Arvovaltainen vertailu jstk 304 vs.. 304L vs. 304N ruostumattomat teräkset

1. Esittely

300-sarjan austeniittiset ruostumattomat teräkset ovat nykyaikaisen teollisuuden monipuolisimpia seoksia.

Erityisesti, Tyyppi 304 toimii työhevosena, korroosionkestävyyden tasapainottaminen, Muokkaus, ja kustannukset.

Vielä, Sovellukset, jotka vaativat laajaa hitsausta tai tehostettua lujuutta, ovat johtaneet kahden johdannaisen kehityksen: vähähiilinen 304L ja typen vahvistettu 304N.

Siten, Insinöörien on erotettava nämä arvosanat varmistaakseen luotettavuuden ja pitkäikäisyyden käytön.

Tämä artikkeli toimittaa alkuperäisen, Tietopohjainen analyysi-koostumus, metallurgia, mekaaninen käyttäytyminen, korroosiosuorituskyky, valmistus, lämmönkäsittely, sovellukset, ja ekvivalentit - tietoisen materiaalin valinnan ohjaamiseksi.

2. Kemiallinen koostumus & Metallurgia

Elementti	304 (S30400)	304Lens (S30403)	304N (S30453)
Cr	18.0–20,0 painoprosentti	18.0–20,0 painoprosentti	18.0–20,0 painoprosentti
Sisä-	8.0–10,5 painoprosentti	8.0–12,0 painoprosentti	8.0–10,5 painoprosentti
C	≤ 0.08 painoprosentti	≤ 0.03 painoprosentti	≤ 0.04 painoprosentti
N	≤ 0.10 painoprosentti	≤ 0.10 painoprosentti	0.10–0,16 painoprosentti
Mn	≤ 2.0 painoprosentti	≤ 2.0 painoprosentti	≤ 2.0 painoprosentti
Ja	≤ 1.0 painoprosentti	≤ 0.75 painoprosentti	≤ 1.0 painoprosentti

Ensinnäkin, Hiiliohjelman lujuus, mutta myös herkistyminen.

Standardi 304 salluttaa 0.08 wt% c, joka nostaa saantolujuuden ≈ 215 MPA, Silti rohkaisee kromikarbidin saostumista 450–850 ° C: n herkistysikkunassa.

Sitä vastoin, 304L rajoittaa c 0.03 painoprosentti, Herkistymisriskin vähentäminen melkein nollaan tyypillisten jäähdytyssyklien aikana.

Lisäksi, 304N esittelee 0,10–0,16 painoprosentin typpeä, Hyödyntäminen N: n voimakkaan kiinteän liuotuksen vahvistamiseen ja austeniitin vakauttamiseen:

Typpi herättää saannan voimakkuutta jopa 20% (≈ 260 MPA) ja hienosäätää viljan kokoa noin 10–15%, vaarantamatta sitkeyttä.

Lisäksi, Typpi parantaa pistelyskestävyyttä: jokainen 0.01 wt% n lisää karkeasti 1 Puu (Pitkitön vastus ekvivalentti luku = cr + 3.3 MO + 16 N).

Siten, 304N: n pren kiipeää ≈ 18 sisä- 304 ≈ 20, Kääntäminen korkeampiin kloridikynnyksiin ennen kuin aloittaminen.

3. Mekaaniset ominaisuudet 304 vs.. 304L vs. 304N

Omaisuus	304	304Lens	304N
Tuottolujuus (RP0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
Vetolujuus (Rm)	505–735 MPa	485–680 MPa	530–760 MPa
Pidennys (Prosentti)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Charpy v-notch @ –40 ° C	≥ 30 J -	≥ 35 J -	≥ 25 J -
Työntekijän edustaja (n)	0.25	0.28	0.22

Ympäristön lämpötiloissa, 304N ylittää molemmat 304 ja 304 litran tuottolujuus, Typen hila -disktiovaikutuksen vuoksi.

Lisäksi, 304L saavuttaa korkeimman pidentymisen (≥ 45 %), joka osoittautuu hyödylliseksi syvän saalistamis- ja venytysoperaatioissa.

Siirtyminen vaikutuskäyttäytymiseen, 304L tarjoaa keskimääräisen charpy -sitkeyden 40 J lämpötilassa -40 ° C, kun taas 304 ja 304n ennätys 35 J ja 30 J -, vastaavasti-304L: n ylivoimaisen pienen lämpötilan kovuuden tekeminen.

