304H vs 304L ruostumaton teräs: korkean-lämmön kestävyys vs hitsattavuus

Standardit ja nimitykset

304H (UNS S30409) ja 304L (UNS S30403) ovat tyypin 304 hiiliohjattuja muunnelmia (UNS S30400). Molemmat on suojattu levylle, levylle ja nauhalle ASTM A240, saumattomille putkille ASTM A312, kattila- ja tulistinputkille ASTM A213 ja EN 10088 -sarjalle; JIS-tunnukset ovat SUS304H ja SUS304L. Nämä kaksi laatuluokkaa ovat kromi- ja nikkelipitoisuudeltaan identtisiä, mutta hiilen suhteen eroavat toisistaan, ja tämä yksittäinen ero ohjaa täysin erilaisia ​​palveluja: 304H on korkean lämpötilan{16}}laatu, kun taas 304L on hitsaus-ensimmäinen laatu.

Kemiallinen koostumus

Alla olevat koostumusrajat noudattavat ASTM A240:ää.

Elementti (paino-%)	304H (S30409)	304L (S30403)
Hiili	0.04-0.10	0,03, max
Mangaani, max	2.0	2.0
Pii, max	0.75	0.75
Fosfori, max	0.045	0.045
Rikki, max	0.030	0.030
Kromi	18.0-20.0	18.0-20.0
Nikkeli	8.0-10.5	8.0-12.0
Typpi, max	0.10	0.10

304H vaatii vähintään 0,04 % hiiltä, ​​mikä on päinvastoin kuin 304L:n vähähiilinen rakenne. Tämä vähimmäishiili on tarkoituksellista: se takaa karbidien saostumisen, jotka kiinnittävät raerajoja ja tukevat virumislujuutta korotetussa lämpötilassa.

Mekaaniset ominaisuudet

Vähimmäishuone{0}}lämpötila-arvot hehkutetulle levylle ASTM A240 -standardin mukaan on lueteltu alla.

Omaisuus	304H	304L
Vetolujuus, min (MPa)	515	485
0,2 % myötöraja, min (MPa)	205	170
Venymä 50 mm, min (%)	40	40

Huoneenlämmössä ero on vaatimaton, mutta se kasvaa lämpötilan mukana. Taatun hiilipitoisuuden vuoksi ASME:n suunniteltu sallittu jännitys 304H:lle pysyy hyödyllisenä noin 815 asteeseen asti paineputkistossa, kun taas 304L on rajoitettu noin 425 asteeseen samoissa sovelluksissa; tämän lämpötilan yläpuolella alhainen{5}}hiililaatu pehmenee ja hiipii nopeasti.

Korkea{0}}lämpötilojen suorituskyky ja virumislujuus

Viruminen on ajasta{0}}riippuva plastinen muodonmuutos jatkuvassa kuormituksessa korotetussa lämpötilassa. 304H:n 0,04-0,10 % hiilen muodostamat kromikarbidit saostuvat sekä rakeiden rajoilla että rakeiden sisällä, vastustaen raeraajan liukumista ja antavat laadulle huomattavasti paremman virumismurtolujuuden kuin 304 litrassa yli 500 asteen. Jatkuvasti noin 500–815 asteen kulmassa toimivat komponentit hyötyvät 304H:sta: teollisuuden uunipellit ja kalusteet, höyrykattilan tulistimen ja lämmitysputket, kaasuturbiinin ja moottorin pakokaasukomponentit, lämpökäsittelylaitteet ja korkean lämpötilan putkistot. Jaksottaisessa lämmitys- ja jäähdytyskäytössä 304H:n vakaa rakenne vähentää myös lämpöväsymisvaurioita pehmeämpään vähähiiliseen laatuun verrattuna.

