Yetkili karşılaştırma 304 VS. 304L Vs. 304N paslanmaz çelikler

1. giriiş

300 serisindeki östenitik paslanmaz çelikler, modern endüstrideki en çok yönlü alaşımlar arasında yer alıyor.

Özellikle, Tip 304 bir işgücü görevi görür, Korozyon direncinin dengelenmesi, Biçimlendirilebilirlik, ve maliyet.

Henüz, Geniş kaynak veya gelişmiş mukavemet gerektiren uygulamalar, iki türevin evrimini yönlendirmiştir: Düşük karbonlu 304L ve azotla güçlendirilmiş 304N.

Sonuç olarak, Mühendisler, hizmette güvenilirliği ve uzun ömürlülüğü sağlamak için bu notlar arasında ayrım yapmalıdır.

Bu makale bir orijinal sunar, Veri Odaklı Analiz-Spanning kompozisyonu, metalurji, mekanik davranış, korozyon performansı, imalat, ısıl işlem, başvuru, ve eşdeğerler - bilgilendirilmiş malzeme seçimine rehberlik etmek için.

2. Kimyasal bileşim & Metalurji

Eleman	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
CR	18.0-20.0 ağırlıkça%	18.0-20.0 ağırlıkça%	18.0-20.0 ağırlıkça%
İçinde	8.0–10.5 ağırlık	8.0Ağırlıkça .0	8.0–10.5 ağırlık
C	≤ 0.08 Ağırlık%	≤ 0.03 Ağırlık%	≤ 0.04 Ağırlık%
N	≤ 0.10 Ağırlık%	≤ 0.10 Ağırlık%	0.10–0.16 ağırlıkça%
MN	≤ 2.0 Ağırlık%	≤ 2.0 Ağırlık%	≤ 2.0 Ağırlık%
Ve	≤ 1.0 Ağırlık%	≤ 0.75 Ağırlık%	≤ 1.0 Ağırlık%

İlk önce, karbon gücü kullanıyor ama aynı zamanda duyarlılaşma.

Standart 304 İzin veriyor 0.08 ağırlıkça% c, bu da akma mukavemetini ≈'ye yükseltir 215 MPa, Yine de 450-850 ° C duyarlılaşma penceresinde krom karbür yağışını teşvik eder.

Aksine, 304L C Sınırlar 0.03 Ağırlık%, Tipik soğutma döngüleri sırasında duyarlılaşma riskinin neredeyse sıfıra indirilmesi.

Dahası, 304N, ağırlıkça% 0.10-0.16 azot tanıtıyor, N’nin güçlü katı çözünürlük güçlendirme ve östenit stabilizasyonundan yararlanmak:

Azot, akma mukavemetini yükseltir 20% (≈ 260 MPa) ve tahıl boyutunu yaklaşık% 10-15 oranında iyileştirir, Tokluktan ödün vermeden.

Üstelik, azot çukur direncini arttırır: her biri 0.01 WT% n kabaca ekler 1 Odun (Çukurluk Direnci Eşdeğeri Numarası = Cr + 3.3 Mo + 16 N).

Böylece, 304N’nin pren ≈ tırmanıyor 18 içinde 304 ≈ 20, Çukur girişiminden önce daha yüksek klorür eşiklerine tercüme etmek.

3. Mekanik özellikleri 304 VS. 304L Vs. 304N

Mülk	304	304L	304N
Verim gücü (RP0.2)	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
Gerilme mukavemeti (RM)	505–735 MPa	485–680 MPa	530–760 MPa
Uzama (A%)	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Charpy V-Notch @ –40 ° C	≥ 30 J	≥ 35 J	≥ 25 J
İş sertleştiren üs (N)	0.25	0.28	0.22

Ortam sıcaklıklarında, 304N her ikisinden de daha iyi performans gösterir 304 ve 304L verim mukavemeti, Azot’un kafes -distorti etkisi nedeniyle.

Ek olarak, 304L en yüksek uzamayı başarır (≥ 45 %), bu derin tarama ve streç oluşturma işlemlerinde faydalı olduğunu kanıtlıyor.