Kun lämpötilat ylittävät 200 ° C, Kaikki kolme luokkaa säilyvät karkeasti 80% heidän huoneenlämpötilastaan 400 ° C.

Kuitenkin, 304N ylläpitää hiipiväresistenssiä hiukan paremmin - jopa 15% alhaisempi virumisnopeus vakiokuormitustesteissä 300 ° C-Kiitos typen tukahduttamisesta viljasuojattujen liukujen tukahduttamisesta.

Lopuksi, Väsymystestit 10–10⁷ syklissä paljastavat, että typen läsnäolo 304N: ssä lisää väsymislujuusrajaa noin 5%, kun taas 304L vastaa 304: n lähtötason väsymyssuorituskykyä.

4. Korroosionkestävyys

Ympäristö	304	304Lens	304N
Yleinen korroosio (Neutraali pH)	Erinomainen	Erinomainen	Erinomainen
Meriveden suihke (3.5 % NaCl)	Kohtuullinen (0.2 % kaivot)	Kohtuullinen (0.2 % kaivot)	Hyvä (0.3 % kaivot)
Potentiaali (Kuvailla, MV SCE)	+200	+220	+260
Rakeiden välinen korroosio (Hass)	Herkkä	Kestävä	Kestävä
Kloridi SCC -kynnys	≤ 100 ° C	≤ 120 ° C	≤ 130 ° C

Neutraalissa tai lievästi happamassa väliaineessa, Kaikilla kolmella luokalla on korroosioaste alla 0.1 mm/vuosi.

Päinvastoin, kloridirikkaissa ympäristöissä, 304N: n kohonnut pren työntää sen kriittisen pisteen potentiaalin (Kuvailla) kohtaan +260 MV SCE,

verrattuna +200 MV 304 ja +220 MV 304L: lle - siirtäminen alentamaan kaivojen tiheyttä ja viivästyneen alkamisen.

Samoin, 304L ja 304n eliminoivat tehokkaasti hitsausvyöhykkeen välinen hyökkäys 304, Karbidin saostumisen ja typen roolin kromin stabiloinnissa liuoksessa.

Lisäksi, kiihdytetyissä SCC -testeissä (jatkuva kuorma 10 % NaCl pH: ssa 4),

epäonnistumisajat ulottuvat 100 tuntia 304 kohtaan 250 tunteja 304L: lle ja 300 Aukioloajat 304N - sekä vähähiilen että typen seostamisen konkreettiset edut.

5. Valmistus & Hitsaus

Muokkaus: Kaikki kolme luokkaa hyväksytään 50 % Kylmän valssauksen tai syvän piirtämisen paksuuden väheneminen vähäisellä halkeilun riskillä.

Silti, Springback kasvaa hieman typen lisäyksen kanssa, vaatii vähäisen työkalukorvauksen 304N: lle.

Hitsaushalkean herkkyys: Standardi 304 Vaatii nopeaa jäähdytystä 450–850 ° C: n herkistymisalueen tai hitsin jälkeisen ratkaisun hehkuttamisen kautta (1040 ° C × 15 mini) rakeiden välisen korroosion estämiseksi.

Sitä vastoin, 304L ja 304N sietää hitaampaa jäähdytysnopeutta - jopa ilmajäähdytystä - herkistämättä,

siten vähentämällä vääristymiä ja eliminoimalla ylimääräisiä lämpökäsittelyvaiheita.

Konettavuus: Suhteessa 304, 304L Koneet, joissa on vähän alhaisempia leikkuuvoimia (5–10% vähennys),

kun taas 304N: n korkeampi vahvuus lisää työkalujen kulumista noin 10%.

Käytännössä, Machinistit optimoivat parametrit - päällystetyt karbidityökalut ja kohonneet jäähdytysnesteen paineet - materiaalien poistosuhteiden ja työkalujen käyttöiän tasapainottamiseksi.

6. Lämpökäsittely ja herkistyksen hallinta

AISI suosittelee ratkaisujen hehkutussykliä seuraavasti:

• 304 & 304Lens: 1 040 ° C ± 5 ° C, pitää kiinni 15 minun 25 mm paksuus → veden sammutus
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C, pitää kiinni 15 minun 25 mm paksuus → veden sammutus

Tärkeintä, Mikään näistä arvosanoista ei tapahdu haitallista 475 ° C: n hajutus niiden alhaisen tai stabiloidun hiilipitoisuuden vuoksi.

