권위있는 비교 304 대. 304L vs. 304n 스테인리스 강

1. 소개

300 시리즈의 오스테 나이트 스테인리스 강은 현대 산업에서 가장 다재다능한 합금 중 하나입니다..

특히, 유형 304 직사각형 역할을합니다, 부식 저항 균형, 형성 가능성, 그리고 비용.

아직, 광범위한 용접 또는 강도 향상이 필요한 응용 분야는 두 파생 상품의 진화를 주도했습니다.: 저탄소 304L 및 질소 강도 304N.

따라서, 엔지니어는 서비스의 신뢰성과 수명을 보장하기 위해 이러한 성적을 구별해야합니다..

이 기사는 원본을 제공합니다, 데이터 중심 분석-공개 구성, 야금, 기계적 행동, 부식 성능, 제작, 열처리, 응용 프로그램, 및 동등한 자재 선택을 안내합니다.

2. 화학 성분 & 야금

요소	304 (S30400)	304엘 (S30403)	304N (S30453)
Cr	18.0–20.0 wt%	18.0–20.0 wt%	18.0–20.0 wt%
~ 안에	8.0–10.5 wt%	8.0–12.0 wt%	8.0–10.5 wt%
기음	≤ 0.08 wt%	≤ 0.03 wt%	≤ 0.04 wt%
N	≤ 0.10 wt%	≤ 0.10 wt%	0.10–0.16 중량%
MN	≤ 2.0 wt%	≤ 2.0 wt%	≤ 2.0 wt%
그리고	≤ 1.0 wt%	≤ 0.75 wt%	≤ 1.0 wt%

첫 번째, 탄소는 강도뿐만 아니라 감작을 유도합니다.

기준 304 허용합니다 0.08 wt% c, 항복 강도를 ≈로 상승시킵니다 215 MPA, 그러나 450–850 ° C 감작 윈도우에서 크롬 - 카바이드 침전을 권장합니다..

대조적으로, 304L 제한 C로 제한됩니다 0.03 wt%, 전형적인 냉각주기 동안 감작 위험 감소 거의 0으로 줄어 듭니다..

게다가, 304N은 0.10–0.16 중량% 질소를 소개합니다, N의 강력한 솔리드 솔루션 강화 및 오스테 나이트 안정화를 활용합니다:

질소는 최대의 항복 강도를 높입니다 20% (≈ 260 MPA) 곡물 크기를 약 10-15%로 개선합니다., 강인함을 손상시키지 않고.

뿐만 아니라, 질소는 구덩이 저항성을 향상시킵니다: 각 0.01 WT% N이 대략 추가됩니다 1 목재 (구덩이 저항 등가 숫자 = cr + 3.3 모 + 16 N).

따라서, 304N 's Pren은 ≈부터 상승합니다 18 ~에 304 ≈ 20, 구덩이가 시작되기 전에 더 높은 염화물 임계 값으로 번역.

3. 기계적 특성 304 대. 304L vs. 304N

재산	304	304엘	304N
항복 강도 (RP0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
인장 강도 (Rm)	505–735 MPa	485–680 MPA	530–760 MPa
연장 (에이%)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
charpy v-notch @ –40 ° C	≥ 30 J.	≥ 35 J.	≥ 25 J.
작업 하급 지수 (N)	0.25	0.28	0.22

주변 온도에서, 304n 둘 다 성능이 우수합니다 304 및 304L 항복 강도, 질소의 격자 결정 효과로 인해.

게다가, 304L은 가장 높은 신장을 달성합니다 (≥ 45 %), 이는 심해 및 스트레치 형성 작업에 유익한 것으로 판명됩니다.

영향 행동으로 전환, 304L은 평균 숯의 강인함을 제공합니다 40 –40 ° C에서 J, 반면 304 그리고 304n 기록 35 J와 30 J., 각각 304L의 우수한 저온 강인성을 모으고 있습니다.

온도가 초과 될 때 200 ° C, 3 개의 등급 모두 대략 유지됩니다 80% 그들의 실온 인장 강도까지 400 ° C.

하지만, 304N은 크리프 저항을 약간 더 잘 유지합니다 15% 일정한 부하 테스트에서 크리프 속도가 낮습니다 300 ° C-질소의 곡물 바운스 슬라이딩 억제에 감사합니다.

마지막으로, 10 ~ 10 ℃주기의 피로 검사는 304n의 질소의 존재가 약 5 명만 피로 강도 제한을 증가 시킨다는 것을 보여줍니다. 5%, 304L은 304의 기준 피로 성능과 일치합니다.

4. 부식 저항

환경	304	304엘	304N
일반적인 부식 (중립 pH)	훌륭한	훌륭한	훌륭한
해수 스프레이 (3.5 % NaCl)	공정한 (0.2 % 구덩이)	공정한 (0.2 % 구덩이)	좋은 (0.3 % 구덩이)
구덩이 잠재력 (에피트, MV SCE)	+200	+220	+260
곡물 간 부식 (위험요소)	느끼기 쉬운	저항력	저항력
염화물 SCC 임계 값	≤ 100 ° C	≤ 120 ° C	≤ 130 ° C

중성 또는 가벼운 산성 매체, 3 개의 등급 모두 아래의 부식 속도를 나타냅니다 0.1 mm/년.

