Autoritatīvs salīdzinājums 304 vs. 304L vs. 304N nerūsējošais tērauds

1. Ievads

Austenitic nerūsējoši tēraudi 300 sērijas rangā starp daudzpusīgākajiem sakausējumiem mūsdienu rūpniecībā.

Jo īpaši, Ierakstīt 304 kalpo kā darba zirgs, pretestības līdzsvarošana, Formīgums, un izmaksas.

Tomēr, Lietojumprogrammas, kurām nepieciešama plaša metināšana vai pastiprināta izturība, ir virzījusi divu atvasinājumu attīstību: zema oglekļa 304L un slāpekļa stiprinājums 304N.

Līdz ar to, Inženieriem ir jānošķir šīs pakāpes, lai nodrošinātu uzticamību un ilgmūžību.

Šis raksts nodrošina oriģinālu, Uz datiem balstīta analīze-kompozīcija, metalurģija, mehāniska uzvedība, korozijas veiktspēja, izgatavošana, termiskā apstrāde, pieteikumi, un ekvivalenti - lai vadītu informētu materiālu izvēli.

2. Ķīmiskais sastāvs & Metalurģija

Elements	304 (S30400)	304Lukturis (S30403)	304N (S30453)
Krekls	18.0–20,0 masas%	18.0–20,0 masas%	18.0–20,0 masas%
Iekšā	8.0–10,5 masas%	8.0–12,0 masas%	8.0–10,5 masas%
C	≤ 0.08 WT%	≤ 0.03 WT%	≤ 0.04 WT%
N	≤ 0.10 WT%	≤ 0.10 WT%	0.10–0,16 masas%
Nojaukšanās	≤ 2.0 WT%	≤ 2.0 WT%	≤ 2.0 WT%
Un	≤ 1.0 WT%	≤ 0.75 WT%	≤ 1.0 WT%

Pirmkārt, Oglekļa virza izturību, bet arī sensibilizāciju.

Standarta 304 atļauj līdz 0.08 wt% c, kas paaugstina ražas stiprumu līdz ≈ 215 MPA, tomēr veicina hroma -karbīda nokrišņu nokrišņus 450–850 ° C sensibilizācijas logā.

Turpretī, 304L ierobežo c līdz 0.03 WT%, Tipisko dzesēšanas ciklu laikā samazinot sensibilizācijas risku gandrīz līdz nullei.

Turklāt, 304N ievieš 0,10–0,16 masas% slāpekļa, Darbojoties uz N spēcīgo cietās risināšanas stiprināšanas un austenīta stabilizāciju:

Slāpeklis palielina ražas stiprumu līdz līdz 20% (līdz ≈ 260 MPA) un uzlabo graudu lielumu par aptuveni 10–15%, Bez kompromitēšanas izturības.

Turklāt, Slāpeklis pastiprina izturību pret bedri: katrs 0.01 wt% n pievieno aptuveni 1 Malka (Pretestības pretestības ekvivalents skaitlis = cr + 3.3 Noplūde + 16 N).

Tādējādi, 304N’s Pren kāpumi no ≈ 18 iekšā 304 līdz ≈ 20, Pārvērtoties augstākos hlorīda sliekšņos, pirms tiek iesākts.

3. Mehāniskās īpašības 304 vs. 304L vs. 304N

Īpašums	304	304Lukturis	304N
Peļņas izturība (RP0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
Stiepes izturība (Rm)	505–735 MPa	485–680 MPa	530–760 MPa
Pagarināšana (%)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Carpy v-nech @ –40 ° C	≥ 30 Jūti	≥ 35 Jūti	≥ 25 Jūti
Darba izturības eksponents (n)	0.25	0.28	0.22

Apkārtējā temperatūrā, 304N pārspēj abus 304 un 304L ražas stiprums, Slāpekļa režģa -attāluma efekta dēļ.

Papildus, 304L sasniedz visaugstāko pagarinājumu (≥ 45 %), kas izrādās izdevīgs dziļas un stiepšanās darbībās.

Pāreja uz ietekmes uzvedību, 304L nodrošina vidējo carby stingrību 40 J pie –40 ° C, tā kā 304 un 304n ieraksts 35 J un 30 Jūti, attiecīgi-304L augstākā zemas temperatūras izturība.

