Autoritativní srovnání 304 vs.. 304L vs.. 304N Nerezové oceli

1. Zavedení

Austenitické nerezové oceli v řadě 300 jsou mezi nejvšestrannějšími slitinami v moderním průmyslu.

Zejména, Typ 304 slouží jako pracovní kůň, Vyvážení odolnosti proti korozi, Formovatelnost, a náklady.

Ještě, Aplikace vyžadující rozsáhlé svařování nebo zvýšenou sílu vedly vývoj dvou derivátů: Nízko-uhlík 304L a dusík posilovaný 304n.

V důsledku toho, Inženýři musí mezi těmito známkami rozlišovat, aby zajistili spolehlivost a dlouhověkost.

Tento článek poskytuje originál, Analýza založená na údajích-Složení se snižováním, hutnictví, mechanické chování, korozní výkon, výroba, tepelné zpracování, Aplikace, a ekvivalenty - vést informovaný výběr materiálu.

2. Chemické složení & Hutnictví

Živel	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Cr	18.0–20,0 hm.%	18.0–20,0 hm.%	18.0–20,0 hm.%
V	8.0–10,5% hmotn.	8.0–12,0 hm.%	8.0–10,5% hmotn.
C	≤ 0.08 WT%	≤ 0.03 WT%	≤ 0.04 WT%
N	≤ 0.10 WT%	≤ 0.10 WT%	0.10–0,16% hmotn.
Mn	≤ 2.0 WT%	≤ 2.0 WT%	≤ 2.0 WT%
A	≤ 1.0 WT%	≤ 0.75 WT%	≤ 1.0 WT%

Za prvé, uhlík řídí sílu, ale také senzibilizaci.

Norma 304 Povoluje až 0.08 WT% c, což zvyšuje výnosovou sílu na ≈ 215 MPA, Přesto podporuje srážení chromu -karbidu v okně senzibilizace 450–850 ° C.

Naopak, 304L limity C na 0.03 WT%, snížení rizika senzibilizace téměř na nulu během typických chladicích cyklů.

Navíc, 304N představuje 0,10–0,16% hmotn., Využití silného posilování pevného roztoku a austenitu N a austenitu:

Dusík zvyšuje výnosnost až do 20% (na ≈ 260 MPA) a zdokonaluje velikost zrn asi o 10–15%, bez ohrožení houževnatosti.

Navíc, Dusík zvyšuje odolnost: každý 0.01 WT% N přidává zhruba 1 Dřevo (Ekvivalentní číslo odolnosti proti pitci = CR + 3.3 Mo + 16 N).

Tedy, 304N je Pren stoupá z ≈ 18 v 304 na ≈ 20, Převedení do prahových hodnot vyšších chloridů před iniciáty.

3. Mechanické vlastnosti 304 vs.. 304L vs.. 304N

Vlastnictví	304	304L	304N
Výnosová síla (RP0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
Pevnost v tahu (Rm)	505–735 MPa	485–680 MPa	530–760 MPa
Prodloužení (A%)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Charpy V-Notch @ 40 ° C	≥ 30 J	≥ 35 J	≥ 25 J
Exponent zhodnocení práce (n)	0.25	0.28	0.22

Při okolních teplotách, 304N překonává oba 304 a 304L ve výnosové síle, Vzhledem k efektu nitrogenového účinku.

Navíc, 304L dosáhne nejvyššího prodloužení (≥ 45 %), což se ukáže jako prospěšné při hlubokých a roztahovacích operacích.

Přechod na ovlivňování chování, 304L poskytuje průměrnou charpy houževnatost 40 J při –40 ° C, zatímco 304 a 304n rekord 35 J a 30 J, respektive-Underscoring 304L je vynikající nízkoteplotní houževnatost.

Když teploty překročí 200 ° C., Všechny tři známky si zachovávají zhruba 80% jejich pevnosti v tahu 400 ° C..

Však, 304N udržuje odolnost vůči dotvaru o něco lepší - přibližně 15% nižší rychlost tečení při testech konstantního zatížení na 300 ° C-děkuji potlačení nitrogenu s posuvnou zrna.

Konečně, Únavové testy v cyklech 10⁶ - 10⁷ ukazují, že přítomnost dusíku v 304N zvyšuje limit pevnosti únavy asi o přibližně o asi o 5%, zatímco 304L odpovídá výkonu únavy 304.

4. Odolnost proti korozi

Prostředí	304	304L	304N
Obecná koroze (Neutrální pH)	Vynikající	Vynikající	Vynikající
Sprej na mořskou vodu (3.5 % NaCl)	Veletrh (0.2 % Jápy)	Veletrh (0.2 % Jápy)	Dobrý (0.3 % Jápy)
Potenciál pití (Epit, MV SCE)	+200	+220	+260
Intergranulární koroze (HAZ)	Citlivý	Odolný	Odolný
Chlorid SCC prahová hodnota	≤ 100 ° C.	≤ 120 ° C.	≤ 130 ° C.

