304/304H (UNS S30400/S30409) является модификацией широко используемой нержавеющей стали, известной как хромоникелевая аустенитная нержавеющая сталь "18-8". Он обеспечивает повышенную прочность при температурах выше 800 ° F (427 ° C) за счет контроля содержания углерода в диапазоне 0,04-0,10%. Этот сплав известен своей универсальностью, доступностью и коррозионной стойкостью, что делает его пригодным для широкого спектра применений общего назначения. Как правило, 304H имеет двойную сертификацию как 304 и 304H. Высокое содержание углерода в 304H позволяет ему соответствовать механическим свойствам и требованиям к размеру зерна 304H, обеспечивая обладание желаемыми характеристиками. Сплав 304/304H обладает общей коррозионной стойкостью, аналогичной коррозионной стойкости нержавеющей стали 304/304L. Он может выдерживать атмосферную коррозию и умеренно окисляющие и восстановительные среды. Однако из-за высокого содержания углерода в зоне термического влияния сварных швов может происходить осаждение карбида. В отожженном состоянии сплав 304/304H является немагнитным. Однако он может стать слегка магнитным в результате холодной обработки или сварки. Он может быть легко сварен и обработан с использованием стандартных производственных технологий.
Приложений
- Химическая и нефтехимическая промышленность - сосуды высокого давления, резервуары, теплообменники, трубопроводные системы, фланцы, фитинги, клапаны и насосы Нефтепереработка
Стандарты
АСТМ.......................... А 240АСМЕ.......................... SA 240
АМС ........................... 5513
QQ-S .......................... 766
Коррозионная стойкость
Нержавеющая сталь 304/304H обладает хорошей устойчивостью к атмосферной коррозии, а также к различным органическим и неорганическим химическим веществам в умеренно окислительных и умеренно восстановительных средах. Высокое содержание хрома обеспечивает устойчивость к окисляющим растворам, в том числе азотной кислоте до 55% веса при температурах до 176 ° F (80 ° C). Сплав также устойчив к умеренно агрессивным органическим кислотам, таким как уксусная кислота. Наличие никеля в составе сплава способствует его стойкости к умеренно восстанавливающимся растворам, таким как чистая фосфорная кислота, независимо от концентрации, как в холодных, так и в разбавленных горячих растворах. Он также может хорошо работать в едких растворах без хлоридов или фторидов при умеренных температурах. Однако сплав 304/304H плохо работает в средах с высокой восстановительной способностью, содержащих хлориды и серную кислоту. В пресной воде с низким содержанием хлоридов (менее 100 ppm).
304/304H работает хорошо. Однако при более высоком уровне хлоридов он становится восприимчивым к щелевой коррозии и точечной коррозии. В таких тяжелых условиях рекомендуется использовать сплав с более высоким содержанием молибдена, такой как 316/316L. 304/304H не рекомендуется для использования в морских условиях. В большинстве случаев коррозионная стойкость сплавов 304, 304L и 304H будет примерно одинаковой в различных коррозионных средах. Однако в средах, которые могут вызывать межкристаллитную коррозию сварных швов и зон термического влияния, следует использовать сплав 304L из-за низкого содержания углерода, который помогает смягчить такую коррозию.
Самая низкая температура (°F), при которой скорость коррозии превышает 5 м/| КОРРОЗИЯ ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА |
Тип 304/304Ч |
Тип 316л |
2205 (UNS S32205) | 2507 | г.
