304 / 304H (UNS S30400 / S30409) هو تعديل للفولاذ المقاوم للصدأ شائع الاستخدام المعروف باسم الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من الكروم والنيكل "18-8". يوفر قوة متزايدة عند درجات حرارة أعلى من 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية) من خلال التحكم في محتوى الكربون في نطاق 0.04-0.10٪. تشتهر هذه السبيكة بتعدد استخداماتها وقدرتها على تحمل التكاليف ومقاومتها للتآكل ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات للأغراض العامة. من الشائع أن يكون 304H معتمدا بشكل مزدوج مثل 304 و 304H. يسمح المحتوى العالي من الكربون في 304H بتلبية الخواص الميكانيكية ومتطلبات حجم الحبوب ل 304H ، مما يضمن امتلاكه للخصائص المطلوبة. تظهر سبيكة 304 / 304H مقاومة عامة للتآكل مماثلة لتلك الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ 304 / 304L. يمكنها تحمل التآكل الجوي والبيئات المؤكسدة والحد منها بشكل معتدل. ومع ذلك ، نظرا لمحتواه العالي من الكربون ، قد يحدث ترسيب كربيد في منطقة اللحامات المتأثرة بالحرارة. في الحالة الملدنة ، سبيكة 304 / 304H غير مغناطيسية. ومع ذلك ، قد تصبح مغناطيسية قليلا نتيجة للعمل البارد أو اللحام. يمكن لحامها ومعالجتها بسهولة باستخدام ممارسات تصنيع المتاجر القياسية.
التطبيقات
- المعالجة الكيميائية والبتروكيماوية أوعية الضغط والخزانات والمبادلات الحرارية وأنظمة الأنابيب والشفاه والتجهيزات والصمامات والمضخات تكرير البترول
المعايير
ASTM.......................... أ 240ASME.......................... 240 ريال سعودي
AMS ........................... 5513
QQ-S .......................... 766
مقاومة التآكل
يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ 304 / 304H مقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي ، وكذلك لمختلف المواد الكيميائية العضوية وغير العضوية في البيئات المؤكسدة بشكل معتدل إلى البيئات المختزلة بشكل معتدل. يوفر محتواه العالي من الكروم 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 التقليل المعتدلة ، مثل حمض الفوسفوريك النقي ، بغض النظر عن التركيز ، في كل من المحاليل الساخنة الباردة والمخففة. يمكن أن يؤدي أيضا أداء جيدا في المحاليل الكاوية بدون كلوريد أو فلورايد في درجات حرارة معتدلة. ومع ذلك ، فإن سبيكة 304 / 304H لا تعمل بشكل جيد في البيئات عالية الاختزال التي تحتوي على الكلوريدات وحمض الكبريتيك. في خدمة المياه العذبة مع مستويات كلوريد منخفضة (أقل من 100 جزء في المليون).
304/304H يعمل بشكل جيد. ومع ذلك ، عند مستويات الكلوريد الأعلى ، يصبح عرضة لتآكل الشقوق والتنقر. في مثل هذه الظروف القاسية ، يوصى باستخدام سبيكة تحتوي على نسبة أعلى من الموليبدينوم ، مثل 316 / 316L. لا ينصح باستخدام 304/304H 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 التي يمكن أن تسبب تآكلا بين الخلايا الحبيبية للحامات والمناطق المتأثرة بالحرارة ، يجب استخدام سبيكة 304L بسبب محتواها المنخفض من الكربون ، مما يساعد على تخفيف هذا التآكل.
أدنى درجة حرارة (درجة فهرنهايت) يتجاوز فيها معدل التآكل 5 ميجا في السنةالتاكل 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 | P 2 O5 | CL-F-H | 2 | SO4 | Fe 2 O 3 Al 2 O3 | 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 مئوية73 ميكرو أوم سم عند 20 درجة مئوية
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 | 43 | 30 دقيقة | 30 دقيقة |
قوة الشد القصوى، ksi | 91 | 75 دقيقة | 70 دقيقة |
استطالة في 2 بوصة ،٪ | 58 | 40 دقيقة | 40 دقيقة |
انخفاض في المساحة ،٪ | 68 | — | — |
صلابة ، روكويل ب | 83 | 92 كحد أقصى. | 92 كحد أقصى. |
بيانات التصنيع
يمكن لحام 304 / 304H 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
304 / 304H عرضة لتصلب العمل أثناء التشوه ويخضع 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 | 1.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 |
لحام
يمكن لحام 304 / 304H بسهولة من خلال معظم العمليات القياسية. بعد لحام سبيكة 304 / 304H ، قد يكون من الضروري تلدين اللوحة لاستعادة مقاومة التآكل المفقودة عن طريق التحسس للتآكل بين الخلايا الحبيبية عندما تترسب كربيدات الكروم في حدود الحبوب في المنطقة المتأثرة بحرارة اللحام.