Kuitenkin, Pitkäaikainen altistuminen välillä 350–550 ° C voi edistää CHI: tä (x) tai sigma (eräs) vaiheenmuodostus, Varsinkin huonosti hallinnassa oleva lämmittely; siksi, Suunnittelijat välttävät staattista palvelua tällä alueella mahdollisuuksien mukaan.

7. Teollisuuden sovellukset 304 vs.. 304L vs. 304N ruostumattomat teräkset

Käytännössä, Hiili- ja typpipitoisuuden pienet vaihtelut muuttuvat erillisiksi palvelun eduiksi.

Alla, Tutkimme kuinka jokainen luokka löytää kapeansa - ja kuinka reaalimaailman installaatioiden tiedot korostavat heidän suorituskykyään.

304: Yleiskäyttöinen ruoka, Juoma & Arkkitehtuurikäytöt

• Miksi 304 Olla erinomaisesti: Tasapainoisella korroosionkestävyyden yhdistelmällä, muovattavuus ja kustannukset (kustannusindeksi = 1.00), Tyyppi 304 mahtuu kohtalainen hitsaus ja muodostuminen ilman erikoistuneita laitteita.
• Tyypilliset sovellukset:

• • Kaupalliset keittiövälineet: Yli 80% Yhdysvaltain. ravintola-astiat, työtasot ja pakokaasukuput määritetään 304 puhdistuksen helpottamiseksi ja 0.1 mm pintapinta.
  • Arkkitehtoninen verhous: Lempeässä ilmastossa, ohut mitta 304 paneelit (0.5–1,0 mm) Toimita vuosikymmenien palvelun - kenttätutkimukset < 0.5 μm/vuosi ulkomaalainen korroosiohäviö.
  • Elintarvikkeiden jalostussäiliöt: Alukset 10 m³ käyttää 304 sekoittamiseen ja varastointiin; Hygieninen sisustuspinta (Rata < 0.4 μm) estää bakteerien kasvu.

304Lens: Hitsatut painealukset, Putkisto & Kemialliset säiliöt

• Miksi 304L paistaa: Sen vähähiilinen kemia (≤ 0.03 wt% c) käytännössä eliminoi herkistymisen,
  Tekijä on ihanteellinen suurille hitsatuille kokoonpanoille, joissa hitsin jälkeinen lämpökäsittely osoittautuu epäkäytännölliseksi.

  

• Tyypilliset sovellukset:

• • Farmaseuttinen & Biotekniikan putkisto: Yli 60% Seaniteriaalien varusteet API-yhteensopivissa puhtaissa huoneissa on 304L,
    hitsausvyöhykkeen eheyden varmistaminen usein CIP: ssä (siisti) kiertää 90 ° C.
  • Paineastiat & Lämmönvaihtimet: Alukset 5 m -halkaisija Vältä rakeiden välistä korroosiota ilman liuoksen hehkuttamista, Valmistuskustannusten vähentäminen jopa 15%.
  • Lievien happojen varastosäiliöt: 304L -säiliöt varastoivat 5 WT% etikkahappo osoitteessa 25 ° C: n korroosioasteet < 0.05 mm/vuosi - 20% hitaampi kuin tyyppi 304 kollegat.

304N: Kryogeeniset laitteet, Syvän piirtämisen komponentit & Kylmätyöt

• Miksi 304n vallitsee: Kohonnut typpi (0.10–0,16 painoprosentti) toimittaa suunnilleen 20% Suurempi satolujuus (≈ 260 MPA) ja parannettu rei'ityskestävyys (Puu ≈ 20),
  Samalla kun lämpötilassa on sitkeys –196 ° C: seen.
• Tyypilliset sovellukset:

• • Kryogeeniset venttiilit & Varusteet: Nestemäisessä typpipalvelussa, 304N säilyttää ≥ 80 J Charpy -sitkeys –196 ° C: ssa,
    ~ ~ 60 J 304L: lle - kriittinen hauran murtuman estämiseksi.
  • Syvän piirtäneet juomatölkit & Komponentit: Valmistajat raportoivat 10% ohuemmat seinät jakamatta, vähentää materiaalin käyttöä 5 g / tölkki.
  • Meriveden pumpun juoksupyörät & Näytöt: 304N: n korkeampi pren sietää jatkuvaa 3.5 WT% NaCl -altistuminen,
    Korjausvälit 6 kuukausi (304L) kohtaan 18 kuukausi.

