Austeniit 304 roostevaba teras kulu{1}}efektiivsus

Tüüp 304 on maailmas kõige laialdasemalt kasutatav austeniitset roostevaba teras ja selle põhjuseks on kulu-efektiivsus: see pakub tasakaalustatud kombinatsiooni korrosioonikindlusest, vormitavusest, keevitatavusest ja sitkusest oluliselt madalama sulamikuluga kui molübdeen{2}}laagrite klassid. UNS S30400 USA-s, 1.4301 standardis EN 10088, SUS304 JIS-is ja 06Cr19Ni10 standardis GB/T 20878, 304 on vaikimisi tehniline lahendus, kui roostevaba pinda on vaja kerges kuni mõõdukalt söövitavas keskkonnas.

304 keemiline koostis (ASTM A240)

Allpool toodud koostise piirid on võetud ASTM A240-st, mis katab 304 tüüpi plaati, lehte ja ribasid:

Element	304 (UNS S30400) massiprotsent
Süsinik (C)	0,08 max
Räni (Si)	0,75 max
Mangaan (Mn)	2.00 max
Fosfor (P)	0,045 max
Väävel (S)	0,030 max
Kroom (Cr)	18.00-20.00
Nikkel (Ni)	8.00-10.50
raud (Fe)	Tasakaal

18% kroom moodustab kaitsva passiivse kile ja 8-10,5% niklit stabiliseerib austeniitset struktuuri, mis annab sulamile suurepärase sügavtõmbumis- ja keevitusomaduse.

Lõõmutatud 304 mehaanilised omadused

Vastavalt ASTM A240, lõõmutatud tüüp 304 plaat, leht ja riba peavad vastama järgmistele miinimumnõuetele:

Kinnisvara	Minimaalne väärtus
Tõmbetugevus	515 MPa
Saagistugevus (0,2% nihe)	205 MPa
Pikendamine	40%
Kõvadus	201 HBW max

Tüüpiline tihedus on 7,93 g/cm3 ja elastsusmoodul umbes 193 GPa, mis on kasulikud väärtused kaalu ja jäikuse arvutamisel konstruktsiooni projekteerimisel.

Miks on 304 kuluefektiivne-kõrgemate-sulamiklassidega võrreldes

304 ei sisalda molübdeeni, mis on roostevaba terase kõige kallim tavaline legeeriv lisand. Sellised klassid nagu 316 (UNS S31600) lisavad 2,00-3,00% molübdeeni, et vältida kloriidi täppide tekkimist, ja nende hind on vastavalt kõrgem. Enamiku rakenduste jaoks, nagu mage vesi, toit, kuiv õhk, pehmed kemikaalid ja sisekeskkond, tagab 304 kogu vajaliku korrosioonikindluse, nii et molübdeeni eest tasumine lisab kulusid ilma väärtust lisamata. 304 ökonoomsus ulatub kaugemale materjali hinnast: selle vormitavus vähendab tootmiskulusid, keevitatavus tootmiskulusid ja laialdane kättesaadavus lühendab teostusaegu. Tehnilise otsuse reegel on lihtne: kasutage 304, välja arvatud juhul, kui teeninduskeskkond sisaldab märkimisväärses koguses kloriide, tugevaid happeid või temperatuure, mis nõuavad kuumakindlat klassi.

Teenindustemperatuuri vahemik

304 sobib pidevaks tööks kuni ligikaudu 870 kraadi oksüdeerivas keskkonnas ja lühikeseks vahelduvaks kokkupuuteks kuni ligikaudu 925 kraadini. Alla nulli säilitab austeniitse struktuur sitkuse kuni krüogeense temperatuurini, mistõttu kasutatakse 304 krüogeensete torustike ja seadmete jaoks. Kehtib kaks ettevaatust: üle 870 kraadi oksiidkile destabiliseerub ja katlakivi teke kiireneb ning vahemikus 425-870 kraadi võib pikaajaline kokkupuude põhjustada kroomkarbiidi sadenemist terade piiridel, mis vähendab keevitatud osade korrosioonikindlust. Kui selline sensibiliseerimine on oluline, eelistatakse madala süsinikusisaldusega 304L; kus kõrge temperatuuriga tugevus on prioriteet, määratakse 304H.

Tööstusharud ja rakendused

304 esineb toiduainete töötlemise seadmetes, nagu mahutid, konveierid, lauanõud ja konserveerimismasinad; arhitektuursed paneelid, käsipuud ja lifti interjöörid; sisevee-torustik; Kemikaalide hoiu- ja transpordianumad lahjendatud ainetele; mitteinvasiivsete meditsiiniseadmete korpused; ja üldmasinad madalas-korrosiooniga keskkonnas. Seda toodetakse igas tootevormis, alates lehtedest, plaatidest, ribadest ja mähistest kuni lattide, traadi, torude, torude ja liitmikeni, mistõttu on mugav hankida peaaegu iga projekti jaoks.

KKK

Q1: Kas 304 roostevaba terast saab kasutada rannikualadel?
V1. Seda ei soovitata pikaajaliseks-kaitsmata välitingimustes kasutamiseks. Kõrge kloriidisisaldus põhjustab täppide tekkimist, eriti keevisõmbluse kuumuse{3}}mõjutatud tsoonides, ja sellistes tingimustes on kasutusiga tavaliselt palju lühem kui 316. Rannikurakenduste puhul määrake molübdeen{5}}laagri klass.

Q2: milline keevitusmaterjal sobib 304 jaoks?
A2: ER308L traat või E308L elektroodid on standardsed. Täiteaine madal süsinikusisaldus kaitseb keevisõmblust sensibiliseerumise eest ja soojuse sisendit tuleks kontrollida, et vältida liigset tera kasvu. Paksutele osadele võib stressi leevendamiseks kasu saada{5}}keevitusjärgne lõõmutamine 850–900 kraadi juures.

Q3: Mis on maksimaalne töötemperatuur 304?
A3: Pidev teenindus on praktiline kuni umbes 870 kraadini, lühikese katkendliku kokkupuutega umbes 925 kraadini. Üle nende piiride muutub oksiidkile ebastabiilseks ja valida tuleks kuumuskindlad klassid, nagu 309S või 310S.

Q4: kas 304 roostevaba teras on magnetiline?
A4: lõõmutatud 304 on sisuliselt mitte-magnetiline, kuna austeniitfaas on mitte-magnetiline. Külmtöötlemine muudab osa austeniidist martensiidiks ja suurendab magnetismi; lõõmutamine 1050{6}}1100 kraadi juures, millele järgneb kiire jahutamine, taastab mittemagnetilise seisundi.

K5: Kuidas eristada 304 süsinikterasest?
A5: Tavalised välikontrollid: 304-l on hele pind ja see reageerib aeglaselt või üldse mitte roostevaba identifitseerimislahusele, samas kui süsinikteras muutub kiiresti punaseks; lõõmutatud 304 on ainult nõrgalt magnetiline, samas kui süsinikteras on tugevalt magnetiline; ja 304 on veidi raskem (7,93 versus umbes 7,85 g/cm3). Keemiline analüüs jääb lõplikuks meetodiks.