Autoritatívne porovnanie 304 vs. 304L vs. 304N Nerezové ocele

1. Zavedenie

Austenitické nehrdzavejúce ocele v sérii 300 sa umiestnia medzi najuniverzálnejšie zliatiny v modernom priemysle.

Predovšetkým, Typ 304 slúži ako pracovný kôň, vyváženie korózie, Formovateľnosť, a náklady.

Však, Aplikácie vyžadujúce rozsiahle zváranie alebo zvýšenú pevnosť viedli k vývoju dvoch derivátov: Nízko-uhlík 304L a dusík napĺňaný 304n.

Následne, Inžinieri musia medzi týmito stupňami rozlišovať, aby sa zabezpečila spoľahlivosť a dlhovekosť v prevádzke.

Tento článok poskytuje originál, Analýza založená na údajoch-Zloženie zloženia, hutníctvo, mechanické správanie, výkonnosť korózie, výroba, tepelné spracovanie, žiadosti, a ekvivalenty - usmerniť výber informovaného materiálu.

2. Chemické zloženie & Hutníctvo

Prvok	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Cr	18.0–20,0% hm.%	18.0–20,0% hm.%	18.0–20,0% hm.%
V	8.0–10,5% hmotn.%	8.0–12,0% hmotn.%	8.0–10,5% hmotn.%
C	≤ 0.08 7%	≤ 0.03 7%	≤ 0.04 7%
N	≤ 0.10 7%	≤ 0.10 7%	0.10–0,16% hm.%
Mn	≤ 2.0 7%	≤ 2.0 7%	≤ 2.0 7%
A	≤ 1.0 7%	≤ 0.75 7%	≤ 1.0 7%

Najprv, Uhlíková jazda pevnosť, ale aj senzibilizácia.

Norma 304 povoľuje až do 0.08 WT% C, čo zvyšuje výnosovú pevnosť na ≈ 215 MPA, Napriek tomu podporuje zrážanie karbidu chrómu v okne senzibilizácie 450 - 850 ° C.

Naopak, 304L limity c až 0.03 7%, Zníženie rizika senzibilizácie takmer na nulu počas typických chladiacich cyklov.

Navyše, 304N predstavuje 0,10–0,16% hmotn., Využitie silného posilňovania a stabilizácie austenitovej stabilizácie N N:

Dusík zvyšuje pevnosť výťažku až po 20% (do ≈ 260 MPA) a vylepšuje veľkosť zrna asi o 10–15%, bez kompromisnej húževnatosti.

Ďalej, dusík zvyšuje rezistenciu na jamky: každý 0.01 WT% n dodáva zhruba 1 Drevo (Číslo ekvivalentného odporu jamiek = CR + 3.3 Mí + 16 N).

Teda, 304Pren 18 v 304 do ≈ 20, Preklad do vyšších prahov chloridu pred iniciáciou jamiek.

3. Mechanické vlastnosti 304 vs. 304L vs. 304N

Majetok	304	304L	304N
Výnosová sila (Rp0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPA
Pevnosť v ťahu (Rm)	505–735 MPA	485–680 MPA	530–760 MPA
Predĺženie (%)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Charpy v-notch @ –40 ° C	≥ 30 J	≥ 35 J	≥ 25 J
Exponent (n)	0.25	0.28	0.22

Pri okolitých teplotách, 304N prekonáva obidve 304 a 304 l v výnosovej pevnosti, kvôli účinku dusíkovej mriežky.

Navyše, 304L dosahuje najvyššie predĺženie (≥ 45 %), čo sa ukazuje ako prospešné pri hlbokých a natiahnutých operáciách.

Prechod na dopad na správanie, 304L poskytuje priemernú húževnatosť charpy 40 J pri –40 ° C, zatiaľ čo 304 a 304n záznam 35 J a 30 J, respektíve-predbežná húževnatosť s nízkou teplotou 304L.

