rp 0.2
Мпа

Rp 1.0
Мпа

Rp 1.0
Мпа

°F

0,2% YS
Смещение KSI

YS 0.1%
Смещение KSI

ОССП
КСИ

Удлинение
%

20

400

440

600

68

58

64

87

25

100

330

365

570

212

48

53

83

25

200

280

310

530

392

41

45

77

20

300

230

260

490

572

33

38

71

20

Значения получены для горячекатаных листов (th ≤ 2"). Сплав 2304 нельзя использовать в течение длительного времени при температурах выше 300 ° C (572 ° F), где происходит явление дисперсионного упрочнения.
 
Значения ударной вязкости (минимальные значения KCV)

Темп.

-50°C

+20°C

-60°F

+70°F

Единственный

75 Дж/cm_

90 Дж/cm_

54 фута фунта

65 футов фунтов

Средний (5)

90 Дж/cm_

150 Дж/см

65 футов фунтов

87 футов фунтов

Твердость (типичные значения)

Средний (5)

ХВ10 180-230

НВ : 180-230

HRC _ 20

Структура

Химический анализ 2304 оптимизирован для получения типичной микроструктуры 50 А / 50 г после обработки отжигом на твердый раствор при 950°/1050°C (1742°/1922°F).
Микроструктура дуплекса 2304 очень стабильна по сравнению с молибденсодержащими дуплексными нержавеющими сталями. Интерметаллические фазы присутствуют только после 10 часов выдержки в диапазоне температур 750°/850°C (1382°F). Добавки меди к марке 2304, когда они указаны, увеличивают твердость стали после термической обработки в диапазоне температур 350°/500°C (662°/932°F).

Обработка

 

Горячая штамповка

Горячая формовка должна выполняться в диапазоне температур 1150/900°C (2100/1650°F). После формования рекомендуется обработка новым раствором для отжига в диапазоне температур 950°/1050°C (2100°/1650°F) для полного восстановления коррозионной стойкости и механических свойств. Детали, изготовленные из 2304, должны быть тщательно закреплены во время нагрева, чтобы избежать деформации ползучести.

Холодная штамповка

Сплав 2304 может быть подвергнут холодной штамповке без каких-либо проблем. Может использоваться то же оборудование, которое используется для холодной штамповки марок 304L и 316L. Из-за его более высоких механических свойств, в том числе предела текучести, для холодной штамповки требуются более высокие напряжения. Термическая обработка окончательным отжигом также рекомендуется после холодной штамповки с целью восстановления механических и коррозионных свойств, как это описано при «горячей штамповке».

 

Удаление накипи

Дуплексный сплав 2304 демонстрирует улучшенные свойства обрабатываемости, особенно при бурении. Его поведение эквивалентно поведению 316LEZ*. Кроме того, 2304 обладает лучшей коррозионной стойкостью и чистотой, так как не требует добавления серы. Улучшены характеристики локальной коррозионной стойкости.
*316LEZ - это сплав типа 316L с улучшенными свойствами механической обработки.