304/304H (UNS S30400/S30409) представляет собой модификацию широко используемой нержавеющей стали, известную 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, гарантируя, что он обладает желаемыми характеристиками. Сплав 304/304H обладает общей коррозионной стойкостью, аналогичной коррозионной стойкости нержавеющей стали 304/304L. Он может противостоять атмосферной коррозии и умеренно окисляющим и восстановительным средам. Однако из-за высокого содержания углерода карбид может осаждаться в зоне термического влияния сварных швов. В отожженном состоянии сплав 304/304Н является немагнитным. Однако он может стать слегка магнитным в результате холодной обработки или сварки. Его можно легко сваривать и обрабатывать, используя стандартные методы изготовления в цеху.
Приложений
- Химическая и нефтехимическая промышленность - сосуды под давлением, резервуары, теплообменники, трубопроводные системы, фланцы, фитинги, клапаны и насосы Нефтепереработка
Стандарты
АСТМ.......................... А 240АСМЕ.......................... СА 240
АМС ........................... 5513
КК-С .......................... 766
Коррозионная стойкость
Нержавеющая сталь 304/304H обладает хорошей устойчивостью к атмосферной коррозии, а также к различным органическим и неорганическим химическим веществам в средах с умеренным и умеренно восстановительным режимом. Высокое содержание хрома обеспечивает стойкость к окислительным растворам, включая азотную кислоту до 55% по весу, при температурах до 176 ° F (80 ° C). Сплав также противостоит умеренно агрессивным органическим кислотам, таким как уксусная кислота. Наличие никеля в сплаве способствует его стойкости к умеренно восстановительным растворам, таким как чистая фосфорная кислота, независимо от концентрации, как в холодных, так и в разбавленных горячих растворах. Он также может хорошо работать в щелочных растворах без хлоридов или фторидов при умеренных температурах. Однако сплав 304/304Н плохо работает в средах с высокой степенью восстановления, содержащих хлориды и серную кислоту. При подаче пресной воды с низким содержанием хлоридов (менее 100 ppm).
304/304H работает хорошо. Однако при более высоких уровнях хлоридов он становится восприимчивым к щелевой коррозии и точечной коррозии. В таких суровых условиях рекомендуется сплав с более высоким содержанием молибдена, например, 316/316L. 304/304H не рекомендуется для использования в морской среде. В большинстве случаев коррозионная стойкость сплавов 304, 304L и 304H будет примерно одинаковой в различных агрессивных средах. Однако в средах, которые могут 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 миль в год г.КОРРОЗИЯ ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА |
Тип 304/304Н |
Тип 316Л |
2205 (UNS S32205) | 2507 |
---|---|---|---|---|
0,2% соляная кислота | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение |
1% соляная кислота | 86 стр. | 86 | 185 | >Кипячение |
10% серная кислота | — | 122 | 140 | 167 |
60% серной кислоты | — | <54 | <59 | <57 |
96% серная кислота | — | 113 | 77 | 86 |
85% фосфорной кислоты | 176 | 203 | 194 | 203 |
10% азотной кислоты | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение |
65% ниитриновая кислота | 212 | 212 | 221 | 230 |
80% уксусная кислота | 212б | >Кипячение | >Кипячение | >Кипячение |
50% муравьиная кислота | ≤50 | 104 | 194 | 194 |
50% гидроксид натрия | 185 | 194 | 194 | 230 |
83% Фосфорная кислота + |
113 | 149 | 122 | 140 |
60% азотной кислоты + 2% Соляная кислота |
>140 | >140 | >140 | >140 |
50% уксусная кислота + 50% уксусный ангидрид |
>Кипячение | 248 | 212 | 230 |
1% соляная кислота + 0,3% хлорид железа |
68 стр. | 77б | 113пс | 203пс |
10% серной кислоты + 2000ppm Cl- + N2 |
— | 77 | 95 | 122 |
10% серной кислоты + 2000 ppm Cl- + SO2 |
— | <<59п | <59 | 104 |
WPA1, высокое содержание Cl- | <<50 | ≤50 | 113 | 203 |
WPA2, высокое содержание F- | <<50 | ≤50 | 140 | 167 |
ps = может возникнуть точечная коррозия
ps = возможна точечная коррозия/щелевая коррозия
WPA | 5 | CL-F-H | SO4 | 3SiO | 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 максимальны, если не указано иное)
Элемент | 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 |
Сера | 0.030 | 0.030 |
Кремний | 0.75 | 0.75 |
Азот | 0.10 | 0.10 |
Железо | Равновесие | Равновесие |
Физические свойства
Плотность
0,285 фунта/дюйм37,90 г/см3
Удельная теплоёмкость
0,12 БТЕ/фунт-°F (32–212 °F)502 Дж/кг-°K (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-°K
Интервал плавления
2550 – 2590°F1398 – 1421°С
Удельное электрическое сопротивление
29,1 мкм² при 68°C73 мкОм-см при 20°C
температур °C дюйм/ см
Диапазон | |||
---|---|---|---|
°F | дюйм °F | /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
АСТМ | |||
---|---|---|---|
Типовое значение* | Тип 304H | ||
Предел текучести при смещении 0,2%, ksi | 43 | 30 мин. | 30 мин. |
Предел прочности при растяжении, ksi | 91 | 75 мин. | 70 мин. |
Относительное удлинение в 2 дюймах, % | 58 | 40 мин. | 40 мин. |
Уменьшение площади, % | 68 | — | — |
Твердость, Роквелл Б | 83 | 92 макс. | 92 макс. |
Производственные данные
Станки 304/304H легко свариваются и обрабатываются стандартными методами изготовления в цеху.
Холодная штамповка
Сплав достаточно пластичен и легко формуется. Холодная обработка повысит прочность и твердость сплава и может сделать его слегка магнитным.
Горячая формовка
Рабочая температура 1652–2102 °F (750–1150 °C) рекомендуется для большинства процессов горячей обработки. Для максимальной коррозионной стойкости материал должен быть отожжен при температуре не менее 1900 ° F (1038 ° C) и закален в воде или быстро охлажден другими способами после горячей обработки.
Обработки
304/304H подвержен деформационному упрочнению при деформации и подвержен стружкодроблению. Наилучшие результаты обработки достигаются при более низких скоростях, более тяжелых подачах, отличной смазке, острой оснастке и мощном жестком оборудовании.
УСЛОВИЯ | смазки | рабочего инструмента | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Глубина | Подача | т Скорость-м | 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 врезки | Подача/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 | Диаметр сверла | , мм | Подача/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/т Скорость-м | мин Скорость-фут/мин | |||||||
Фрезерование Профилирование | Быстрорежущая сталь | Смазочно-охлаждающая жидкость | 1.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 |
Сварка
Станки 304/304H легко свариваются большинством стандартных процессов. После сварки сплава 304/304Н может потребоваться отжиг пластины для восстановления коррозионной стойкости, утраченной сенсибилизацией к межкристаллитной коррозии, когда карбиды хрома осаждаются на границах зерен в зоне термического влияния сварного шва.