Tqabbil awtorevoli ta ' 304 vs. 304L Vs.. 304N azzar li ma jissaddadx

1. Introduzzjoni

Steels tal-istainless steel Austenitic fis-serje 300 jikklassifikaw fost l-aktar ligi versatili fl-industrija moderna.

B'mod partikolari, Tip 304 iservi bħala żiemel tax-xogħol, Bilanċjar tar-reżistenza għall-korrużjoni, Formabilità, u spiża.

Iżda, Applikazzjonijiet li jeħtieġu wweldjar estensiv jew saħħa msaħħa wasslu l-evoluzzjoni ta 'żewġ derivattivi: Karbonju baxx 304L u 304N imsaħħaħ in-nitroġenu.

Konsegwentement, Inġiniera għandhom jiddistingwu bejn dawn il-gradi biex jiżguraw l-affidabbiltà u l-lonġevità fis-servizz.

Dan l-artikolu jagħti oriġinal, Analiżi mmexxija mid-dejta - Kompożizzjoni li tiftaħ, Metallurġija, imġieba mekkanika, Prestazzjoni tal-korrużjoni, fabbrikazzjoni, trattament tas-sħana, applikazzjonijiet, u ekwivalenti - biex jiggwidaw l-għażla tal-materjal infurmat.

2. Kompożizzjoni kimika & Metallurġija

Element	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Cr	18.0–20.0 wt%	18.0–20.0 wt%	18.0–20.0 wt%
Fi	8.0–10.5 wt%	8.0–12.0 wt%	8.0–10.5 wt%
Ċ	≤ 0.08 wt%	≤ 0.03 wt%	≤ 0.04 wt%
N	≤ 0.10 wt%	≤ 0.10 wt%	0.10–0.16 wt%
Mn	≤ 2.0 wt%	≤ 2.0 wt%	≤ 2.0 wt%
U	≤ 1.0 wt%	≤ 0.75 wt%	≤ 1.0 wt%

L-ewwelnett, Il-karbonju jmexxi s-saħħa iżda wkoll is-sensitizzazzjoni.

Standard 304 jippermetti sa 0.08 wt% c, li tgħolli s-saħħa tar-rendiment għal ≈ 215 MPA, Madankollu jinkoraġġixxi l-preċipitazzjoni tal-kromju-karbur fit-tieqa ta 'sensitizzazzjoni 450-850 ° C.

B'kuntrast, 304L limiti ċ għal 0.03 wt%, Tnaqqis tar-riskju ta 'sensitizzazzjoni kważi għal żero waqt ċikli tipiċi ta' tkessiħ.

Barra minn hekk, 304N jintroduċi 0.10–0.16 wt% nitroġenu, tikkapitalizza fuq it-tisħiħ tas-soluzzjoni solida qawwija ta 'N u l-istabbilizzazzjoni tal-austenite:

In-nitroġenu jgħolli s-saħħa tar-rendi 20% (sa ≈ 260 MPA) u tirfina d-daqs tal-qamħ b'madwar 10-15%, mingħajr ma tikkomprometti l-ebusija.

Barra minn hekk, In-nitroġenu jsaħħaħ ir-reżistenza tal-pitting: kull wieħed 0.01 wt% n iżid bejn wieħed u ieħor 1 Injam (Numru ekwivalenti tar-reżistenza għall-pitting = cr + 3.3 Mo + 16 N).

Għalhekk, 304Il-pren ta 'n jitla' minn ≈ 18 fi 304 sa ≈ 20, It-traduzzjoni f'limiti ta 'klorur ogħla qabel ma tpoġġi l-bidu.

3. Propjetajiet mekkaniċi ta ' 304 vs. 304L Vs.. 304N

Proprjetà	304	304L	304N
Saħħa tar-rendiment (RP0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
Qawwa tat-tensjoni (Rm)	505–735 MPa	485–680 MPa	530–760 MPa
Titwil (A%)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Charpy V-Notch @ –40 ° C	≥ 30 J	≥ 35 J	≥ 25 J
Esponent tat-twebbis tax-xogħol (n)	0.25	0.28	0.22

F'temperaturi ambjentali, 304N jiżbqu t-tnejn 304 u 304L fis-saħħa tar-rendiment, Minħabba l-effett ta 'distorsjoni tal-kannizzata tan-nitroġenu.

Barra minn hekk, 304L jikseb l-ogħla titwil (≥ 45 %), li juri ta 'benefiċċju f'operazzjonijiet fil-fond u li jiffurmaw il-medda.

Tranżizzjoni għall-imġieba tal-impatt, 304L jagħti ebusija medja charpy ta ' 40 J f'temperatura ta '–40 ° C, Billi 304 u 304N rekord 35 J u 30 J, rispettivament - skorja l-ebusija superjuri ta 'temperatura baxxa ta' 304L.