Keď teploty prekročia 200 ° C, všetky tri stupne si zachovávajú zhruba 80% z ich izbovej teploty v ťahu až do 400 ° C.

Avšak, 304N maintains creep resistance marginally better—approximately 15% nižšia rýchlosť tečenia v testoch konštantného zaťaženia pri 300 ° C-Vďaka potláčaniu dusíkového potlačenia posuvného posuvného zŕn.

Konečne, Testy únavy v cykloch 10⁶ - 10 ⁷ ukazujú, že prítomnosť dusíka v 304n zvyšuje limit pevnosti únavy asi o približne 5%, Zatiaľ čo 304L sa zhoduje s východiskovým výkonom únavy 304.

4. Odpor

Prostredie	304	304L	304N
Všeobecná korózia (Neutrálne pH)	Vynikajúci	Vynikajúci	Vynikajúci
Morská voda (3.5 % NaCl)	Spravodlivý (0.2 % jamka)	Spravodlivý (0.2 % jamka)	Dobre (0.3 % jamka)
Potenciál (Stelesnenie, MV SCE)	+200	+220	+260
Rozmanitá korózia (Hazard)	Náchylný	Odolný	Odolný
Prahová hodnota chloridu	≤ 100 ° C	≤ 120 ° C	≤ 130 ° C

V neutrálnom alebo mierne kyslom médiu, Všetky tri stupne vykazujú mieru korózie nižšie 0.1 mm/rok.

Naopak, v prostrediach bohatých na chlorid, 304Zvýšený pren spoločnosti N posúva svoj kritický potenciál jamiek (Stelesnenie) do +260 MV SCE,

v porovnaní s +200 mv pre 304 a +220 MV pre 304 l - Translating na nižšiu hustotu jamy a oneskorený začiatok.

Podobne, 304L a 304n účinne eliminujú intergranulárny útok zvaru spoločné 304, Vďaka minimálnym zrážkam karbidu a úlohe dusíka pri stabilizácii chrómu v roztoku.

Navyše, V zrýchlených testoch SCC (konštantné zaťaženie 10 % NaCl pri pH 4),

časy zlyhania siahajú z 100 hodiny 304 do 250 hodiny na 304 l a 300 Hodiny na 304 N - predstierania hmatateľných prínosov z legúnok s nízkym obsahom uhlíka aj dusíka.

5. Výroba & Zvárateľnosť

Formovateľnosť: Všetky tri stupne prijímajú až 50 % Zníženie hrúbky v valcovaní za studena alebo hlboké kreslenie s minimálnym rizikom praskania.

Napriek tomu, Springback sa mierne zvyšuje s pridaním dusíka, Vyžadujúca menšiu kompenzáciu nástroja za 304n.

Citlivosť na praskanie zvaru: Norma 304 Vyžaduje rýchle chladenie v rozsahu senzibilizácie 450-850 ° C alebo žíhania roztoku po zváraní (1040 ° C × 15 blesk) Aby sa zabránilo integralárnej korózii.

Naopak, 304L a 304N tolerovať pomalšie rýchlosti chladenia - dokonca aj chladenie vzduchu - bez senzibilizácie,

čím sa znižuje skreslenie a eliminuje ďalšie kroky tepelného spracovania.

Machináovateľnosť: V porovnaní 304, 304L stroje s okrajovo dolným rezným silám (5–10% zníženie),

Zatiaľ čo vyššia pevnosť 304n zvyšuje opotrebenie nástroja okolo 10%.

V praxi, Machinisti optimalizujú parametre - použitie potiahnutých karbidových nástrojov a zvýšené tlaky chladiacej kvapaliny - na vyváženie miery odstraňovania materiálu a životnosť nástroja.

