Autoritetingas palyginimas 304 vs. 304L vs. 304N Nerūdijantys plienai

1. Įvadas

Austenitiniai nerūdijantys plienai 300 serijoje yra tarp universaliausių lydinių šiuolaikinėje pramonėje.

Ypač, Tipas 304 tarnauja kaip darbo arklys, Korozijos atsparumo balansavimas, Formavimas, ir kaina.

Vis dėlto, Programos, reikalaujančios didelio suvirinimo ar padidėjusio stiprumo, paskatino dviejų darinių raidą: Mažai anglies 304L ir azoto stiprinimas 304N.

Todėl, Inžinieriai turi atskirti šiuos pažymius, kad užtikrintų patikimumą ir ilgaamžiškumą.

Šis straipsnis pateikia originalą, Duomenų pagrįsta analizė-sudėties kompozicija, metalurgija, mechaninis elgesys, Korozijos atlikimas, Gaminimas, terminis apdorojimas, paraiškos, ir ekvivalentai - vadovauti informuotai medžiagos pasirinkimui.

2. Cheminė sudėtis & Metalurgija

Elementas	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Kr	18.0–20,0 masės%	18.0–20,0 masės%	18.0–20,0 masės%
Į	8.0–10,5 masės%	8.0–12.0 masės%	8.0–10,5 masės%
C	≤ 0.08 wt%	≤ 0.03 wt%	≤ 0.04 wt%
N	≤ 0.10 wt%	≤ 0.10 wt%	0.10–0,16 masės%
Mn	≤ 2.0 wt%	≤ 2.0 wt%	≤ 2.0 wt%
Ir	≤ 1.0 wt%	≤ 0.75 wt%	≤ 1.0 wt%

Pirma, Anglies skatina stiprybę, bet taip pat sensibilizaciją.

Standartas 304 leidžia 0.08 Wt% c, kuris padidina derlingumo stiprumą iki ≈ 215 MPA, tačiau skatina kritulius chromo ir karbido kritulius 450–850 ° C sensibilizacijos lange.

Priešingai, 304L riboja c iki 0.03 wt%, Tipinių aušinimo ciklų jautėjimo rizika sumažina beveik iki nulio.

Be to, 304N įveda 0,10–0,16 masės% azoto, pasinaudojant stiprios N kietosios tirpalo stiprinimo ir austenito stabilizavimu:

Azotas padidina derlingumo stiprumą iki 20% (į ≈ 260 MPA) ir patikslina grūdų dydį maždaug 10–15%, nepakenkiant tvirtumui.

Be to, Azotas padidina atsparumą duobėms: kiekvienas 0.01 wt% n prideda apytiksliai 1 Mediena (Atsparumo atsparumo ekvivalentas skaičius = Cr + 3.3 MO + 16 N).

Taigi, 304N's pren lipa iš ≈ 18 į 304 į ≈ 20, Išverčiant į aukštesnes chlorido slenksčius prieš pradedant inicijuoti.

3. Mechaninės savybės 304 vs. 304L vs. 304N

Nuosavybė	304	304L	304N
Derliaus stiprumas (RP0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
Tempimo stiprumas (Rm)	505–735 MPA	485–680 MPA	530–760 MPA
Pailgėjimas (Procentas)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Charpy V-Notch @ –40 ° C	≥ 30 J	≥ 35 J	≥ 25 J
Darbas, keičiantis eksponentui (n)	0.25	0.28	0.22

Aplinkos temperatūroje, 304N pralenkia abu 304 ir 304L derlingumo stiprumas, Dėl azoto gardelės -diskonto poveikio.

Be to, 304L pasiekia aukščiausią pailgėjimą (≥ 45 %), o tai įrodo, kad naudinga giliai rengiančioms ir tempiamoms operacijoms.

Perėjimas prie įtakos elgsenai, 304L pateikia vidutinį charpy tvirtumą 40 J ties –40 ° C, kadangi 304 ir 304n įrašas 35 J ir 30 J, atitinkamai-tik 304L aukštesnysis žemos temperatūros kietumas.