Meta t-temperaturi jaqbżu 200 ° C., It-tliet gradi kollha jżommu bejn wieħed u ieħor 80% Qawwa tat-tensjoni tat-temperatura tal-kamra tagħhom sa 400 ° C..

Madankollu, 304N iżomm ir-reżistenza tal-creep marġinalment aħjar - approx mill-ġdid 15% rata ta 'creep aktar baxxa f'testijiet ta' tagħbija kostanti fuq 300 ° C - grazzi għas-soppressjoni tan-nitroġenu li tiżżerżaq.

Fl-aħħarnett, Testijiet ta 'għeja f'ċikli 10⁶-10⁷ juru li l-preżenza tan-nitroġenu fi 304n iżżid il-limitu ta' saħħa ta 'għeja b'madwar 5%, Filwaqt li 304L jaqbel mal-prestazzjoni tal-għeja bażi 304.

4. Reżistenza għall-korrużjoni

Ambjent	304	304L	304N
Korrużjoni ġenerali (PH newtrali)	Eċċellenti	Eċċellenti	Eċċellenti
Sprej tal-ilma baħar (3.5 % NaCl)	Ġust (0.2 % fosos)	Ġust (0.2 % fosos)	Tajjeb (0.3 % fosos)
Potenzjal ta 'pitting (Epit, MV Sce)	+200	+220	+260
Korrużjoni intergranulari (Haz)	Suxxettibbli	Reżistenti	Reżistenti
Limitu tal-klorur SCC	≤ 100 ° C.	≤ 120 ° C.	≤ 130 ° C.

F'medja newtrali jew ħafifa aċiduża, It-tliet gradi kollha juru rati ta 'korrużjoni hawn taħt 0.1 mm / sena.

Bil-maqlub, f'ambjenti b'ħafna klorur, 304Il-pren elevat ta 'n jimbotta l-potenzjal kritiku tal-pitting tiegħu (Epit) biex +260 MV Sce,

meta mqabbel ma ' +200 mv għal 304 u +220 MV għal 304L - jittraslat għal densità tal-fossa aktar baxxa u l-bidu mdewwem.

Bl-istess mod, 304L u 304N jeliminaw b'mod effettiv l-attakk intergranulari taż-żona tal-weldjatura komuni għal 304, Grazzi għall-preċipitazzjoni minima tal-karbur u r-rwol tan-nitroġenu fl-istabbilizzazzjoni tal-kromju fis-soluzzjoni.

Barra minn hekk, f'testijiet SCC aċċellerati (tagħbija kostanti ġewwa 10 % NaCl fil-pH 4),

Il-ħinijiet ta 'falliment jestendu minn 100 sigħat għal 304 biex 250 sigħat għal 304L u 300 Sigħat għal 304N - Semmixxa l-benefiċċji tanġibbli kemm ta 'liga baxxa ta' karbonju kif ukoll ta 'nitroġenu.

5. Fabbrikazzjoni & Weldabilità

Formabilità: It-tliet gradi kollha jaċċettaw sa 50 % Tnaqqis tal-ħxuna fl-irrumblar kiesaħ jew tpinġija fil-fond b'riskju minimu ta 'qsim.

Madankollu, Springback jiżdied ftit biż-żieda tan-nitroġenu, teħtieġ kumpens għall-għodda minuri għal 304N.

Sensittività għall-ikkrekkjar tal-weldjatura: Standard 304 Jitlob tkessiħ rapidu permezz tal-firxa ta 'sensitizzazzjoni ta' 450-850 ° C jew ttremprar ta 'soluzzjoni ta' wara l-weldjatura (1040 ° C × 15 min) Biex tevita korrużjoni intergranulari.

B'kuntrast, 304L u 304N jittolleraw rati ta 'tkessiħ aktar bil-mod - anke tkessiħ bl-arja - mingħajr sensitizzazzjoni,

b'hekk tnaqqas id-distorsjoni u l-eliminazzjoni ta 'passi addizzjonali ta' trattament tas-sħana.

Makkinabilità: Relattiv għal 304, 304L Magni b'forzi ta 'qtugħ marġinalment aktar baxxi (5–10% tnaqqis),

filwaqt li l-qawwa ogħla ta '304n iżżid l-għodda ta' l-għodda b'madwar 10%.

Fil-prattika, Il-makkinisti jottimizzaw il-parametri - bl-użu ta 'għodda tal-karbur miksija u pressjonijiet elevati tal-likwidu li jkessaħ - biex jibbilanċjaw ir-rati tat-tneħħija tal-materjal u l-ħajja tal-għodda.