Kad temperatūra pārsniedz 200 ° C, visas trīs pakāpes saglabā aptuveni 80% no viņu istabas temperatūras stiepes izturības līdz 400 ° C.

Tomēr, 304N saglabā šļūdes pretestību nedaudz labāk 15% zemāks šļūdes ātrums pastāvīgas slodzes testos 300 ° C-paldies slāpekļa nomākšanai ar graudu slīdēšanu.

Beidzot, Noguruma testi 10⁶–10⁷ ciklos atklāj, ka slāpekļa klātbūtne 304N palielina noguruma stiprības robežu par apmēram 5%, Kamēr 304L sakrīt ar 304 sākotnējo noguruma veiktspēju.

4. Izturība pret koroziju

Vide	304	304Lukturis	304N
Vispārēja korozija (Neitrāls pH)	Lielisks	Lielisks	Lielisks
Jūras ūdens aerosols (3.5 % NaCl)	Godīgs (0.2 % bedres)	Godīgs (0.2 % bedres)	Labi (0.3 % bedres)
Bedrēšanas potenciāls (Iemiesot, MV SCE)	+200	+220	+260
Starpgranulārā korozija (HAZ)	Uzņēmīgs	Izturīgs	Izturīgs
Hlorīda SCC slieksnis	≤ 100 ° C	≤ 120 ° C	≤ 130 ° C

Neitrālā vai viegli skābā vidē, Visām trim pakāpēm ir zemāk redzams korozijas līmenis 0.1 mm/gadā.

Tieši pretēji, Hlorīdu bagātās vidē, 304N paaugstinātais pren virza savu kritisko bedres potenciālu (Iemiesot) līdz +260 MV SCE,

salīdzinot ar +200 mv par 304 un +220 MV 304L - pārlūkošana līdz zemākam bedres blīvumam un aizkavēts sākums.

Tāpat, 304L un 304N efektīvi novērš metināto zonu starpgranulāru uzbrukumu, kas kopīgs 304, Pateicoties minimāliem karbīda nokrišņiem un slāpekļa lomai hroma stabilizēšanā šķīdumā.

Turklāt, paātrinātos SCC testos (Pastāvīga slodze 10 % NaCl pie pH 4),

neveiksmes laiki paplašinās no 100 stundas pēc 304 līdz 250 stundas 304L un 300 Stundas 304N - demonstrējot gan zema oglekļa satura, gan slāpekļa sakausēšanas taustāmās priekšrocības.

5. Izgatavošana & Metināmība

Formīgums: Visas trīs pakāpes pieņem līdz 50 % Biezuma samazinājums aukstā ritošā vai dziļā zīmējumā ar minimālu plaisāšanas risku.

Tomēr, Springback nedaudz palielinās, pievienojot slāpekli, Nepieciešama neliela instrumenta kompensācija par 304N.

Metināšanas plaisāšanas jutība: Standarta 304 Nepieciešama ātra dzesēšana, izmantojot 450–850 ° C sensibilizācijas diapazonu vai pēcpuses šķīduma atkvēlināšanu (1040 ° C × 15 minimāls) Lai novērstu starpgranulāru koroziju.

Turpretī, 304L un 304N panes lēnāku dzesēšanas ātrumu - pat gaisa dzesēšanu - bez sensibilizācijas,

tādējādi samazinot kropļojumus un novēršot papildu siltuma apstrādes pakāpes.

Mašīnīgums: Salīdzinājumā ar 304, 304L mašīnas ar nedaudz zemākiem griešanas spēkiem (5–10% samazinājums),

savukārt 304N augstāka izturība palielina instrumenta nodilumu apmēram 10%.

Praksē, Machinti optimizē parametrus - izmantojot pārklātus karbīda instrumentus un paaugstinātu dzesēšanas šķidruma spiedienu -, lai līdzsvarotu materiālu noņemšanas ātrumu un instrumenta kalpošanas laiku.

6. Termiskās apstrādes un sensibilizācijas kontrole

AISI iesaka risinājumu atkvēlināšanu šādi:

• 304 & 304Lukturis: 1 040 ° C ± 5 ° C, turēt 15 Manas uz vienu 25 mm biezums → ūdens rūdīšana
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C, turēt 15 Manas uz vienu 25 mm biezums → ūdens rūdīšana

Svarīgi, Neviena no šīm pakāpēm nav kaitīga 475 ° C EMPLITTELEMAM Zemā vai stabilizētā oglekļa satura dēļ.