Hitsattavuus, valmistus ja valinta

304L on olemassa hitsaukseen. 0,03 %:n hiiliraja estää kromikarbideja saostumasta lämpö-vyöhykkeellä, joten suuria hitsattuja rakenteita, kuten kemikaalien varastosäiliöitä, elintarvikeastioita ja lääkelaitteita voidaan käyttää hitsattuina ilman jälki-hitsauksen lämpökäsittelyä. 304H sen sijaan on suurempi}herkistys- ja herkistymisriski. ei yleensä valita hitsattuihin syövyttäviin kokoonpanoihin; kun 304H hitsataan, liuoshehkutus saattaa olla tarpeen täyden sitkeyden ja korroosionkestävyyden palauttamiseksi. 304H maksaa tyypillisesti yli 304L tiukemman hiilenhallinnan vuoksi. Valintasääntö: valitse 304H kuormaa-kantaville korkean lämpötilan{14}}osille, joiden lämpötila on yli noin 500 astetta, ja valitse 304L hitsatuille astioille, säiliöille ja putkille syövyttävässä käytössä alle noin 425 asteen lämpötilassa.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä H tarkoittaa 304H:ssa?H ilmaisee säädeltyä hiilialuetta 0,04-0,10 %, joka on määritelty lujuudelle korkeissa lämpötiloissa, erityisesti virumiskestävyydelle.

Miksi 304L kutsutaan vähähiiliseksi?Sen hiilipitoisuus on rajoitettu enintään 0,03 %:iin, eli noin kolmasosaan standardista 304, jotta estetään herkistyminen hitsauksen aikana.

Voidaanko 304L käyttää korkeassa lämpötilassa?Ei kantopalveluun-; 304L on rajoitettu noin 425 asteeseen painesovelluksissa, koska sen virumislujuus on alhainen.

Sopiiko 304H hitsattuihin kemikaalisäiliöihin?Yleensä ei; korkeampi hiili lisää herkistymisriskiä lämpö{0}}vaikutusvyöhykkeellä, joten 304L on suositeltava hitsattujen syövyttävien aineiden käyttöön.

Ovatko 304H ja 304L magneettisia?Molemmat ovat pohjimmiltaan ei--magneettisia hehkutetussa tilassa; kylmätyöstö voi aiheuttaa lievän magneettisen vasteen.

Mikä standardi kattaa 304H kattilaputket?ASTM A213 TP304H saumattomille kattiloiden, tulistimen ja lämmönvaihdinputkille ja ASTM A240 levyille ja levyille.

Usein kysytyt kysymykset

Q1. Mitkä ovat 304H:n ja 304L:n hiilirajat?
304H (UNS S30409) vaatii 0,04-0,10 prosentin hallitun hiilipitoisuuden, kun taas 304L (UNS S30403) rajoittaa hiilen enimmäismäärän 0,03 prosenttiin; kromi 18,0-20,0 ja nikkeli 8,0-10,5 ovat yhteisiä molemmille, ja 304 litrassa sallitaan jopa 12,0 prosenttia nikkeliä.

Q2. Miten niiden huonelämpötilan{1}}mekaaniset ominaisuudet eroavat toisistaan?
ASTM A240:n mukaan 304H:n minimivetolujuus on 515 MPa ja 0,2 prosentin myötölujuus 205 MPa, kun taas 304L osoittaa vastaavasti 485 MPa ja 170 MPa; molemmilla on 40 prosentin vähimmäisvenymä 50 mm:ssä.

Q3. Mitä lämpötilarajoja painesuunnittelussa sovelletaan?
Taatun hiilipitoisuutensa ansiosta ASME:n suunniteltu sallittu jännitys 304H:lle pysyy hyödyllisenä noin 815 C:een asti paineputkissa, kun taas 304L on rajoitettu noin 425 C:een samoissa sovelluksissa; tämän lämpötilan yläpuolella alhainen{4}}hiililaatu pehmenee ja hiipii nopeasti.

Q4. Miksi hiili antaa 304H:lle sen virumislujuuden?
0,04-0,10 prosentin hiilen muodostamat kromikarbidit saostuvat sekä rakeiden rajoilla että rakeiden sisällä, vastustaen raeraajan liukumista ja antavat huomattavasti paremman virumismurtolujuuden kuin 304 litralla noin 500 C:n lämpötilassa.

Q5. Milloin kukin arvosana tulee valita?
Valitse 304H kuormaa-kantaville korkean-lämpötiloisille komponenteille, jotka ovat yli noin 500 C, kuten uunipellit, kattilan tulistin ja lämmitysputket, jotka on suojattu ASTM A213 TP304H:lla, sekä pakokomponentit. valitse 304L hitsattuihin astioihin, säiliöihin ja putkistoon syövyttävässä käytössä alle noin 425 C:ssa, jossa sitä voidaan käyttää-hitsauksena ilman jälki-hitsauksen lämpökäsittelyä.