6. Trattament tas-sħana u kontroll tas-sensitizzazzjoni

L-AISI jirrakkomanda ċikli ta 'ttremprar tas-soluzzjoni kif ġej:

• 304 & 304L: 1 040 ° C ± 5 ° C., żomm 15 tiegħi kull 25 MM Ħxuna → Qtugħ tal-Ilma
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C., żomm 15 tiegħi kull 25 MM Ħxuna → Qtugħ tal-Ilma

Importanti, L-ebda wieħed minn dawn il-gradi ma jgħaddi minn dannu 475 ° C Embrittlement minħabba l-kontenut baxx jew stabbilizzat tagħhom tal-karbonju.

Madankollu, Esponiment fit-tul bejn 350-550 ° C jista 'jippromwovi chi (x) jew Sigma (a) Formazzjoni tal-fażi, Speċjalment fis-sħana kkontrollati ħażin; Għalhekk, Id-disinjaturi jevitaw servizz statiku f'din il-firxa meta possibbli.

7. Applikazzjonijiet tal-industrija ta ' 304 vs. 304L Vs.. 304N azzar li ma jissaddadx

Fil-prattika, Varjazzjonijiet ħfief fil-kontenut tal-karbonju u tan-nitroġenu jittraduċu f'vantaġġi ta 'servizz distinti.

Hawn taħt, Aħna neżaminaw kif kull grad isib in-niċċa tiegħu - u kif id-dejta minn installazzjonijiet tad-dinja reali tissottolinja l-prestazzjoni tagħhom.

304: Ikel għal skopijiet ġenerali, Xorb & Użi arkitettoniċi

• Għaliex 304 Excels: B'taħlita bilanċjata ta 'reżistenza għall-korrużjoni, formabilità u spiża (indiċi tal-ispejjeż = 1.00), Tip 304 takkomoda wweldjar u iffurmar moderat mingħajr tagħmir speċjalizzat.
• Applikazzjonijiet tipiċi:

• • Tagħmir tal-kċina kummerċjali: Fuq 80% ta 'l-Istati Uniti. Bjar ta 'grad ta' ristoranti, countertops u barnużi tal-egżost jispeċifikaw 304 għall-faċilità tagħha ta 'tindif u 0.1 finitura tal-wiċċ mm.
  • Kisi arkitettoniku: Fi klimi moderati, Gauge irqiq 304 pannelli (0.5–1.0 mm) Twassal għexieren ta ’snin ta’ servizz - juru stħarriġ fuq il-kamp < 0.5 Telf ta 'korrużjoni estern ta' μm / sena.
  • Tankijiet li jipproċessaw l-ikel: Bastimenti sa 10 użu m³ 304 għat-taħlit u l-ħażna; finituri interni iġjeniċi (Ra < 0.4 μm) jipprevjenu t-tkabbir tal-batterja.

304L: Bastimenti tal-pressjoni wweldjati, Pajpijiet & Tankijiet Kimiċi

• Għaliex 304L jiddi: Il-kimika tagħha b'livell baxx ta 'karbonju (≤ 0.03 wt% c) kważi telimina s-sensitizzazzjoni,
  Li tagħmilha ideali għal assemblaġġi wweldjati kbar fejn it-trattament tas-sħana wara l-weldjatura juri prattiku.

  

• Applikazzjonijiet tipiċi:

• • Farmaċewtiku & Pajpijiet tal-bijoteknoloġija: Fuq 60% Tagħmir sanitarju fi kmamar nodfa konformi mal-API jimpjegaw 304L,
    L-iżgurar ta 'integrità taż-żona tal-weldjatura taħt CIP frekwenti (nadif fil-post) ċikli fi 90 ° C..
  • Bastimenti tal-pressjoni & Skambjaturi tas-sħana: Bastimenti sa 5 m fid-dijametru Evita korrużjoni intergranulari mingħajr ttremprar tas-soluzzjoni, tnaqqis tal-ispejjeż tal-fabbrikazzjoni sa 15%.
  • Tankijiet tal-ħażna għal aċidi ħfief: 304L-ħażna tat-tankijiet 5 wt% aċidu aċetiku fi 25 ° C juru rati ta 'korrużjoni < 0.05 mm / sena - 20% aktar bil-mod mit-tip 304 kontropartijiet.

304N: Tagħmir krijoġeniku, Komponenti tal-ġibda fil-fond & Partijiet maħduma bil-kesħa

• Għaliex 304N jipprevali: Nitroġenu elevat (0.10–0.16 wt%) jagħti bejn wieħed u ieħor 20% Qawwa ta 'rendiment ogħla (≈ 260 MPA) u reżistenza mtejba tal-pitting (Injam ≈ 20),
  waqt li ssostni t-ebusija f'temperaturi 'l isfel għal –196 ° C.
• Applikazzjonijiet tipiċi:

• • Valvi krijoġeniċi & Fittings: Fis-servizz likwidu-nitroġenu, 304N iżżomm ≥ 80 J ebusija charpy f'temperatura ta '–196 ° C,
    kontra ~ 60 J għal 304L - kritiku għall-prevenzjoni ta 'ksur fraġli.
  • Bottijiet tax-xorb imfassla fil-fond & Komponenti: Rapport tal-Manifatturi 10% ħitan irqaq mingħajr ma jinqasmu, Tnaqqis tal-użu tal-materjal billi 5 g kull bott.
  • Impellers tal-pompa tal-ilma baħar & Skrins: 304L-ogħla pren ta 'n jittollera kontinwu 3.5 wt% esponiment tan-NaCl,
    qtugħ ta 'intervalli ta' tiswija minn 6 xhur (bi 304L) biex 18 xhur.