Tomēr, Ilgstoša iedarbība starp 350–550 ° C var veicināt chi (netraucēts) vai sigma (izšķirt) fāzes veidošanās, Īpaši slikti kontrolētos karstumos; tāpēc, Dizaineri, kad iespējams, izvairās no statiska pakalpojuma šajā diapazonā.

7. Nozares lietojumprogrammas 304 vs. 304L vs. 304N nerūsējošais tērauds

Praksē, Nelielas oglekļa un slāpekļa satura variācijas nozīmē atšķirīgas pakalpojumu priekšrocības.

Zemāk, Mēs pārbaudām, kā katra pakāpe atrod savu nišu - un kā dati no reālās pasaules instalācijām uzsver viņu veiktspēju.

304: Vispārīga mērķa pārtika, Dzēriens & Arhitektūras lietojumi

• Kāpēc 304 Izcili: Ar līdzsvarotu korozijas pretestības kombināciju, Formējamība un izmaksas (izmaksu indekss = 1.00), Ierakstīt 304 izmitina mērenu metināšanu un veidošanos bez specializēta aprīkojuma.
• Tipiskas lietojumprogrammas:

• • Komerciāla virtuves aprīkojums: Pāri 80% no ASV. restorānu kvalitātes izlietnes, Countertops un izplūdes pārsegi norāda 304 par tās tīrīšanu un 0.1 MM virsmas apdare.
  • Arhitektūras apšuvums: Mērenā klimatā, plānas gājējs 304 paneļi (0.5–1,0 mm) Sniedziet gadu desmitiem ilgu dienestu - lauku aptauju šovs < 0.5 μm/gadā ārpuses korozijas zudums.
  • Pārtikas apstrādes tvertnes: Kuģi līdz 10 m³ Izmantojiet 304 sajaukšanai un uzglabāšanai; higiēnas interjera apdare (Ra < 0.4 μm) novērst baktēriju augšanu.

304Lukturis: Metinātie spiediena tvertnes, Cauruļvadi & Ķīmiskās tvertnes

• Kāpēc 304L spīd: Tās zemā oglekļa satura ķīmija (≤ 0.03 wt% c) praktiski novērš sensibilizāciju,
  padarot to ideālu lieliem metinātiem mezgliem, kur pēc metināšanas termiskā apstrāde izrādās nepraktiski.

  

• Tipiskas lietojumprogrammas:

• • Farmaceitisks & Biotehnoloģiju cauruļvadi: Pāri 60% no sanitārajām veidgabaliem, kas atbilst API saderīgām tīrām telpām, nodarbina 304L,
    Nodrošināt metināšanas zonas integritāti biežā CIP (tīrs vietā) cikli plkst 90 ° C.
  • Spiediena tvertnes & Siltummaiņi: Kuģi līdz 5 m diametrā izvairieties no starpgranulāras korozijas bez šķīduma atkvēlināšanas, Izgatavošanas izmaksu samazināšana līdz līdz 15%.
  • Maigu skābju uzglabāšanas tvertnes: 304L tanki uzglabā 5 wt% etiķskābe 25 ° C uzrāda korozijas ātrumu < 0.05 mm/gadā - 20% lēnāk nekā tips 304 kolēģi.

304N: Kriogēnais aprīkojums, Dziļi vilkšanas komponenti & Auksti apstrādātas daļas

• Kāpēc dominē 304n: Paaugstināts slāpeklis (0.10–0,16 masas%) Nodrošina aptuveni 20% Augstāka ražas stiprums (≈ 260 MPA) un uzlabota izturība pret bedri (Koks ≈ 20),
  saglabājot izturību temperatūrā līdz –196 ° C.
• Tipiskas lietojumprogrammas:

• • Kriogēnie vārsti & Armatūra: Šķidruma slāpekļa servisā, 304N saglabā ≥ 80 J carby izturība –196 ° C,
    pret ~ 60 J 304L - kritiska trausla lūzuma novēršanai.
  • Dziļi zīmēti dzērienu kārbas & Komponenti: Ražotāju ziņojums 10% plānākas sienas, nesadalot, samazinot materiālu izmantošanu 5 g par kārbu.
  • Jūras ūdens sūkņu lāpstiņriteņi & Ekrāns: 304N augstāks pren nepārtraukti panes 3.5 WT% NaCl ekspozīcija,
    Remonta intervālu griešana no 6 mēneši (ar 304L) līdz 18 mēneši.