거꾸로, 염화물이 풍부한 환경에서, 304N의 높은 Pren은 중요한 구덩이 잠재력을 밀어냅니다 (에피트) 에게 +260 MV SCE,

비교 +200 MV 304 그리고 +220 304L 용 MV - 구덩이 밀도를 낮추고 지연된 발병으로 전송됩니다..

비슷하게, 304L 및 304N은 용접 구역 간 공격을 효과적으로 제거합니다. 304, 용액에서 크롬을 안정화시키는 데 최소 탄수화물 침전과 질소의 역할 덕분.

게다가, 가속화 된 SCC 테스트에서 (일정한 하중 10 % pH에서 NaCl 4),

실패 시간이 연장됩니다 100 시간 304 에게 250 304L의 시간 및 300 304N의 시간 - 저탄소 및 질소 합금의 실질적인 이점을 제시합니다..

5. 제작 & 용접 성

형성 가능성: 세 등급 모두가 수락합니다 50 % 냉수 롤링 또는 균열 위험이 최소화되는 깊은 드로잉의 두께 감소.

그럼에도 불구하고, 질소 첨가에 따라 스프링 백이 약간 증가합니다, 304N에 대한 사소한 공구 보상이 필요합니다.

용접 크래킹 감도: 기준 304 450–850 ° C 감작 범위 또는 웰드 포스트 솔루션 어닐링을 통해 빠른 냉각이 필요합니다. (1040 ° C × 15 최소) 입자 간 부식을 방지합니다.

대조적으로, 304L 및 304N은 감작으로 느린 냉각 속도 (공기 냉각)를 견딜 수 있습니다.,

따라서 왜곡을 줄이고 추가 열처리 단계를 제거합니다.

가공 가능성: 관련 304, 304L 절단력이 약간 낮은 기계 (5–10% 감소),

304n의 강도가 높을수록 도구 마모가 거의 증가합니다 10%.

실제로, Machinists는 재료 제거 속도 및 공구 수명의 균형을 맞추기 위해 코팅 탄화물 도구 및 냉각제 압력을 사용하는 매개 변수를 최적화합니다..

6. 열처리 및 감작 제어

AISI는 다음과 같이 솔루션 어닐링 사이클을 권장합니다:

• 304 & 304엘: 1 040 ° C ± 5 ° C, 잡고 있다 15 광산 당 25 MM 두께 → 물 담금질
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C, 잡고 있다 15 광산 당 25 MM 두께 → 물 담금질

중요하게, 이 성적 중 어느 것도 해독되지 않습니다 475 ° C 낮은 또는 안정화 된 탄소 함량으로 인한 취소.

하지만, 350-550 ° C 사이의 장기 노출은 Chi를 촉진 할 수 있습니다 (엑스) 또는 시그마 (에이) 위상 형성, 특히 제어 할 수없는 열에서; 그러므로, 설계자는 가능하면이 범위에서 정적 서비스를 피합니다.

7. 산업 응용 304 대. 304L vs. 304n 스테인리스 강

실제로, 탄소 및 질소 함량의 약간의 변화는 뚜렷한 서비스 이점으로 해석됩니다..

아래에, 우리는 각 학년이 틈새 시장을 찾는 방법과 실제 설치의 데이터가 성능을 강조하는 방법을 조사합니다..

304: 범용 음식, 음료 & 건축 용도

• 왜 304 탁월합니다: 부식 저항의 균형 잡힌 조합, 형성성과 비용 (비용 지수 = 1.00), 유형 304 특수 장비없이 적당한 용접 및 형성을 수용합니다.
• 일반적인 응용 프로그램:

• • 상업용 주방 장비: 위에 80% 미국의. 레스토랑 등급 싱크, 조리대와 배기 후드가 지정됩니다 304 청소의 용이성을 위해 0.1 MM 표면 마감.
  • 건축 클래딩: 온대 기후에서, 얇은 게이지 304 패널 (0.5–1.0 mm) 수십 년간의 서비스 제공 - 필드 설문 조사 쇼 < 0.5 μm/년 외부 부식 손실.
  • 식품 처리 탱크: 선박까지 10 m³ 사용 304 믹싱 및 저장 용; 위생 내부 마감 (라 < 0.4 μm) 박테리아 성장을 방지하십시오.

304엘: 용접 압력 용기, 관 & 화학 탱크

• 304L이 빛나는 이유: 저탄소 화학 (≤ 0.03 wt% c) 감작을 사실상 제거합니다,
  웰드 후 열처리가 실용적이지 않은 대형 용접 어셈블리에 이상적.

