الفولاذ المقاوم للصدأ 304 / 304L

 

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.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 

 

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 240
أسمي........ 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 +
2٪ حمض الهيدروفلوريك

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

P2O5
WPACL-F-H2SO4 Fe2O3 Al2O3SiO2CaOMgO
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/بوصة3
7.90 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 106
200 جيجا باسكال

 

الموصلية الحرارية 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية)

9.4 وحدة حرارية بريطانية / ساعة / قدم2 / قدم / درجة فهرنهايت
16.3 واط / م - درجة كلفن

نطاق الانصهار

2550 - 2590 درجة فهرنهايت
1398 – 1421 درجة مئوية

المقاومة الكهربائية

29.1 ميكرو أوم عند 68 درجة مئوية
74 ميكروأوم سم عند 20 درجة مئوية

متوسط معامل التمدد الحراري

درجة الحرارة ° °C في / °F
نطاق 
Fفيسم / 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

نوع
  ASTM
 نموذجي *304 نوع304H
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.

في التغذية-مم / طن عمق القطع مم التغذية / طن السرعة م / دقيقة حفر ø في السرعة-م / دقيقة تغذية / طن
تزييتأداة التشغيلالشروط
   العمق-ممالعمقالتغذية في / طنالسرعة-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 القطعممالتغذية / طنالسرعةقدم / 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
   مم حفر øالتغذية مم / طنتغذية في / رسرعة-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
     ممتغذية في / طنالسرعة-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.