8. Gradi ekwivalenti

9. Differenzi ewlenin bejn 304 vs. 304L Vs.. 304N

Karatteristika	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Karbonju massimu	0.08 wt%	0.03 wt%	0.04 wt%
Kontenut tan-nitroġenu	≤ 0.10 wt%	≤ 0.10 wt%	0.10–0.16 wt%
Saħħa tar-rendiment	~ 215 MPA	~ 205 MPA	~ 260 MPA
Titwil	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Injam	≈ 18	≈ 18	≈ 20
Riskju ta 'sensitizzazzjoni	Tieqa għolja - 450–850 ° C.	Negliġibbli	Negliġibbli
Pitting Light (Cl⁻)	~ 0.2 wt%	~ 0.2 wt%	~ 0.3 wt%
Tqaxxir taż-żona tal-weldjatura	Meħtieġa	Mhux obbligatorju	Mhux obbligatorju
Tebbieq krijoġeniku	~ 60 J @ –196 ° C	~ 70 J @ –196 ° C	~ 80 J @ –196 ° C
Indiċi relattiv tal-ispejjeż	1.00	1.05	1.08

10. Konklużjonijiet

Stainless Steel 304 vs. 304L Vs.. 304N kull wieħed jindirizza sfidi metallurġiċi speċifiċi. Standard 304 jagħti saħħa bi prezz raġonevoli iżda jitlob kontroll bir-reqqa fiż-żona tal-weldjatura.

Grad 304L prattikament jelimina s-sensitizzazzjoni, tagħmilha l-go-to għal assemblaġġi wweldjati.

Sadanittant, 304L-ispinta tan-nitroġenu n tqajjem is-saħħa u l-pitting tar-reżistenza - ideali għal tpinġija profonda u ambjenti aggressivi ħafif.

Billi jiżen il-karbonju, Nitroġenu, Prestazzjoni mekkanika, u dejta dwar il-korrużjoni, Inġiniera jistgħu jagħżlu l-aqwa liga tas-serje 300 għal kwalunkwe applikazzjoni.

LangHe hija l-għażla perfetta għall-bżonnijiet tal-manifattura tiegħek jekk għandek bżonn ta 'kwalità għolja azzar li ma jissaddadx ikkastjar.

Ikkuntattjana llum!

 

FAQs

Għaliex Agħżel 304N Over 304 jew 304L?

304N iżid 0.10–0.16 wt% nitroġenu, spinta lill-qawwa tar-rendiment b '~ 20 % (sa ≈260 MPa), Irfinar tad-daqs tal-qamħ,

u tgħolli r-reżistenza tal-pitting (Injam ≈ 20 vs. ≈ 18) Għal prestazzjoni aħjar f'ambjenti b'ħafna klorur jew krijoġeniċi.

Għandi bżonn soluzzjoni ta 'anneal 304L wara l-iwweldjar?

F'ħafna każijiet, LE. 304Il-kontenut baxx ta 'karbonju jipprevjeni s-sensitizzazzjoni waqt rati tipiċi ta' tkessiħ,

tagħmel soluzzjoni ta 'wara l-weldjatura li ttremprat mhux obbligatorju aktar milli obbligatorju.

Liema grad joffri l-aħjar formabilità?

304L iwassal bi ≥45 % titwil, Ideali għal tpinġija u liwi fil-fond. Standard 304 u 304N isegwu bi ≥40 % u ≥35 % titwil, rispettivament.

Nista 'nuża 304N għal applikazzjonijiet krijoġeniċi?

IVA. 304N iżżomm ebusija superjuri (≈ 80 J Charpy V-Notch f'temperatura ta '–196 ° C) meta mqabbel ma '304L (≈ 70 J) u 304 (≈ 60 J), jagħmilha adattata sew għas-servizz tal-gass likwidu.

Kif iqabblu l-ispejjeż fost 304, 304L u 304N?

Relattivament għall-prezz bażi 304 (indiċi tal-ispejjeż = 1.00), 304L tipikament iġorr 5 % Premium (1.05) Għal kontroll ta 'karbonju baxx, u 304n madwar 8 % Premium (1.08) Għal liga tan-nitroġenu.