Etki davranışına geçiş, 304Ortalama bir charpy sertliği sağlar 40 –40 ° C'de j, halbuki 304 ve 304n kayıt 35 J ve 30 J, Sırasıyla-304L’nin üstün düşük sıcaklıklı tokluk.

Sıcaklıklar aşıldığında 200 ° C, Her üç sınıf da kabaca tutar 80% oda sıcaklığı gerilme mukavemetinden 400 ° C.

Fakat, 304N, sürünme direncini marjinal olarak daha iyi tutar - yaklaşık olarak 15% sabit yük testlerinde daha düşük sürünme hızı 300 ° C-Azot’un tahıl-sınır sürgüyü bastırması için teşekkürler.

Nihayet, 10⁶ -10⁷ döngüdeki yorgunluk testleri, azotun 304N'deki varlığının yorulma mukavemeti sınırını yaklaşık 5%, 304L 304’ün temel yorgunluk performansıyla eşleşirken.

4. Korozyon direnci

Çevre	304	304L	304N
Genel korozyon (Nötr pH)	Harika	Harika	Harika
Deniz suyu spreyi (3.5 % Nakl)	Adil (0.2 % çukur)	Adil (0.2 % çukur)	İyi (0.3 % çukur)
Çukur potansiyeli (Epit, MV SCE)	+200	+220	+260
Büyük korozyon (Hıda)	Duyarlı	Dirençli	Dirençli
Klorür SCC eşiği	≤ 100 ° C	≤ 120 ° C	≤ 130 ° C

Nötr veya hafif asidik ortamda, Her üç sınıf da aşağıda korozyon oranları sergiliyor 0.1 mm/yıl.

Tersine, Klorür açısından zengin ortamlarda, 304N’nin yükseltilmiş pren'i kritik çukur potansiyelini iter (Epit) ile +260 MV SCE,

nazaran +200 MV için 304 Ve +220 304L için MV - daha düşük çukur yoğunluğuna ve gecikmiş başlangıç.

Aynı şekilde, 304L ve 304N, kaynaklı kaynak bölgesi arası saldırıyı etkili bir şekilde ortadan kaldırın 304, Minimum karbür yağış ve azotun çözeltide kromun stabilize edilmesindeki rolü sayesinde.

Dahası, Hızlandırılmış SCC testlerinde (sürekli yük 10 % PH'da NaCl 4),

Başarısızlık süreleri uzar 100 saatlerce 304 ile 250 304L için saatler ve 300 304N için Saatler - Hem düşük karbonlu hem de azot alaşımının somut faydalarını azaltmak.

5. İmalat & Kaynaklanabilirlik

Biçimlendirilebilirlik: Her üç sınıf da kabul edin 50 % Minimum çatlak riski ile soğuk yuvarlanma veya derin çizimde kalınlık azalması.

Yine de, Azot ilavesi ile hızla geri dönüş hafifçe artar, 304N için küçük alet telafisi gerektiren.

Kaynak çatlama hassasiyeti: Standart 304 450-850 ° C duyarlılaşma aralığı veya WELD sonrası çözüm tavlama boyunca hızlı soğutma gerektirir (1040 ° C × 15 min) büyük korozyonu önlemek için.

Aksine, 304L ve 304N, duyarlılaşmadan daha yavaş soğutma oranlarını tolere eder - hatta hava soğutma bile -,

böylece bozulmayı azaltmak ve ek ısı-tedavi adımlarının ortadan kaldırılması.

İşlenebilirlik: Benzer 304, 304L marjinal olarak daha düşük kesme kuvvetlerine sahip makineler (5–10 azaltma),

304N’nin daha yüksek mukavemeti, alet aşınmasını yaklaşık olarak arttırır 10%.

Pratikte, Makinistler, malzeme kaldırma oranlarını ve takım ömrünü dengelemek için kaplanmış karbür araçlarını ve yüksek soğutucu basınçlarını kullanarak parametreleri optimize eder.

6. Isıl işlem ve duyarlılaşma kontrolü

AISI, çözüm tavlama döngülerini aşağıdaki gibi önerir:

• 304 & 304L: 1 040 ° C ± 5 ° C, tutmak 15 Maden başına 25 mm kalınlık → su söndürme
• 304N: 1 060 ° C ± 5 ° C, tutmak 15 Maden başına 25 mm kalınlık → su söndürme

Önemlisi, Bu notların hiçbiri zararlı değil 475 ° C düşük veya stabilize karbon içerikleri nedeniyle.

