سبيكة 304 / 304L (UNS S30400 / S30403) هي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي "18-8" الأكثر استخداما. إنها سبيكة مقاومة للتآكل فعالة من حيث التكلفة ومتعددة الاستخدامات ومناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات للأغراض العامة. من الشائع أن يكون 304L معتمدا بشكل مزدوج مثل 304 و 304L. يسمح المحتوى المنخفض من الكربون في 304L ، جنبا إلى جنب مع إضافة النيتروجين ، بتلبية الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 304. تظهر سبيكة 304 / 304L مقاومة للتآكل الجوي ، فضلا عن البيئات المؤكسدة والمخفضة بشكل معتدل. كما أن لديها مقاومة ممتازة للتآكل بين الخلايا الحبيبية في حالة اللحام. بالإضافة إلى ذلك ، تحافظ سبيكة 304 / 304L على قوة وصلابة جيدة في درجات الحرارة المبردة. في الحالة الملدنة ، سبيكة 304 / 304L غير مغناطيسية. ومع ذلك ، قد تصبح مغناطيسية قليلا نتيجة للعمل البارد أو اللحام. يمكن لحامها ومعالجتها بسهولة باستخدام ممارسات تصنيع المتاجر القياسية.
التطبيقات
- الكيماويات والبتروكيماويات
المعالجة - أوعية الضغط والخزانات والمبادلات الحرارية وأنظمة الأنابيب والشفاه والتجهيزات والصمامات والمضخات - تجهيز الأغذية والمشروبات
- طبي
- تعدين
- تكرير البترول
- المعالجة الصيدلانية
- توليد الطاقة - النووية
- اللب والورق
المعايير
ASTM........ أ 240أسمي........ 240 ريال سعودي
AMS.......... 5511/5513
ف ف - ق........ 766
مقاومة التآكل
يوضح الفولاذ المقاوم للصدأ سبيكة 304 / 304L مقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي ، فضلا عن مقاومة المواد الكيميائية العضوية وغير العضوية المختلفة في البيئات المؤكسدة بشكل معتدل إلى الحد المعتدل. يوفر محتوى الكروم العالي في السبيكة مقاومة للمحاليل المؤكسدة ، بما في ذلك حمض النيتريك حتى وزن 55٪ عند درجات حرارة تصل إلى 176 درجة فهرنهايت (80 درجة مئوية).
تقاوم السبيكة أيضا الأحماض العضوية العدوانية المعتدلة مثل حمض الأسيتيك. يساهم وجود النيكل في السبيكة في مقاومته لمحاليل الاختزال المعتدلة ، مثل حمض الفوسفوريك النقي ، عند أي تركيز في المحاليل الباردة ، وما يصل إلى 10٪ من المحاليل الساخنة المخففة. يمكن أن تعمل أيضا بنجاح في المحاليل الكاوية بدون كلوريدات. ومع ذلك ، فإن Alloy 304 / 304L لا تعمل بشكل جيد في البيئات شديدة الاختزال التي تحتوي على الكلوريدات وحمض الكبريتيك.
تعمل سبيكة 304 / 304L بشكل جيد في خدمة المياه العذبة بمستويات كلوريد منخفضة (أقل من 100 جزء في المليون). ومع ذلك ، عند مستويات الكلوريد الأعلى ، تصبح الدرجة عرضة لتآكل الشقوق والتنقر. في مثل هذه الظروف القاسية ، يوصى باستخدام سبيكة تحتوي على نسبة أعلى من الموليبدينوم ، مثل 316 / 316L. لا ينصح باستخدام سبيكة 304 / 304L في البيئات البحرية.
في معظم الحالات ، ستكون مقاومة التآكل للسبائك 304 و 304L و 304H متساوية تقريبا في البيئات المسببة للتآكل المختلفة. ومع ذلك ، في البيئات المسببة للتآكل بدرجة كافية للتسبب في تآكل بين الخلايا الحبيبية للحامات والمناطق المتأثرة بالحرارة ، يجب استخدام سبيكة 304L بسبب محتواها المنخفض من الكربون ، مما يساعد على التخفيف من هذا التآكل.