6. Ošetrenie tepelného a senzibilizácie

AISI odporúča cykly žíhania roztoku nasledovne:

• 304 & 304L: 1 040 ° C ± 5 ° C, zadržať 15 môj 25 Hrúbka mm → Zhasnutie vody
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C, zadržať 15 môj 25 Hrúbka mm → Zhasnutie vody

Dôležité, Žiadna z týchto známok nepodlieha škodlivým 475 ° C Klenoty v dôsledku ich nízkeho alebo stabilizovaného obsahu uhlíka.

Avšak, predĺžená expozícia medzi 350 - 550 ° C môže podporovať chi (x) alebo sigma (a) tvorba fázy, Najmä v zle kontrolovaných teplotách; preto, Dizajnéri sa v tomto rozsahu vyhýbajú statickej službe v tomto rozsahu, keď je to možné.

7. Priemyselné aplikácie z 304 vs. 304L vs. 304N Nerezové ocele

V praxi, Mierne variácie obsahu uhlíka a dusíka sa premieta do rôznych výhod služieb.

Nižšie, Skúmame, ako každý stupeň nájde svoje miesto - a ako údaje z inštalácií v reálnom svete zdôrazňujú ich výkonnosť.

304: Výlovné jedlo, Nápoj & Architektonické použitie

• Dôvod 304 Vyniká: S vyváženou kombináciou odolnosti proti korózii, Tvoriteľnosť a náklady (index nákladov = 1.00), Typ 304 Ubytuje mierne zváranie a formovanie bez špecializovaných zariadení.
• Typické aplikácie:

• • Komerčné kuchynské vybavenie: Nadol 80% U.S. Dieždená reštaurácia, Špecifikujú dosky a výfukové kapucne 304 pre jeho ľahké čistenie a 0.1 mm povrchová úprava.
  • Architektonické opláštenie: V miernom podnebí, tenký 304 panely (0.5–1,0 mm) Dodajte desaťročia služby - prieskumy polí < 0.5 μm/rok strata korózie vonkajšej korózie.
  • Nádrže na spracovanie potravín: Plavidlá až 10 M³ Použitie 304 na miešanie a ukladanie; Hygienické povrchové úpravy (Rana < 0.4 μm) Zabráňte rastu baktérií.

304L: Zvárané tlakové nádoby, Potrubie & Chemické nádrže

• Prečo 304 l svieti: Jeho nízka uhlíková chémia (≤ 0.03 WT% C) prakticky eliminuje senzibilizáciu,
  robí z neho ideálny pre veľké zvárané zostavy, kde sa tepelné ošetrenie po zváraní ukazuje ako nepraktické.

  

• Typické aplikácie:

• • Farmaceutický & Biotechnologické potrubie: Nadol 60% sanitárnych príslušenstiev v čistých miestnostiach kompatibilných s API využívajú 304 l,
    zabezpečenie integrity zvaru v častej CIP (vyčistiť) cykly 90 ° C.
  • Tlakové plavidlá & Výmenník tepla: Plavidlá až 5 m v priemere Vyvarujte sa medziročnej korózii bez žíhania roztoku, Zníženie nákladov na výrobu až do 15%.
  • Skladovacie nádrže pre mierne kyseliny: 304L tanky ukladanie 5 hmotnostná kyselina octová pri 25 ° C vykazuje mieru korózie < 0.05 mm/rok - 20% pomalšie ako typ 304 náprotivky.

304N: Kryogénne vybavenie, Komponenty & Diely

• Prečo prevláda 304n: Zvýšený dusík (0.10–0,16% hm.%) dodáva zhruba 20% pevnosť s vyšším výnosom (≈ 260 MPA) a zlepšený odpor s jamkami (Drevo ≈ 20),
  pri udržiavaní húževnatosti pri teplotách až do –196 ° C.
• Typické aplikácie:

• • Kryogénne chlopne & Príslušenstvo: V službe tekutého dusíka, 304N si zachováva ≥ 80 J húževnatosť pri –196 ° C,
    verzus ~ 60 J pre 304L - kritické na prevenciu krehkej zlomeniny.
  • Hlboko nakreslené nápojové plechovky & Komponenty: Správa výrobcov 10% tenšie steny bez štiepenia, zníženie použitia materiálu pomocou 5 G Per Can.
  • Čerpadlo na morskú vodu & Obrazovky: 304V vyššej pren 3.5 Vystavenie na WT% NaCl,
    Rezané intervaly opravy z 6 mesiace (s 304l) do 18 mesiace.

