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
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.
Общая коррозия
Благодаря высокому содержанию хрома (23%) коррозионная стойкость 2304 почти эквивалентна свойствам 316L.
Коррозионная стойкость в различных органических кислотах
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.
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.
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.
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.