V neutrálních nebo mírně kyselých médiích, Níže uvedené tři známky vykazují míru koroze 0.1 MM/rok.

Naopak, V prostředí bohatém na chloridy, 304Zvýšená Pen n je tlačí svůj potenciál kritického důchodu (Epit) na +260 MV SCE,

ve srovnání s +200 MV pro 304 a +220 MV pro 304 l - překlad na nižší hustotu jámy a zpožděné nástup.

Rovněž, 304L a 304N účinně eliminují intergranulární útok svařovací zóny 304, Díky minimálnímu srážení karbidu a roli dusíku při stabilizaci chromu v roztoku.

Navíc, při zrychlených testech SCC (konstantní zatížení 10 % NaCl při ph 4),

Doba selhání se rozprostírají od 100 Hodiny pro 304 na 250 Hodiny na 304L a 300 Hodiny po dobu 304 N - demontáž hmatatelných výhod nízkých uhlíkových i dusíku..

5. Výroba & Svařovatelnost

Formovatelnost: Všechny tři známky přijímají až 50 % Snížení tloušťky válcování chladu nebo hlubokého kresby s minimálním rizikem praskání.

Nicméně, Springback se mírně zvyšuje s přidáním dusíku, vyžadující menší kompenzaci nástroje za 304n.

Citlivost na praskání svaru: Norma 304 vyžaduje rychlé chlazení přes rozsah senzibilizace 450–850 ° C nebo po žíhání po západu (1040 ° C × 15 min) zabránit intergranulární korozi.

Naopak, 304L a 304n tolerují pomalejší rychlosti chlazení - dokonce i chlazení vzduchu - bez senzibilizace,

čímž se snižuje zkreslení a eliminuje další kroky léčby tepelným.

Machinability: Ve vztahu k 304, 304L stroje s okrajově nižšími řezacími silami (5–10% snížení),

zatímco vyšší síla 304n zvyšuje opotřebení nástroje asi o přibližně 10%.

V praxi, strojníci optimalizují parametry - pomocí potažených karbidových nástrojů a zvýšené tlaky chladicího kapaliny - k vyrovnání rychlosti odstraňování materiálu a životnosti nástroje.

6. Tepelné zpracování a kontrola senzibilizace

AISI doporučuje cykly žíhání řešení následovně:

• 304 & 304L: 1 040 ° C ± 5 ° C., držet 15 moje na 25 tloušťka mm → zhasit voda
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C., držet 15 moje na 25 tloušťka mm → zhasit voda

Důležité, Žádný z těchto známek se nepodléhá škodlivému 475 ° C zblokování kvůli jejich nízkému nebo stabilizovanému obsahu uhlíku.

Však, Dlouhodobá expozice mezi 350–550 ° C může podporovat chi (x) nebo Sigma (A) tvorba fáze, zejména v špatně kontrolovaných teplotách; proto, Návrháři se vyhýbají statické službě v tomto rozsahu, pokud je to možné.

7. Průmyslové aplikace 304 vs.. 304L vs.. 304N Nerezové oceli

V praxi, Mírné změny obsahu uhlíku a dusíku se překládají do odlišných výhod služeb.

Níže, Zkoumáme, jak každá třída najde svou výklenek - a jak data z instalací v reálném světě podtrhují jejich výkon.

304: Obecně účetní jídlo, Nápoj & Architektonické použití

• Proč 304 Excels: S vyváženou kombinací odolnosti proti korozi, formovatelnost a náklady (Index nákladů = 1.00), Typ 304 ubytuje mírné svařování a formování bez specializovaného vybavení.
• Typické aplikace:

• • Komerční kuchyňské vybavení: Nad 80% U.S.. Umyvadla na stupni restaurace, Určete deformační desky a výfukové kapuce 304 pro snadnost čištění a 0.1 povrchová úprava mm.
  • Architektonické obklady: V mírném podnebí, tenký měřidlo 304 Panely (0.5–1,0 mm) Poskytněte desetiletí služeb - přehlídka průzkumů < 0.5 μm/rok ztráta vnější koroze.
  • Nádrže na zpracování potravin: Plavidla až do 10 M³ používat 304 Pro míchání a skladování; Hygienický interiér dokončí (Ra < 0.4 μm) zabránit bakteriálnímu růstu.

304L: Svařované tlakové nádoby, Potrubí & Chemické nádrže

• Proč 304L svítí: Jeho nízkohlíková chemie (≤ 0.03 WT% c) Prakticky eliminuje senzibilizaci,
  Díky tomu je ideální pro velké svařované sestavy, kde se po západním tepelném zpracování ukáže jako nepraktické.