8. Rovnocenné známky

9. Kľúčové rozdiely medzi 304 vs. 304L vs. 304N

Charakteristický	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Max.	0.08 7%	0.03 7%	0.04 7%
Obsah dusíka	≤ 0.10 7%	≤ 0.10 7%	0.10–0,16% hm.%
Výnosová sila	~ 215 MPA	~ 205 MPA	~ 260 MPA
Predĺženie	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Drevo	≈ 18	≈ 18	≈ 20
Senzibilizácia riziko	Vysoké okno - 450 - 850 ° C	Zanedbateľný	Zanedbateľný
Prahová hodnota (Cl⁻)	~ 0.2 7%	~ 0.2 7%	~ 0.3 7%
Žíhanie zvaru	Požadovaný	Voliteľný	Voliteľný
Kryogénna húževnatosť	~ 60 J –196 ° C	~ 70 J –196 ° C	~ 80 J –196 ° C
Index relatívnych nákladov	1.00	1.05	1.08

10. Závery

Nerezová oceľ 304 vs. 304L vs. 304N sa zaoberá konkrétnymi metalurgickými výzvami. Norma 304 dodáva cenovo dostupnú silu, ale vyžaduje starostlivú kontrolu zvaru.

Stupeň 304L prakticky eliminuje senzibilizáciu, urobiť z toho ísť na zvárané zostavy.

Medzitým, 304Zosilňovanie dusíka N zvyšuje pevnosť a odolnosť voči jamu - pre hlboké kreslenie a mierne agresívne prostredie.

Vážením uhlíka, dusík, mechanický výkon, a údaje o korózii, Inžinieri si môžu pre každú aplikáciu vybrať optimálnu zliatinu série 300.

LangHe je ideálna voľba pre vaše výrobné potreby, ak potrebujete kvalitnú kvalitu nehrdzavejúca oceľ odliatky.

Kontaktujte nás ešte dnes!

 

Časté otázky

Prečo zvoliť 304n 304 alebo 304l?

304N pridáva 0,10–0,16% hmotn., zvýšenie výnosovej pevnosti o ~ 20 % (až 260 MPa), rafinácia veľkosti zŕn,

a zvyšovanie rezistencie na jamky (Drevo ≈ 20 vs. ≈ 18) za lepší výkon v chloridu bohatých alebo kryogénnych prostrediach.

Potrebujem riešenie žíhania 304L po zváraní?

Vo väčšine prípadov, nie. 304Nízky obsah uhlíka spoločnosti L zabraňuje senzibilizáciu počas typických rýchlostí chladenia,

Vytváranie povákacieho riešenia skôr voliteľné ako povinné.

Ktorý stupeň ponúka najlepšiu formovateľnosť?

304L vedie s ≥45 % predĺženie, Ideálne na hlboké kreslenie a ohýbanie. Norma 304 a 304n sledujte ≥ 40 % a ≥ 35 % predĺženie, respektíve.

Môžem použiť 304n na kryogénne aplikácie?

Áno. 304N si zachováva vynikajúcu tvrdosť (≈ 80 J Charpy V-Notch pri –196 ° C) v porovnaní s 304l (≈ 70 J) a 304 (≈ 60 J), Vďaka tomu je vhodné pre služby tekutého plynu.

Ako sa porovnávajú náklady medzi 304, 304L a 304n?

Vo vzťahu k základnej cene 304 (index nákladov = 1.00), 304L typicky nesie a 5 % prémia (1.05) Pre kontrolu s nízkym obsahom uhlíka, a 304N o An 8 % prémia (1.08) na leštenie dusíka.