Fakat, 350-550 ° C arasında uzun süreli maruz kalma chi'yi teşvik edebilir (X) veya Sigma (A) faz oluşumu, özellikle kötü kontrollü ısılarda; Öyleyse, Tasarımcılar mümkün olduğunda bu aralıkta statik hizmetten kaçınır.

7. Endüstri uygulamaları 304 VS. 304L Vs. 304N paslanmaz çelikler

Pratikte, Karbon ve azot içeriğindeki küçük değişiklikler farklı hizmet avantajlarına dönüşür.

Altında, Her sınıfın nişini nasıl bulduğunu ve gerçek dünya kurulumlarından elde edilen verilerin performanslarını nasıl vurguladığını inceliyoruz.

304: Genel amaçlı yiyecek, İçecek & Mimari Kullanımlar

• Neden 304 Mükemmel olmak: Korozyon direncinin dengeli bir kombinasyonu ile, biçimlendirilebilirlik ve maliyet (Maliyet endeksi = 1.00), Tip 304 Özel ekipman olmadan ılımlı kaynak ve şekillendirme.
• Tipik uygulamalar:

• • Ticari mutfak ekipmanı: Üzerinde 80% ABD. restoran sınıfı lavabolar, Tezgah ve egzoz davlumbazları belirtir 304 Temizlik kolaylığı için ve 0.1 MM yüzey kaplaması.
  • Mimari kaplama: Ilıman iklimlerde, ince iz 304 paneller (0.5–1.0 mm) onlarca yıllık hizmet sunmak - saha araştırmaları gösterisi < 0.5 μm/yıl dış korozyon kaybı.
  • Gıda işleme tankları: Gemiler 10 m³ kullanım 304 Karıştırma ve depolama için; hijyenik iç yüzeyler (Ra < 0.4 μm) Bakteriyel büyümeyi önleyin.

304L: Kaynaklı basınçlı kaplar, Boru & Kimyasal tanklar

• Neden 304L Parlıyor: Düşük karbonlu kimyası (≤ 0.03 ağırlıkça% c) Hassasiyeti neredeyse ortadan kaldırır,
  KAPAMA sonrası ısıl işlemin pratik olmadığı büyük kaynaklı montajlar için ideal.

  

• Tipik uygulamalar:

• • Farmasötik & Biyoteknoloji: Üzerinde 60% API uyumlu temiz odalardaki sıhhi bağlantı parçaları 304L kullanır,
    Sık CIP altında kaynak bölgesi bütünlüğünün sağlanması (Yerinde temizlik) Bisiklete binmek 90 ° C.
  • Basınçlı gemiler & Isı eşanjörleri: Gemiler 5 M çapında, çözelti tavlaması olmadan büyük çaplı korozyondan kaçının, İmalat maliyetlerini azaltmak 15%.
  • Hafif asitler için depolama tankları: 304L depolama tankları 5 ağırlıkça% asetik asit 25 ° C korozyon oranları sergileyin < 0.05 mm/yıl - tipten% 20 daha yavaş 304 meslektaşları.

304N: Kriyojenik ekipman, Derin çizik bileşenleri & Soğuk işlenmiş parçalar

• Neden 304n hüküm sürüyor: Yükseltilmiş azot (0.10–0.16 ağırlıkça%) kabaca teslim eder 20% daha yüksek verim mukavemeti (≈ 260 MPa) ve gelişmiş çukur direnci (Ahşap ≈ 20),
  –196 ° C'ye kadar sıcaklıklarda tokluğu sürdürürken.
• Tipik uygulamalar:

• • Kriyojenik valfler & Bağlantı parçaları: Sıvı-Azot Servisinde, 304N ≥ tutar 80 –196 ° C'de Jarpy Tabanlık,
    karşı ~ 60 304L için j - kırılgan kırığı önlemek için kritik.
  • Derin çizilmiş içecek kutuları & Bileşenler: Üreticiler raporu 10% Bölünmeden daha ince duvarlar, Materyal kullanımını azaltmak 5 G CAN başına.
  • Deniz suyu pompası pervaneleri & Ekranlar: 304N’nin yüksek pren'i sürekli tolere eder 3.5 WT% NaCl maruziyeti,
    Kesme onarım aralıkları 6 aylar (304L ile) ile 18 aylar.

