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 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. Он может быть легко сварен и обработан с использованием стандартных производственных технологий.
Приложений
- Химическая и нефтехимическая промышленность
Обрабатывающая промышленность — сосуды под давлением, резервуары, теплообменники, трубопроводные системы, фланцы, фитинги, клапаны и насосы
- Производство продуктов питания и напитков
- Медицинский
- Добыча
- Нефтепереработка
- Фармацевтическая переработка
- Энергетика — атомная
- Целлюлозно-бумажная промышленность
Стандарты
АСТМ........ А 240
АСМЕ........ SA 240
АМС.......... 5511/5513
QQ-S........ 766
Сплав нержавеющей стали 304/304L демонстрирует хорошую стойкость к атмосферной коррозии, а также стойкость к различным органическим и неорганическим химическим веществам в умеренно окислительных до умеренно восстановительных средах. Высокое содержание хрома в сплаве обеспечивает стойкость 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 сплаве способствует его стойкости 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 едких растворах без хлоридов. Однако сплав 304/304L плохо работает в сильно восстановительных средах, содержащих хлориды и серную кислоту.
Сплав 304/304L хорошо работает в пресной воде с низким уровнем хлоридов (менее 100 ppm). Однако при более высоком уровне хлоридов марка становится восприимчивой к щелевой коррозии и точечной коррозии. В таких тяжелых условиях рекомендуется использовать сплав с более высоким содержанием молибдена, такой как 316/316L. Сплав 304/304L не рекомендуется использовать в морских условиях.
В большинстве случаев коррозионная стойкость сплавов 304, 304L и 304H будет примерно одинаковой в различных коррозионных средах. Тем не менее, в средах, которые достаточно коррозионны, чтобы вызвать 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 + 2% фтористоводородной 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-H2SO4 | | | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | 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 |
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/дюйм3
7,90 г/см3
Удельная теплоёмкость
0,12 БТЕ/фунт-°F (32 – 212 °F)
502 Дж/кг-°К (0 – 100°C)Модуль упругости
29,0 х 106
200 ГПа
Теплопроводность 212°F (100°C)
9,4 БТЕ/ч/фут2/фут/°F
16,3 Вт/м-°КИнтервал плавления
2550 – 2590 ° F
1398 – 1421°CУдельное электрическое сопротивление
29,1 мкОм при 68°C
74 Мкм-см при 20°C
Средний коэффициент теплового расширения
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 |
42 |
30 мин. |
25 мин. |
Предел прочности на разрыв, ksi |
87 |
75 мин. |
70 мин. |
Относительное удлинение в 2 дюйма, % |
58 |
40 мин. |
40 мин. |
Уменьшение площади, % |
70 |
— |
— |
Твердость, по Роквеллу B |
82 |
92 макс. |
92 макс. |
Производственные данные
Сплав 304/304L легко сваривается и обрабатывается стандартными производственными методами.
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
Сплав 304/304L подвержен деформационному упрочнению при 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 |
|
|
0.05-0.10 |
.002-.004 |
12-22 |
39.4-72.2 |
Сварка
Сплав 304/304L может быть легко сварен большинством стандартных процессов. Термообработка после сварки не требуется.