أدنى درجة حرارة (درجة فهرنهايت) يتجاوز فيها معدل التآكل 5 ميجا في السنة
| التاكل وسط |
نوع 304/304ه |
نوع 316 لتر |
2205 (UNS S32205) |
2507 |
|---|---|---|---|---|
| 0.2٪ حمض الهيدروكلوريك | > الغليان | > الغليان | > الغليان | > الغليان |
| 1٪ حمض الهيدروكلوريك | 86 بكسل | 86 | 185 | > الغليان |
| 10٪ حمض الكبريتيك | — | 122 | 140 | 167 |
| 60٪ حامض الكبريتيك | — | <54 | <59 | <57 |
| 96٪ حمض الكبريتيك | — | 113 | 77 | 86 |
| 85٪ حمض الفوسفوريك | 176 | 203 | 194 | 203 |
| 10٪ حمض النيتريك | > الغليان | > الغليان | > الغليان | > الغليان |
| 65٪ حمض النيتريك | 212 | 212 | 221 | 230 |
| 80٪ حمض الخليك | 212 بكسل | > الغليان | > الغليان | > الغليان |
| 50٪ حمض الفورميك | ≤50 | 104 | 194 | 194 |
| 50٪ هيدروكسيد الصوديوم | 185 | 194 | 194 | 230 |
|
83٪ حمض الفوسفوريك + |
113 | 149 | 122 | 140 |
| 60٪ حمض النيتريك + 2٪ حمض الهيدروكلوريك |
>140 | >140 | >140 | >140 |
| 50٪ حمض الخليك + 50٪ أنهيدريد الخل |
> الغليان | 248 | 212 | 230 |
| 1٪ حمض الهيدروكلوريك + 0.3٪ كلوريد الحديديك |
68 بكسل | 77 بكسل | 113 حصان | 203 حصان |
| 10٪ حمض الكبريتيك + 2000 جزء في المليون Cl- + N2 |
— | 77 | 95 | 122 |
| 10٪ حمض الكبريتيك + 2000 جزء في المليون Cl- + SO2 |
— | <<59 بكسل | <59 | 104 |
| WPA1 ، محتوى عالي Cl- | <<50 | ≤50 | 113 | 203 |
| WPA2 ، محتوى F عالي | <<50 | ≤50 | 140 | 167 |
PS = يمكن أن يحدث تأليب
PS = يمكن أن يحدث تآكل التنقر / الشق
| WPA | P2O5CL-F-H2SO4 | Fe2O3 Al2O3 | SiO2 | CaO | MgO | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 54 | 0.20 | 0.50 | 4.0 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.20 | 0.70 |
| 2 | 54 | 0.02 | 2.0 | 4.0 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.20 | 0.70 |
التحليل الكيميائي
النسبة المئوية للوزن (جميع القيم هي الحد الأقصى ما لم تتم الإشارة إلى نطاق بخلاف ذلك)
| العنصر | 304 | 304H |
|---|---|---|
| كروم | 18.0 دقيقة - 20.0 كحد أقصى. | 18.0 دقيقة - 20.0 كحد أقصى. |
| نيكل | 8.0 دقيقة - 10.5 كحد أقصى. | 8.0 دقيقة - 10.5 كحد أقصى. |
| كربون | 0.08 | 0.04 دقيقة-0.10 كحد أقصى. |
| منغنيز | 2.00 | 2.00 |
| فسفور | 0.045 | 0.045 |
| الكبريت | 0.030 | 0.030 |
| سليكون | 0.75 | 0.75 |
| نيتروجين | 0.10 | 0.10 |
| حديد | توازن | توازن |
الخصائص الفيزيائية
كثافة
0.285 رطل/بوصة37.90 جم / سم3
الحرارة النوعية
0.12 وحدة حرارية بريطانية/رطل فهرنهايت (32-212 درجة فهرنهايت)502 جول / كجم - كلفن (0 - 100 درجة مئوية)
معامل المرونة
29.0 س 106200 جيجا باسكال
الموصلية الحرارية 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية)
9.4 وحدة حرارية بريطانية / ساعة / قدم2 / قدم / درجة فهرنهايت16.3 واط / م - درجة كلفن
نطاق الانصهار
2550 - 2590 درجة فهرنهايت1398 – 1421 درجة مئوية
المقاومة الكهربائية
29.1 ميكرو أوم عند 68 درجة مئوية74 ميكروأوم سم عند 20 درجة مئوية
متوسط معامل التمدد الحراري
| نطاق | درجة الحرارة | ||
|---|---|---|---|
| F | °C في /في | °Fسم / سم °C | |
| 68-212 | 20-100 | 9.2 س 10-6 | 16.6 × 10-6 |
| 68-932 | 20-500 | 10.0 س 10-6 | 18.0 س 10-6 |
| 68-1600 | 20-870 | 11.0 س 10-6 | 19.8 × 10-6 |
الخواص الميكانيكية
| ASTM | |||
|---|---|---|---|
| نموذجي * | نوع304 نوع | 304H | |
| 0.2٪ تعويض قوة العائد ، ksi | 42 | 30 دقيقة | 25 دقيقة |
| قوة الشد القصوى، ksi | 87 | 75 دقيقة | 70 دقيقة |
| استطالة في 2 بوصة ،٪ | 58 | 40 دقيقة | 40 دقيقة |
| انخفاض في المساحة ،٪ | 70 | — | — |
| صلابة ، روكويل ب | 82 | 92 كحد أقصى. | 92 كحد أقصى. |
بيانات التصنيع
يمكن لحام سبيكة 304 / 304L ومعالجتها بسهولة من خلال ممارسات تصنيع المتاجر القياسية.