Kai temperatūra viršija 200 ° C., Visos trys pažymiai išlaiko grubiai 80% jų kambario temperatūros tempimo jėgos iki 400 ° C..

Tačiau, 304N palaiko roplių pasipriešinimą šiek tiek geresniu - akivaizdžiai 15% Mažesnis šliaužimo greitis atliekant pastovaus krovinio bandymus 300 ° C-ačiū, kad azoto slopinimas slopina stumdymąsi.

Pagaliau, Nuovargio testai 10⁶–10 ⁷ ciklų metu rodo, kad azoto buvimas 304N padidina nuovargio stiprumo ribą maždaug maždaug iki maždaug 5%, Nors 304L atitinka 304 pradinį nuovargio našumą.

4. Atsparumas korozijai

Aplinka	304	304L	304N
Bendroji korozija (Neutralus pH)	Puiku	Puiku	Puiku
Jūros vandens purškiklis (3.5 % NaCl)	Mugė (0.2 % duobės)	Mugė (0.2 % duobės)	Gerai (0.3 % duobės)
Duobės potencialas (Epit, MV SCE)	+200	+220	+260
Tarpgranuliuota korozija (Haz)	Jautrus	Atsparus	Atsparus
Chlorido SCC slenkstis	≤ 100 ° C.	≤ 120 ° C.	≤ 130 ° C.

Neutralioje ar švelniai rūgščioje terpėje, Žemiau pateikiami korozijos rodikliai, visi trys pažymiai 0.1 mm per metus.

Atvirkščiai, Chlorido turtingoje aplinkoje, 304N padidėjęs prenas pastumia savo kritinį duobės potencialą (Epit) į +260 MV SCE,

palyginti su +200 mv 304 ir +220 MV 304L - perkeliamas į mažesnį duobių tankį ir atidėtą pradžią.

Taip pat, 304L ir 304N veiksmingai pašalina suvirinimo zonos tarpkanulę. 304, Dėl minimalaus karbido kritulių ir azoto vaidmens stabilizuojant chromą tirpale.

Be to, Atliekant pagreitintus SCC testus (nuolatinė apkrova 10 % NaCl ties pH 4),

nesėkmės laikas tęsiasi nuo 100 valandos 304 į 250 valandos 304L ir 300 valandos 304N - matuojant tiek mažai anglies, tiek azoto legiojimo naudą.

5. Gaminimas & Suvirinamumas

Formavimas: Visi trys pažymiai priima 50 % Storis šaltas riedėjimas arba gilus piešinys su minimalia įtrūkimo rizika.

Vis dėlto, Springbackas šiek tiek padidėja pridedant azoto, reikalauti nedidelio įrankio kompensacijos už 304N.

Suvirinimo įtrūkimų jautrumas: Standartas 304 Reikia greitai aušinant per 450–850 ° C sensibilizacijos diapazoną arba po suvirinimo tirpalo atkaitinimo (1040 ° C × 15 min) Norint išvengti tarpgranulinės korozijos.

Priešingai, 304L ir 304n toleruoja lėtesnį aušinimo greitį - net oro aušinimą - nesenifikuodamas jautrumo,

taip sumažinant iškraipymus ir pašalinant papildomus šilumos apdorojimo žingsnius.

Aparatas: Palyginti su 304, 304L mašinos su šiek tiek mažesnėmis pjovimo jėgomis (5–10% sumažinimas),

tuo tarpu 304N didesnis stiprumas padidina įrankio susidėvėjimą maždaug 10%.

Praktiškai, Machinistai optimizuoja parametrus - naudodami dengtus karbido įrankius ir padidėjusį aušinimo skysčio slėgį, kad būtų subalansuoti medžiagų pašalinimo greitį ir įrankio tarnavimo laiką.

6. Šilumos apdorojimas ir sensibilizacijos kontrolė

AISI rekomenduoja sprendimo atkaitinimo ciklus taip:

• 304 & 304L: 1 040 ° C ± 5 ° C., sulaikyti 15 Mano per 25 mm storis → vandens gesinimas
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C., sulaikyti 15 Mano per 25 mm storis → vandens gesinimas

Svarbu, Nei vienam iš šių pažymių nėra kenksminga 475 ° C įkalinimas dėl mažo ar stabilizuoto anglies kiekio.