8. Eşdeğer notlar

9. Arasında anahtar farklılıklar 304 VS. 304L Vs. 304N

Karakteristik	304 (S30400)	304L (S30403)	304N (S30453)
Maksimum karbon	0.08 Ağırlık%	0.03 Ağırlık%	0.04 Ağırlık%
Azot içeriği	≤ 0.10 Ağırlık%	≤ 0.10 Ağırlık%	0.10–0.16 ağırlıkça%
Verim gücü	~ 215 MPa	~ 205 MPa	~ 260 MPa
Uzama	≥ 40 %	≥ 45 %	≥ 35 %
Odun	≈ 18	≈ 18	≈ 20
Duyarlılık riski	Yüksek - 450-850 ° C pencere	İhmal edilebilir	İhmal edilebilir
Çukur eşiği (Cl⁻)	~ 0.2 Ağırlık%	~ 0.2 Ağırlık%	~ 0.3 Ağırlık%
Kaynak bölgesi tavlama	Gerekli	İsteğe bağlı	İsteğe bağlı
Kriyojenik tokluk	~ 60 J @ –196 ° C	~ 70 J @ –196 ° C	~ 80 J @ –196 ° C
Göreceli maliyet endeksi	1.00	1.05	1.08

10. Sonuç

Paslanmaz çelik 304 VS. 304L Vs. 304N Her biri belirli metalurjik zorlukları ele alır. Standart 304 Uygun fiyatlı güç sağlar, ancak dikkatli kaynak bölgesi kontrolü gerektirir.

Grade 304L hassasiyeti neredeyse ortadan kaldırır, kaynaklı montajlar için gitmek.

Bu sırada, 304N’nin azot artışı, güç ve çukurluk direncini artırır - derin çizim ve hafif agresif ortamlar için ideal.

Karbon tartarak, azot, mekanik performans, ve korozyon verileri, Mühendisler herhangi bir uygulama için en uygun 300 serisi alaşımı seçebilir.

Langhe Yüksek kaliteye ihtiyacınız varsa üretim ihtiyaçlarınız için mükemmel bir seçimdir paslanmaz çelik döküm.

Bugün Bize Ulaşın!

 

SSS

Neden 304N'yi seçin 304 veya 304L?

304N ağırlıkça% 0.10-0.16 azot ekler, Verim mukavemetini artırmak ~ 20 % (≈260 MPa'ya), Tahıl boyutunu rafine etme,

ve çukur direnci yükseltme (Ahşap ≈ 20 VS. ≈ 18) Klorür açısından zengin veya kriyojenik ortamlarda daha iyi performans için.

Kaynaktan sonra 304L çözeltisi almam gerekiyor mu?

Çoğu durumda, HAYIR. 304Düşük karbon içeriği, tipik soğutma oranları sırasında duyarlılaşmayı önler,

Zorunlu olmaktan ziyade WELD sonrası çözüm tavlamasını isteğe bağlı hale getirmek.

Hangi sınıf en iyi biçimlendirilebilirliği sunar?

304L ≥45 ile olası satışlar % uzama, Derin çizim ve bükme için ideal. Standart 304 ve 304n ≥40 ile takip edin % ve ≥35 % uzama, sırasıyla.

Kriyojenik uygulamalar için 304n kullanabilir miyim?

Evet. 304N üstün tokluğu korur (≈ 80 Jarpy V-Notch –196 ° C'de) 304L ile karşılaştırıldığında (≈ 70 J) Ve 304 (≈ 60 J), Sıvı gaz hizmeti için çok uygun hale getirmek.

Maliyetler arasında nasıl karşılaştırılır 304, 304L ve 304n?

Taban fiyatına göre 304 (Maliyet endeksi = 1.00), 304Tipik olarak bir 5 % prim (1.05) Düşük karbonlu kontrol için, ve 304n hakkında 8 % prim (1.08) Azot alaşımı için.