Сплав 2304 (UNS S32304) представляет собой дуплексную нержавеющую сталь с составом, включающим 23% хрома, 4% никеля и не содержащую молибдена. Вот несколько ключевых моментов о Alloy 2304:
Коррозионная стойкость:
Сплав 2304 проявляет коррозионно-стойкие свойства, аналогичные свойствам аустенитной нержавеющей стали 316L.
Обеспечивает хорошую стойкость к широкому спектру агрессивных сред, в том числе хлоридсодержащих растворов.
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 различных областях применения, особенно в правильно спроектированных сосудах под давлением.
Дуплексная микроструктура:
Сплав 2304 имеет дуплексную микроструктуру, состоящую из сбалансированной смеси ферритной и аустенитной фаз.
Эта микроструктура способствует сочетанию коррозионной стойкости и механических свойств сплава. Сплав 2304 широко используется в различных отраслях промышленности, включая химическую переработку, нефтегазовую 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 304 и 316L
- Целлюлозно-бумажная промышленность (резервуары для хранения щепы, резервуары для белого и черного щелока, варочные котлы)
- Растворы щелочей, органические кислоты (устойчивость к SCC)
- Пищевая промышленность
- Сосуды под давлением (снижение веса)
- Горнодобывающая промышленность (истирание/коррозия)
Стандарты
АСТМ/АСМЕ.......... A240 - UNS S32304
ЕВРОНОРМА........... 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 без 23% хрома, 4% никеля, без 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 проектировщику снизить вес, особенно при правильно спроектированных сосудах под давлением.
Сплав особенно подходит для применений, охватывающих температурный диапазон -50°C/+300°C (-58°F/572°F). Более низкие температуры также могут быть рассмотрены, но требуют некоторых ограничений, особенно для сварных конструкций.
Благодаря 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
Из-за высокого содержания хрома (23%) коррозионная стойкость 2304 почти эквивалентна коррозионной стойкости 316L.
Коррозионная стойкость в различных органических кислотах
Коррозионная стойкость к застоявшейся серной кислоте (0,3 мм/год)
Локальная 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 хлоридсодержащих водных растворах ((8 ppm 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 характерная особенность дуплексных нержавеющих сталей. Сплав 2205 работает все же лучше, чем 2304 в аналогичных условиях.
Другие свойства коррозионной стойкости
Дуплексная нержавеющая сталь из сплава 2304 успешно проходит большинство стандартных процедур испытаний IC, таких как испытания ASTM, A262E и C. Его скорость коррозии в кипящей азотной кислоте (65%) выше, чем у сплава 316L. Благодаря высокому пределу текучести сплав хорошо работает в условиях абразивного/коррозионного износа.
Типичные значения (% по весу)
|
Углерод
|
Хром
|
Никель
|
Молибден
|
Азот
|
Другие
|
|
0.020
|
23
|
4
|
0.2
|
0.1
|
S=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
топор10М-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 растяжения (минимальные значения)
|
°С
|
Рп 0.2
Мпа
|
Rp 1.0
Мпа
|
Rp 1.0
Мпа
|
°F
|
ЙС 0.2%
Смещение KSI
|
ЙС 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
|
77б
|
33
|
38
|
71
|
20
|
Значения, полученные 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°С
|
+20°С
|
-60°F
|
+70°F
|
|
Единственный
|
75 Дж/cm_
|
90 Дж/cm_
|
54 фут-фунта
|
65 фт. фунтов
|
|
Средний (5)
|
90 Дж/cm_
|
150 Дж/см
|
65 фт. фунтов
|
87 фунт-фут
|
Твердость (типичные значения)
|
Средний (5)
|
ХВ10 180-230
|
HB : 180-230
|
HRC _ 20
|
Структура
Химический анализ 2304 оптимизирован для получения типичной микроструктуры 50 a / 50 g после обработки отжигом на раствор при 950°/1050°C (1742°/1922°F).
Микроструктура дуплекса 2304 очень стабильна по сравнению с молибденсодержащими дуплексными нержавеющими сталями. Интерметаллидные фазы присутствуют только после 10 часов выдержки в диапазоне температур 750°/850°C (1382°/1562°F). Добавки меди к марке 2304, если они указаны, увеличивают твердость стали после термической обработки в диапазоне температур 350°/500°C (662°/932°F).
Обработка
Горячая формовка
Горячая формовка должна выполняться в диапазоне температур 1150/900 °C (2100/1650 °F). После формовки рекомендуется новая обработка отжигом на раствор в диапазоне температур 950°/1050°C (2100°/1650°F) для полного восстановления коррозионной стойкости и механических свойств. Детали, изготовленные из 2304, должны быть осторожно поддержаны во время нагрева, чтобы избежать деформации ползучести.
Холодная штамповка
Сплав 2304 без проблем поддается холодной штамповке. Может использоваться то же оборудование, которое используется для холодной штамповки марок 304L и 316L. Из-за его более высоких механических свойств, включая предел текучести, для холодной штамповки требуются более высокие напряжения. Термическая обработка окончательным отжигом также рекомендуется после холодной штамповки для восстановления механических и коррозионных свойств, как описано в разделе «горячая штамповка».
Удаление накипи
Дуплекс из сплава 2304 обладает улучшенными свойствами обрабатываемости, особенно при сверлении. Его поведение эквивалентно поведению 316LEZ*. Кроме того, 2304 обладает лучшей коррозионной стойкостью и свойствами чистоты, так как не требует добавления серы. Улучшена локальная коррозионная стойкость.
*316LEZ — сплав типа 316L с улучшенными характеристиками обрабатываемости.