Tačiau, Ilgalaikis poveikis tarp 350–550 ° C gali skatinti chi (x) arba sigma (a) Fazių formavimasis, Ypač netinkamai kontroliuojamame šildyme; todėl, Dizaineriai, jei įmanoma, vengia statinių aptarnavimo šiame asortimente.

7. Pramonės taikymas 304 vs. 304L vs. 304N Nerūdijantys plienai

Praktiškai, Nedideli anglies ir azoto turinio variantai reiškia skirtingus paslaugų pranašumus.

Žemiau, Mes tiriame, kaip kiekvienas pažymys randa savo nišą, ir kaip duomenys iš realaus pasaulio instaliacijų pabrėžia jų našumą.

304: Bendrosios paskirties maistas, Gėrimas & Architektūrinis naudojimas

• Kodėl 304 Išsiskiria: Su subalansuotu atsparumo korozijai deriniu, formavimas ir kaina (Kainos indeksas = 1.00), Tipas 304 Taikomas vidutinio sunkumo suvirinimas ir formavimas be specializuotos įrangos.
• Tipiškos programos:

• • Komercinė virtuvės įranga: Virš 80% iš JAV. Restorano klasės kriauklės, Nurodomi stalviršiai ir išmetimo gaubtai 304 už lengvą valymą ir 0.1 MM paviršiaus apdaila.
  • Architektūrinis apvalkalas: Vidutinio klimato sąlygomis, Plonas 304 plokštės (0.5–1,0 mm) Pristatykite dešimtmečius tarnybą - lauko apklausos rodo < 0.5 μm per metus išorinis korozijos praradimas.
  • Maisto apdorojimo rezervuarai: Indai iki 10 m³ naudoti 304 Maišymui ir saugojimui; Higienos interjero apdaila (Ra < 0.4 μm) užkirsti kelią bakterijų augimui.

304L: Suvirinti slėgio indai, Vamzdynai & Cheminės talpyklos

• Kodėl 304L šviečia: Jo mažai anglies chemija (≤ 0.03 Wt% c) Iš esmės pašalina sensibilizaciją,
  Todėl, kad jis idealiai tinka dideliems suvirintoms agregaams.

  

• Tipiškos programos:

• • Farmacija & Biotechnologijų vamzdynai: Virš 60% iš sanitarinių detalių API reikalavimus atitinkančiuose švariuose kambariuose, dirbant 304L,
    užtikrinant suvirinimo zonos vientisumą dažnai (švari vieta) ciklai 90 ° C..
  • Slėgio indai & Šilumokaičiai: Indai iki 5 m turi skersmens išvengkite tarpškotos korozijos be tirpalo atkaitinimo, gamybos išlaidų sumažinimas iki 15%.
  • Lengvų rūgščių laikymo rezervuarai: 304L Tankų kaupimas 5 wt% acto rūgštis 25 ° C parodykite korozijos greitį < 0.05 mm per metus - 20% lėtesnis nei tipas 304 kolegos.

304N: Kriogeninė įranga, Giliai piešti komponentai & Šaltai apdirbtos dalys

• Kodėl vyrauja 304n: Padidėjęs azotas (0.10–0,16 masės%) pristato apytiksliai 20% Didesnis derliaus stiprumas (≈ 260 MPA) ir patobulintas pasipriešinimas (Mediena ≈ 20),
  išlaikant kietumą esant temperatūrai iki –196 ° C.
• Tipiškos programos:

• • Kriogeniniai vožtuvai & Jungiamosios detalės: Skystųjų azoto tarnyboje, 304N išlaiko ≥ 80 J Charpy tvirtumas –196 ° C,
    palyginti su ~ 60 J 304L - kritinis siekiant išvengti trapių lūžių.
  • Giliai nupieštos gėrimų skardinės & Komponentai: Gamintojų ataskaita 10% Plonesnės sienos be skilimo, Medžiagos naudojimo sumažinimas 5 g per skardinę.
  • Jūros vandens siurblio sparčiai & Ekranai: 304N aukštesnis prenas toleruoja nuolatinį 3.5 WT% NaCl ekspozicija,
    Remonto intervalų pjovimo intervalai 6 mėnesiai (su 304L) į 18 mėnesiai.