|---|---|---|---|---|
| 0,2% соляной кислоты | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение |
| 1% соляной кислоты | 86 стр. | 86 | 185 | >Кипячение |
| 10% серной кислоты | — | 122 | 140 | 167 |
| 60% серной кислоты | — | <54 | <59 | <57 |
| 96% серной кислоты | — | 113 | 77 | 86 |
| 85% фосфорной кислоты | 176 | 203 | 194 | 203 |
| 10% азотной кислоты | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение |
| 65% нитриновой кислоты | 212 | 212 | 221 | 230 |
| 80% уксусной кислоты | 212 стр. | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение |
| 50% муравьиной кислоты | ≤50 | 104 | 194 | 194 |
| 50% гидроксид натрия | 185 | 194 | 194 | 230 |
|
83% фосфорной кислоты + |
113 | 149 | 122 | 140 |
| 60% азотной кислоты + 2% гидрохлорной кислоты |
>140 | >140 | >140 | >140 |
| 50% уксусной кислоты + 50% ангидрид уксусной кислоты |
>Кипячение | 248 | 212 | 230 |
| 1% соляной кислоты + 0,3% хлорида железа |
68 стр. | 77 стр. | 113 пс | 203 сек. |
| 10% серной кислоты + 2000 ppm Cl- + N2 |
— | 77 | 95 | 122 |
| 10% серной кислоты + 2000 ppm Cl- + SO2 |
— | <<59 стр. | <59 | 104 |
| WPA1, высокое содержание Cl- | <<50 | ≤50 | 113 | 203 |
| WPA2, высокое содержание F | <<50 | ≤50 | 140 | 167 |
ps = может произойти точечная коррозия
PS = может произойти точечная коррозия/щелевая коррозия
| WPA | P2O5 | CL-F-H | 2SO4 | Fe2O3 | Al2O3SiO | 2 | CaO | 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 являются максимальными, если не указано иное)
| Элемент | 304 | 304H |
|---|---|---|
| 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 |
| Сульфер | 0.030 | 0.030 |
| Кремний | 0.75 | 0.75 |
| Азот | 0.10 | 0.10 |
| Железо | Равновесие | Равновесие |
Физические свойства
Плотность
0.285 фунтов/дюйм37,90 г/см3
Удельная теплоёмкость
0,12 БТЕ/фунт-°F (32 – 212 °F)502 Дж/кг-°К (0 – 100°C)
Модуль упругости
29,0 х 106200 ГПа
Теплопроводность 212°F (100°C)
9,4 БТЕ/ч/фут2/фут/°F16,3 Вт/м-°К
Интервал плавления
2550 – 2590 ° F1398 – 1421°C
Удельное электрическое сопротивление
29,1 мкОм при 68°C73 мкОм-см при 20°C
| Диапазон | температур | ||
|---|---|---|---|
| ° | F°C | в/в °F | см/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
| ASTM | |||
|---|---|---|---|
| Типовое значение* | Тип 304 | Тип 304H | |
| Предел текучести 0,2% со смещением, ksi | 43 | 30 мин. | 30 мин. |
| Предел прочности на разрыв, ksi | 91 | 75 мин. | 70 мин. |
| Относительное удлинение в 2 дюйма, % | 58 | 40 мин. | 40 мин. |
| Уменьшение площади, % | 68 | — | — |
| Твердость, по Роквеллу B | 83 | 92 макс. | 92 макс. |
Производственные данные
Модели 304/304H легко свариваются и обрабатываются с помощью стандартных производственных технологий.
Холодная штамповка
Сплав достаточно пластичен и легко формуется. Операции холодной обработки увеличивают прочность и твердость сплава и могут сделать его слегка магнитным.
Горячая штамповка
Для большинства процессов горячей обработки рекомендуется использовать рабочую температуру 1652–2102 °F (750–1150 °C). Для достижения максимальной коррозионной стойкости материал следует отжигать при температуре не менее 1900 ° F (1038 ° C) и охлаждать водой или быстро охлаждать другими способами после горячей обработки.
Обработки
304/304H подвержен деформационному упрочнению во время деформации и подвержен стружкодроблению. Наилучшие результаты обработки достигаются при более низких скоростях, более тяжелых подачах, отличной смазке, остром инструменте и мощном жестком оборудовании.
| Смазка | рабочего инструмента | УСЛОВИЯ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Глубина-мм | Глубина-вход-мм | /т | Подача-м | /т Скорость-м/мин | Скорость-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 резания-мм | Глубина врезания | Подача-мм/т | Подача-м/т | Скорость-м/мин | 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 ø мм | Сверло ø в | Подача-мм/т | Подача на т/т | Скорость-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-мм/т | Подача-т/т | Скорость-м/мин | Скорость-фут/мин | |||||
| Фрезерное профилирование | Быстрорежущая сталь | Смазочно-охлаждающая жидкость | 1.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 | ||
Сварка
Модели 304/304H могут быть легко сварены с помощью большинства стандартных процессов. После сварки сплава 304/304Н может потребоваться отжиг пластины для восстановления коррозионной стойкости, утраченной из-за сенсибилизации к межкристаллитной коррозии при осаждении карбидов хрома на границах зерен в зоне термического влияния сварного шва.