8. Līdzvērtīgas pakāpes

9. Galvenās atšķirības starp 304 vs. 304L vs. 304N

Raksturīgs	304 (S30400)	304Lukturis (S30403)	304N (S30453)
Maksimālais ogleklis	0.08 WT%	0.03 WT%	0.04 WT%
Slāpekļa saturs	≤ 0.10 WT%	≤ 0.10 WT%	0.10–0,16 masas%
Peļņas izturība	~ 215 MPA	~ 205 MPA	~ 260 MPA
Pagarināšana	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Malka	≈ 18	≈ 18	≈ 20
Sensibilizācijas risks	Augsts - 450–850 ° C logs	Nenozīmīgs	Nenozīmīgs
Slieksnis (Cl⁻)	~ 0.2 WT%	~ 0.2 WT%	~ 0.3 WT%
Metināšanas zonas atkvēlināšana	Prasīgs	Izvēlīgs	Izvēlīgs
Kriogēnā izturība	~ 60 J @ –196 ° C	~ 70 J @ –196 ° C	~ 80 J @ –196 ° C
Relatīvo izmaksu indekss	1.00	1.05	1.08

10. Secinājumi

Nerūsējošais tērauds 304 vs. 304L vs. 304N katrs risina īpašas metalurģijas problēmas. Standarta 304 Nodrošina pieejamu spēku, bet prasa rūpīgu metināšanas zonas kontroli.

304L pakāpe praktiski novērš sensibilizāciju, padarot to par metinātām mezgliem.

Tikmēr, 304N slāpekļa pastiprinājums palielina izturību un izturību pret izturību - dziļas zīmēšanas un viegli agresīvas vides.

Sverot oglekli, slāpeklis, mehāniskā veiktspēja, un korozijas dati, Inženieri var izvēlēties optimālo 300 sērijas sakausējumu jebkurai lietojumprogrammai.

LangHe ir ideāla izvēle jūsu ražošanas vajadzībām, ja jums nepieciešama augstas kvalitātes nerūsējošais tērauds liešana.

Sazinieties ar mums šodien!

 

FAQ

Kāpēc izvēlēties 304n virs 304 vai 304l?

304N pievieno 0,10–0,16 masas% slāpekļa, palielinot ražas stiprumu par ~ 20 % (līdz ≈260 mPa), graudu lieluma rafinēšana,

un pretestības pacelšana (Koks ≈ 20 vs. ≈ 18) Lai labāk veiktu hlorīdu bagāto vai kriogēno vidi.

Vai man pēc metināšanas ir jāizšķīst atkvēle 304L?

Vairumā gadījumu, ne. 304L zema oglekļa saturs novērš sensibilizāciju tipiskā dzesēšanas ātruma laikā,

pēcpusdienas šķīduma atkvēlināšana pēc izvēles, nevis obligāta.

Kura klase piedāvā vislabāko formablitāti?

304L ved ar ≥45 % pagarināšana, Ideāli dziļai zīmēšanai un saliekšanai. Standarta 304 un 304n seko ar ≥40 % un ≥35 % pagarināšana, attiecīgi.

Vai kriogēnām lietojumprogrammām es varu izmantot 304N?

Jā. 304N saglabā augstāku izturību (≈ 80 J charpy v-neotch –196 ° C) salīdzinot ar 304L (≈ 70 Jūti) un 304 (≈ 60 Jūti), Padarot to labi piemērotu šķidrās gāzes pakalpojumam.

Kā izmaksas salīdzina starp 304, 304L un 304n?

Salīdzinājumā ar bāzes cenu 304 (izmaksu indekss = 1.00), 304L parasti nes a 5 % prēmija (1.05) kontrolei ar zemu oglekļa saturu, un 304n par 8 % prēmija (1.08) slāpekļa leģēšanai.