Нерђајући челик 304Х наспрам 304Л: високо-чврстоћа на високој температури наспрам заварљивости

Стандарди и ознаке

304Х (УНС С30409) и 304Л (УНС С30403) су варијанте типа 304 (УНС С30400) контролисане угљеником. Оба су покривена за плоче, лим и траку АСТМ А240, за бешавне цеви АСТМ А312, за цеви за котлове и прегрејаче АСТМ А213, и у серији ЕН 10088; ЈИС ознаке су СУС304Х и СУС304Л. Ова два разреда су идентична по садржају хрома и никла, али се разликују по угљенику, а та једна разлика покреће потпуно различите радне коверте: 304Х је високо{16}}класа за високе температуре, док је 304Л заваривачка{18}}прва класа.

Хемијски састав

Границе састава испод прате АСТМ А240.

Елемент (теж.%)	304H (S30409)	304L (S30403)
Царбон	0.04-0.10	0,03, мак
Манган, мак	2.0	2.0
Силицијум, мак	0.75	0.75
Фосфор, мак	0.045	0.045
Сумпор, мак	0.030	0.030
Цхромиум	18.0-20.0	18.0-20.0
Никл	8.0-10.5	8.0-12.0
Азот, мак	0.10	0.10

304Х захтева минимални угљеник од 0,04%, што је супротно од дизајна са ниским-угљеником 304Л. Овај минимални угљеник је намеран: гарантује таложење карбида који причвршћују границе зрна и подржавају снагу пузања на повишеној температури.

Мецханицал Пропертиес

Минималне вредности собне{0}}температуре за жарену плочу по АСТМ А240 су наведене у наставку.

Имовина	304H	304L
Затезна чврстоћа, мин (МПа)	515	485
0,2% граница течења, мин (МПа)	205	170
Издужење у 50 мм, мин (%)	40	40

На собној температури разлика је скромна, али расте са температуром. Због гарантованог садржаја угљеника, дозвољено напрезање АСМЕ дизајна за 304Х остаје корисно до око 815 степени у цевима под притиском, док је 304Л ограничен на око 425 степени у истим апликацијама; изнад те температуре ниско-угљеник омекшава и брзо пузи.

Високе{0}}перформансе и отпорност на пузање

Пузање је временски{0}}зависна пластична деформација под сталним оптерећењем на повишеној температури. Карбиди хрома формирани од 0,04-0,10% угљеника 304Х таложе се и на границама зрна и унутар зрна, одупирући се клизећи-граници зрна и дајући квалитету знатно бољу отпорност на кидање пузања од 304Л изнад око 500 степени. Компоненте које непрекидно раде између око 500 степени и 815 степени имају користи од 304Х: индустријске посуде за пећи и прибор, цеви прегрејача и прегрејача парних котлова, компоненте гасне турбине и издувних гасова мотора, опрема за термичку обраду и високо{14}цевоводе. У цикличном режиму грејања и хлађења, стабилна структура 304Х такође смањује оштећење услед топлотног замора у поређењу са мекшим ниским садржајем угљеника.

Заварљивост, израда и избор

304Л постоји за заваривање. Граница од 0,03% угљеника спречава таложење карбида хрома у зони погођеном топлотом{3}}, тако да велике заварене структуре као што су резервоари за складиштење хемикалија, посуде за прераду хране и фармацеутска опрема могу да се користе у -завареном стању без накнадног-термичког третмана{6} заваривања{6}}, због чега је ризик већи од ризика од заваривања зона -захваћена топлотом и генерално се не бира за заварене корозивне склопове; када је 304Х заварен, жарење раствором може бити потребно да би се повратила пуна дуктилност и отпорност на корозију. 304Х обично кошта више од 304Л због строже контроле угљеника. Правило избора: изаберите 304Х за оптерећење-компоненте које носе високе-температуре изнад око 500 степени, и изаберите 304Л за заварене посуде, резервоаре и цевоводе у корозивном раду испод око 425 степени.

Често постављана питања

Шта значи Х у 304Х?Х означава контролисани опсег угљеника од 0,04-0,10% одређен за чврстоћу на високим температурама, посебно отпорност на пузање.

Зашто се 304Л назива ниским угљеником?Његов угљеник је ограничен на максимално 0,03%, око једне-трећине стандарда 304, да би се спречила преосетљивост током заваривања.

Може ли се 304Л користити на високој температури?Није за{0}}услуге носивости; 304Л је ограничен на око 425 степени у апликацијама под притиском јер је његова снага пузања ниска.

Да ли је 304Х погодан за заварене хемијске резервоаре?Генерално не; већи угљеник повећава ризик од преосетљивости у зони{0}}захваћеној топлотом, тако да је 304Л пожељнији за заварене корозивне услуге.

Да ли су 304Х и 304Л магнетни?Оба су у суштини немагнетна у жареном стању; хладна обрада може изазвати благи магнетни одговор.

Који стандард покрива 304Х цеви за котлове?АСТМ А213 ТП304Х за бешавне цеви за котлове, прегрејаче и измењиваче топлоте и АСТМ А240 за плоче и лим.

Често постављана питања

К1. Које су границе угљеника за 304Х и 304Л?
304Х (УНС С30409) захтева контролисани опсег угљеника од 0,04-0,10 процената, док 304Л (УНС С30403) ограничава угљеник на максимално 0,03 процената; хром 18,0-20,0 и никл 8,0-10,5 су заједнички за оба, са 304Л дозвољеним до 12,0 процената никла.

К2. Како се упоређују њихова механичка својства при собној{1}температури?
Према АСТМ А240, 304Х показује минималну затезну чврстоћу од 515 МПа и 0,2 процента границе течења од 205 МПа, док 304Л показује 485 МПа и 170 МПа респективно; оба имају минимално издужење од 40 процената у 50 мм.

К3. Које температурне границе се примењују у дизајну притиска?
Због свог гарантованог садржаја угљеника, дозвољено напрезање према АСМЕ дизајну за 304Х остаје корисно до око 815 Ц у цевима под притиском, док је 304Л ограничен на око 425 Ц у истим применама; изнад те температуре ниски-угљеник омекшава и брзо пузи.

К4. Зашто угљеник даје 304Х снагу пузања?
Карбиди хрома формирани од 0,04-0,10 процената угљеника таложе се и на границама зрна и унутар зрна, одупирући се клизању по граници зрна и дајући знатно бољу отпорност на кидање пузања од 304Л изнад око 500 Ц.

К5. Када треба изабрати сваку оцену?
Изаберите 304Х за компоненте које носе оптерећење-високе-температуре изнад око 500 Ц, као што су тацне пећи, прегрејачи котла и цеви за прегрејавање покривене АСТМ А213 ТП304Х, и издувне компоненте; изаберите 304Л за заварене судове, резервоаре и цевоводе у корозивном раду испод око 425 Ц, где се може користити као-заварен без термичке обраде након-заваривања.