8. Ekvivalenttiluokat

9. Keskeiset erot välillä 304 vs.. 304L vs. 304N

Ominainen	304 (S30400)	304Lens (S30403)	304N (S30453)
Max -hiili	0.08 painoprosentti	0.03 painoprosentti	0.04 painoprosentti
Typpipitoisuus	≤ 0.10 painoprosentti	≤ 0.10 painoprosentti	0.10–0,16 painoprosentti
Tuottolujuus	~ ~ 215 MPA	~ ~ 205 MPA	~ ~ 260 MPA
Pidennys	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Puu	≈ 18	≈ 18	≈ 20
Herkistymisriski	Korkea - 450–850 ° C -ikkuna	Merkityksetön	Merkityksetön
Kynnysarvo (Cl⁻)	~ ~ 0.2 painoprosentti	~ ~ 0.2 painoprosentti	~ ~ 0.3 painoprosentti
Hitsausvyöhyke	Vaadittu	Valinnainen	Valinnainen
Kryogeeninen sitkeys	~ ~ 60 J @ –196 ° C	~ ~ 70 J @ –196 ° C	~ ~ 80 J @ –196 ° C
Suhteellinen kustannusindeksi	1.00	1.05	1.08

10. Päätelmät

Ruostumaton teräs 304 vs.. 304L vs. 304N jokainen käsittelee erityisiä metallurgisia haasteita. Standardi 304 tarjoaa kohtuuhintaista vahvuutta, mutta vaatii huolellista hitsausvyöhykkeen hallintaa.

Luokka 304L käytännössä eliminoi herkistymisen, tekemällä siitä hitsatut kokoonpanot.

Sillä välin, 304N: n typen korotus lisää voimaa ja pistävää resistenssiä - ideaalinen syvälle piirtämiselle ja lievästi aggressiivisille ympäristöille.

Punnitsemalla hiiltä, typpi, mekaaninen suorituskyky, ja korroosiotiedot, Insinöörit voivat valita optimaalisen 300-sarjan seoksen mihin tahansa sovellukseen.

LangHe on täydellinen valinta valmistustarpeisiisi, jos tarvitset korkealaatuista ruostumaton teräs valut.

Ota yhteyttä tänään!

 

Faqit

Miksi valita 304N 304 tai 304L?

304N lisää 0,10–0,16 painoprosentin typpeä, Saantolujuuden lisääminen ~ 20 % (≈260 MPa), Jäljäryhmän hienosäätö,

ja nostaminen pintakestävyydestä (Puu ≈ 20 vs.. ≈ 18) Parempi suorituskyky kloridirikkaissa tai kryogeenisissä ympäristöissä.

Pitääkö minun liittää hehku 304L hitsauksen jälkeen?

Useimmissa tapauksissa, ei. 304L: n pieni hiilipitoisuus estää herkistymisen tyypillisten jäähdytysnopeuksien aikana,

Pääpuhdistuksen jälkeinen ratkaisu hehkuttaa valinnaisia ​​kuin pakollisia.

Mikä luokka tarjoaa parhaan muodostumisen?

304L johtaa ≥45 % pidennys, Ihanteellinen syvään piirtämiseen ja taivutukseen. Standardi 304 ja 304n seuraa ≥40 % ja ≥35 % pidennys, vastaavasti.

Voinko käyttää 304N kryogeenisiin sovelluksiin?

Kyllä. 304N säilyttää ylivoimaisen sitkeyden (≈ 80 J CHARPY V-NOCK –196 ° C) verrattuna 304L (≈ 70 J -) ja 304 (≈ 60 J -), Suorita se hyvin nestemäisen kaasun palveluun.

Kuinka kustannuksia verrataan 304, 304L ja 304n?

Verrattuna perushintaansa 304 (kustannusindeksi = 1.00), 304L kantaa tyypillisesti a 5 % palkkio (1.05) vähähiilisen hallinnan, ja 304n noin 8 % palkkio (1.08) typen seostamiseksi.