8. Lygiaverčiai pažymiai

9. Pagrindiniai skirtumai tarp 304 vs. 304L vs. 304N

Charakteristika	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Maksimalus anglis	0.08 wt%	0.03 wt%	0.04 wt%
Azoto kiekis	≤ 0.10 wt%	≤ 0.10 wt%	0.10–0,16 masės%
Derliaus stiprumas	~ 215 MPA	~ 205 MPA	~ 260 MPA
Pailgėjimas	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Mediena	≈ 18	≈ 18	≈ 20
Sensibilizacijos rizika	Aukštas - 450–850 ° C langas	Nereikšminga	Nereikšminga
Duobės slenkstis (Cl⁻)	~ 0.2 wt%	~ 0.2 wt%	~ 0.3 wt%
Suvirinimo zonos atkaitinimas	Būtinas	Neprivaloma	Neprivaloma
Kriogeninis tvirtumas	~ 60 J @ –196 ° C	~ 70 J @ –196 ° C	~ 80 J @ –196 ° C
Santykinis išlaidų indeksas	1.00	1.05	1.08

10. Išvados

Nerūdijantis plienas 304 vs. 304L vs. 304N Kiekvienas sprendžia konkrečius metalurgijos iššūkius. Standartas 304 teikia prieinamą jėgą, tačiau reikalauja kruopštaus suvirinimo zonos valdymo.

304L laipsnis iš esmės pašalina sensibilizaciją, todėl tai yra suvirintų rinkinių.

Tuo tarpu, 304N azoto padidinimas padidina stiprybę ir pasipriešinimą - tai yra gilus piešinys ir švelniai agresyvi aplinka.

Sveriant anglies, azotas, Mechaninis atlikimas, ir korozijos duomenys, Inžinieriai gali pasirinkti optimalų 300 serijos lydinį bet kuriai programai.

Langhe yra puikus pasirinkimas jūsų gamybos poreikiams, jei jums reikia aukštos kokybės Nerūdijantis plienas liejiniai.

Susisiekite su mumis šiandien!

 

DUK

Kodėl verta rinktis 304n 304 arba 304L?

304N prideda 0,10–0,16 masės% azoto, padidina derliaus stiprumą ~ 20 % (iki ≈260 MPa), grūdų rafinavimo dydis,

ir kelti pasipriešinimą (Mediena ≈ 20 vs. ≈ 18) geresniam chlorido ar kriogeninės aplinkos veikimui.

Ar man reikia išspręsti 304L iškirpimą po suvirinimo?

Daugeliu atvejų, ne. 304L mažas anglies kiekis apsaugo nuo sensibilizacijos tipiško aušinimo greičio metu,

Privalomo, o ne privalomo, o ne privalomo sprendimo gaminimas.

Kuris laipsnis siūlo geriausią formavimo formą?

304L veda su ≥45 % pailgėjimas, Idealiai tinka giliam piešimui ir lenkimui. Standartas 304 ir 304n seka su ≥40 % ir ≥35 % pailgėjimas, atitinkamai.

Ar galiu naudoti 304N kriogeninėms reikmėms?

Taip. 304N išlaiko geresnį kietumą (≈ 80 J Charpy V-Notch –196 ° C) Palyginti su 304L (≈ 70 J) ir 304 (≈ 60 J), todėl jis yra tinkamas naudoti skysčių dujų paslaugas.

Kaip palyginamos išlaidos 304, 304L ir 304N?

Palyginti su bazine kainą 304 (Kainos indeksas = 1.00), 304L paprastai neša a 5 % premija (1.05) Valdymui mažai anglies, ir 304n apie an 8 % premija (1.08) azoto lydiniams.