تشكيل الباردة
سبيكة هي الدكتايل تماما وأشكال بسهولة. ستزيد عمليات العمل الباردة من قوة وصلابة السبيكة وقد تتركها مغناطيسية قليلا.
تشكيل الساخنة
يوصى بدرجات حرارة العمل من 1652-2102 درجة فهرنهايت (750-1150 درجة مئوية) لمعظم عمليات العمل الساخنة. للحصول على أقصى مقاومة للتآكل ، يجب تلدين المادة عند 1900 درجة فهرنهايت (1038 درجة مئوية) كحد أدنى وإخماد الماء أو تبريده بسرعة بوسائل أخرى بعد العمل الساخن.
الالات
سبيكة 304 / 304L تخضع لتصلب العمل أثناء التشوه وتخضع لكسر الرقاقة. يتم تحقيق أفضل نتائج المعالجة بسرعات أبطأ ، وتغذية أثقل ، وتزييت ممتاز ، وأدوات حادة ، ومعدات صلبة قوية.
| تزييت | أداة | التشغيل | الشروط | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| العمق-مم | العمق | في التغذية-مم / طنالتغذية في / طن | السرعة-م / دقيقة السرعة-قدم | / دقيقة | ||||
| تحول | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 6 | .23 | 0.5 | .019 | 13-18 | 42.6-59 |
| تحول | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 3 | .11 | 0.4 | .016 | 20-25 | 65.6-82 |
| تحول | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 1 | .04 | 0.2 | .008 | 26-31 | 85.3-101.7 |
| تحول | كربيد | زيت جاف أو قاطع | 6 | .23 | 0.5 | .019 | 75-85 | 246-278.9 |
| تحول | كربيد | زيت جاف أو قاطع | 3 | .11 | 0.4 | .016 | 90-100 | 295.3-328.1 |
| تحول | كربيد | زيت جاف أو قاطع | 1 | .04 | 0.2 | .008 | 110-120 | 360.8-393.7 |
| عمق القطع مم | عمق القطع | التغذيةمم | / طنالتغذية / طن | السرعة م / دقيقةالسرعة | قدم / دقيقة | |||
| قطع | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 1.5 | .06 | 0.03-0.05 | .0012-.0020 | 18-23 | 59-75.5 |
| قطع | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 3 | .11 | 0.04-0.06 | .0016-.0024 | 19-24 | 62.3-78.7 |
| قطع | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 6 | .23 | 0.05-0.07 | .0020-.0027 | 20-25 | 65.6-82 |
| حفر ø | مم حفر ø | فيالتغذية مم / طن | تغذية في / ر | السرعة-م / دقيقةسرعة-قدم / دقيقة | ||||
| الحفر | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 1.5 | .06 | 0.02-0.03 | .0007-.0012 | 10-14 | 32.8-45.9 |
| الحفر | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 3 | .11 | 0.05-0.06 | .0020-.0024 | 12-16 | 39.3-52.5 |
| الحفر | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 6 | .23 | 0.08-0.09 | .0031-.0035 | 12-16 | 39.3-52.5 |
| الحفر | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 12 | .48 | 0.09-0.10 | .0035-.0039 | 12-16 | 39.3-52.5 |
| تغذية | مم | / طنتغذية في / طن | السرعة-م / دقيقة السرعة-قدم / دقيقة | |||||
| طحن التنميط | فولاذ عالي السرعة | زيت القطع | 0.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 | ||
لحام
يمكن لحام سبيكة 304 / 304L بسهولة من خلال معظم العمليات القياسية. المعالجة الحرارية بعد اللحام ليست ضرورية.