  

• Typické aplikace:

• • Farmaceutický & Biotechnologické potrubí: Nad 60% sanitárních armatur v čistých místnostech kompatibilních s API zaměstnává 304L,
    zajištění integrity svařovací zóny pod častým CIP (Čisté místo) cykly na 90 ° C..
  • Tlakové nádoby & Výměníky tepla: Plavidla až do 5 m v průměru se vyhněte intergranulární korozi bez žíhání roztoku, snižování nákladů na výrobu až do 15%.
  • Skladovací nádrže pro jemné kyseliny: 304L Tanks Storing 5 WT% kyselina octová na 25 ° C vykazuje míru koroze < 0.05 mm/rok - 20% pomalejší než typ 304 protějšky.

304N: Kryogenní vybavení, Komponenty hlubokého nakreslení & Studené díly

• Proč 304n zvítězí: Zvýšený dusík (0.10–0,16% hmotn.) přináší zhruba 20% Vyšší výnosová síla (≈ 260 MPA) a zlepšený odpor důlků (Dřevo ≈ 20),
  při udržování houževnatosti při teplotách až do –196 ° C.
• Typické aplikace:

• • Kryogenní ventily & Armatury: V kapalném nitrogenním službě, 304N zachovává ≥ 80 J Charpy Toughtys při –196 ° C,
    versus ~ 60 J za 304 l - kritický pro prevenci křehké zlomeniny.
  • Hluboko kreslené nápojové plechovky & Komponenty: Zpráva o výrobcích 10% tenčí stěny bez rozdělení, Snížení využití materiálu 5 g na plechovku.
  • Oběžné kolo čerpadla mořské vody & Obrazovky: 304N je vyšší Pen toleruje nepřetržité 3.5 WT% NACL Expozice,
    řezání intervalů opravy z 6 měsíce (s 304L) na 18 měsíce.

8. Ekvivalentní známky

9. Klíčové rozdíly mezi 304 vs.. 304L vs.. 304N

Charakteristický	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Maximální uhlík	0.08 WT%	0.03 WT%	0.04 WT%
Obsah dusíku	≤ 0.10 WT%	≤ 0.10 WT%	0.10–0,16% hmotn.
Výnosová síla	~ 215 MPA	~ 205 MPA	~ 260 MPA
Prodloužení	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Dřevo	≈ 18	≈ 18	≈ 20
Riziko senzibilizace	Vysoké - okno 450–850 ° C.	Zanedbatelný	Zanedbatelný
Prahová hodnota (Cl⁻)	~ 0.2 WT%	~ 0.2 WT%	~ 0.3 WT%
Žíhání svařovací zóny	Požadovaný	Volitelný	Volitelný
Kryogenní houževnatost	~ 60 J @ –196 ° C	~ 70 J @ –196 ° C	~ 80 J @ –196 ° C
Index relativních nákladů	1.00	1.05	1.08

10. Závěry

Nerez 304 vs.. 304L vs.. 304N každá řeší specifické metalurgické výzvy. Norma 304 Poskytuje dostupnou sílu, ale vyžaduje pečlivou kontrolu svařovací zóny.

Stupeň 304L prakticky eliminuje senzibilizaci, učinit to pro svařované sestavy.

Mezitím, 304N dusík podporuje sílu a odolnost proti pitím - ideální pro hluboké kresby a mírně agresivní prostředí.

Vážením uhlíku, dusík, Mechanický výkon, a údaje o korozi, Inženýři si mohou vybrat optimální slitinu řady 300 pro jakoukoli aplikaci.

Langhe je perfektní volbou pro vaše výrobní potřeby, pokud potřebujete vysoce kvalitní nerez odlitky.

Kontaktujte nás ještě dnes!

 

Časté časté

Proč si vybrat 304n 304 nebo 304L?

304N přidává 0,10–0,16% hmotn., Zvyšování výnosové síly o ~ 20 % (na ~ 260 MPa), Rafinace velikosti zrn,

a zvyšování odporu pití (Dřevo ≈ 20 vs.. ≈ 18) Pro lepší výkon v chloridu nebo kryogenním prostředí.

Musím po svařování vyřešit žíhání 304L?

Ve většině případů, žádný. 304Nízký obsah uhlíku L zabraňuje senzibilizaci během typické rychlosti chlazení,

Vytváření žíhání po zavádění po západu spíše než povinné.

Která třída nabízí nejlepší formovatelnost?

304L vede s ≥ 45 % prodloužení, Ideální pro hluboké kresby a ohýbání. Norma 304 a 304n následovat s ≥ 40 % a ≥ 35 % prodloužení, respektive.

Mohu použít 304n pro kryogenní aplikace?

Ano. 304N zachovává vynikající houževnatost (≈ 80 J Charpy V-Notch při –196 ° C) ve srovnání s 304L (≈ 70 J) a 304 (≈ 60 J), je vhodný pro službu tekutých plynů.

Jak se porovnávají náklady mezi 304, 304L a 304n?

Vzhledem k základní ceně 304 (Index nákladů = 1.00), 304L obvykle nese a 5 % pojistné (1.05) Pro nízkouhlíkovou kontrolu, a 304 N 8 % pojistné (1.08) pro slinutí dusíku.