  

• 일반적인 응용 프로그램:

• • 제약 & 생명 공학 배관: 위에 60% API 호환 청정 실에서 위생 피팅의 304L을 사용합니다,
    빈번한 CIP에서 용접 구역 무결성 보장 (깨끗한 장소) 사이클 90 ° C.
  • 압력 용기 & 열교환 기: 선박까지 5 M 직경은 용액 어닐링없이 입자 간 부식을 피하십시오, 제조 비용 절감 최대 15%.
  • 온화한 산을위한 저장 탱크: 304L 탱크 저장 5 wt% 아세트산 A. 25 ° C는 부식 속도를 나타냅니다 < 0.05 mm/년 - 유형보다 20% 더 느립니다 304 상대방.

304N: 극저온 장비, 깊은 드로우 구성 요소 & 냉간 작업 부품

• 304n이 우세한 이유: 상승 된 질소 (0.10–0.16 중량%) 대략적으로 전달합니다 20% 높은 항복 강도 (≈ 260 MPA) 개선 된 구덩이 저항 (나무 ≈ 20),
  온도에서 –196 ° C까지의 강인함을 유지하는 동안.
• 일반적인 응용 프로그램:

• • 극저온 밸브 & 피팅: 액체 질소 서비스에서, 304n은 ≥을 유지합니다 80 J charpy 강인함 –196 ° C,
    대 ~ 60 304L의 경우 - 부서지기 쉬운 골절 방지를위한 비판.
  • 깊은 음료 캔 & 구성 요소: 제조업체 보고서 10% 쪼개지 않고 얇은 벽, 자재 사용을 줄입니다 5 캔당 G.
  • 해수 펌프 임펠러 & 스크린: 304N의 높은 Pren은 연속적으로 견딜 수 있습니다 3.5 WT% NACL 노출,
    수리 간격 절단 6 달 (304L로) 에게 18 달.

8. 동등한 등급

9. 사이의 주요 차이점 304 대. 304L vs. 304N

특성	304 (S30400)	304엘 (S30403)	304N (S30453)
맥스 카본	0.08 wt%	0.03 wt%	0.04 wt%
질소 함량	≤ 0.10 wt%	≤ 0.10 wt%	0.10–0.16 중량%
항복 강도	~ 215 MPA	~ 205 MPA	~ 260 MPA
연장	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
목재	≈ 18	≈ 18	≈ 20
감작 위험	높은 —450–850 ° C 창	무시할 수 있습니다	무시할 수 있습니다
피팅 임계 값 (cl⁻)	~ 0.2 wt%	~ 0.2 wt%	~ 0.3 wt%
용접 구역 어닐링	필수의	선택 과목	선택 과목
극저온 강인성	~ 60 J @ –196 ° C	~ 70 J @ –196 ° C	~ 80 J @ –196 ° C
상대 비용 지수	1.00	1.05	1.08

10. 결론

스테인레스 스틸 304 대. 304L vs. 304n 각각은 특정 야금 문제를 해결합니다. 기준 304 저렴한 강도를 제공하지만 신중한 용접 구역 제어가 필요합니다.

304L 등급은 감도를 사실상 제거합니다, 용접 어셈블리의 이동으로 만듭니다.

그 동안에, 304N의 질소 부스트는 강도와 구덩이 저항력을 높입니다. 깊은 그림과 약간의 공격적인 환경에 비해.

탄소를 측정하여, 질소, 기계적 성능, 및 부식 데이터, 엔지니어는 모든 응용 프로그램에 대한 최적의 300 시리즈 합금을 선택할 수 있습니다..

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FAQ

304n 이상을 선택하는 이유 304 또는 304L?

304N은 0.10–0.16 중량% 질소를 추가합니다, ~ 20만큼의 항복 강도 향상 % (≈260 MPa), 정제 입자 크기,

그리고 구덩이 저항을 높이고 있습니다 (나무 ≈ 20 대. ≈ 18) 염화물이 풍부하거나 극저온 환경에서 더 나은 성능을 제공합니다.

용접 후 304L를 어닐링해야합니까??

대부분의 경우, 아니요. 304L의 저탄소 함량은 일반적인 냉각 속도 동안 감작을 방지합니다.,

Weld Post-Weld 솔루션 어닐링 옵션을 의무적이기보다는 선택 사항으로 만듭니다.

어떤 등급이 최고의 성형 성을 제공합니다?

304L은 45 이상으로 이어집니다 % 연장, 깊은 그림과 굽힘에 이상적입니다. 기준 304 304n은 ≥40을 따릅니다 % 그리고 ≥35 % 연장, 각기.

극저온 응용 분야에는 304N을 사용할 수 있습니까??

예. 304n은 우수한 인성을 유지합니다 (≈ 80 j charpy v-notch at –196 ° C) 304L에 비해 (≈ 70 J.) 그리고 304 (≈ 60 J.), 액체 가스 서비스에 적합합니다.

비용을 어떻게 비교 하는가 304, 304L 및 304N?

기본 가격에 비해 304 (비용 지수 = 1.00), 304l 일반적으로 a 5 % 프리미엄 (1.05) 저탄소 제어 용, 그리고 304n 8 % 프리미엄 (1.08) 질소 합금 용.