304 مقابل 304L: التركيب والمعالجة الحرارية والخصائص والتطبيقات

المعايير والتسميات

304 (UNS S30400) و304L (UNS S30403) عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ الأوستنيتي مخصص للألواح والصفائح والأشرطة تحت ASTM A240/ASME SA240، وللقضبان تحت ASTM A276/A276M، وعبر سلسلة EN 10088. تسميات JIS هي SUS304 وSUS304L، وتسميات GB/T 3280 هي 06Cr19Ni10 و022Cr19Ni10. كلا الصفين عبارة عن سبائك مقاومة للتآكل وليست من الفولاذ الكربوني أو فولاذ الأدوات أو الفولاذ منخفض السبائك عالي القوة.

التركيب الكيميائي

نطاقات المواصفات أدناه تتبع حدود ASTM A240/A276، EN 10088 وJIS G4303/G4304.

العنصر (بالوزن٪)	304 (S30400)	304L (S30403)
الكربون، كحد أقصى	0.08	0.03
المنغنيز، الحد الأقصى	2.0	2.0
السيليكون، الحد الأقصى	1.0	1.0
الفوسفور، الحد الأقصى	0.045	0.045
الكبريت، الحد الأقصى	0.03	0.03
الكروم	18.0-20.0	18.0-20.0
النيكل	8.0-10.5	8.0-12.0
الموليبدينوم، الحد الأقصى	0.10	0.10
النيتروجين، كحد أقصى	0.10	0.10

الخواص الميكانيكية

القيم الدنيا للوحة الملدنة لكل ASTM A240/A240M.

ملكية	304	304L
قوة الشد، دقيقة (MPa)	515	485
قوة الخضوع 0.2%، الحد الأدنى (MPa)	205	170
استطالة في 50 مم، دقيقة (٪)	40	40
تأثير المتانة في درجة حرارة الغرفة	عالية، مطيلة	عالية، مطيلة

كلا الصفين يتوتران أثناء العمل البارد. يعكس الحد الأدنى الأدنى للقوة 304L التأثير الأكثر نعومة لمحتوى الكربون المنخفض، في حين تظل الليونة والمتانة متكافئتين.

المعالجة الحرارية والتحسس

يتم توفير كلا الدرجتين في حالة التلدين بالمحلول، ويتم تسخينهما عادةً إلى حوالي 1010-1120 درجة (1850-2050 درجة فهرنهايت) ويتم تبريدهما بسرعة. أثناء اللحام أو الخدمة في نطاق 425-815 درجة (800-1500 درجة فهرنهايت)، يمكن أن يترسب الكربون عند حدود الحبوب على شكل كربيدات الكروم، مما يؤدي إلى استنفاد المصفوفة المجاورة للكروم وخلق قابلية للتآكل بين الحبيبات؛ وهذا ما يُعرف بالحساسية. الحد الأقصى بنسبة 0.03% من الكربون 304L يمنع هذا التفاعل، لذلك يُفضل 304L للمقاطع الملحومة الثقيلة، وتظل أحجام اللحام الكبيرة والمكونات التي لا يمكن تلدينها بعد التصنيع . 304 مناسبة حيث تكون أحجام اللحام صغيرة أو حيث يتم إجراء التلدين بعد اللحام.

التطبيقات والاختيار

يتم استخدام 304 في معدات المطبخ، ومصانع معالجة الأغذية والمشروبات، والزخارف المعمارية، والألواح الزخرفية، والمثبتات، والنوابض والسلع الاستهلاكية. 304يستخدم L للأوعية الملحومة الثقيلة والأنابيب في المصانع الكيماوية، وصهاريج التخزين الملحومة، وأنابيب الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي، والأنظمة الملحومة للأدوية والتكنولوجيا الحيوية، وأوعية الضغط ذات أحجام اللحام الكبيرة. 304 عادةً ما تكون الدرجة الأكثر شيوعًا وغالبًا ما تكون أقل تكلفة بشكل طفيف؛ قد يحمل 304L علاوة صغيرة للتحكم بشكل أكثر إحكامًا في الكربون، ولكن هذا عادة ما يكون صغيرًا مقارنة بتكلفة التخلص من المعالجة الحرارية بعد اللحام. يجب أن يزن الاختيار التآكل وحجم اللحام ومتطلبات القوة وتكلفة التصنيع الإجمالية.

الأسئلة المتداولة

ما هو الفرق الرئيسي بين 304 و 304L؟محتوى الكربون: 304L يحد من الكربون بنسبة 0.03% كحد أقصى مقابل 0.08% كحد أقصى لـ 304، مما يقلل من مخاطر التحسس أثناء اللحام.

لماذا يسمى 304L منخفض الكربون؟يبلغ حد الكربون الخاص بها 0.03% كحد أقصى وهو ما يقرب من ثلث حد 304، مما يحد من ترسيب كربيد الكروم.

هل 304L أضعف من 304؟الحد الأدنى لقوة الشد أقل (485 ميجا باسكال مقابل 515 ميجا باسكال) والحد الأدنى للعائد أقل (170 ميجا باسكال مقابل 205 ميجا باسكال)، في حين أن الاستطالة والمتانة متكافئتان.

هل يمكن استخدام 304 بدلا من 304L؟بالنسبة لأحجام اللحام الصغيرة وحيث يكون التلدين بعد اللحام ممكنًا، نعم؛ بالنسبة لعمليات اللحام الثقيلة، فإن 304L هو الخيار الأكثر أمانًا.

هل 304 و 304L مغناطيسي؟في حالة التلدين الكامل تكون في الأساس غير مغناطيسية؛ يمكن أن يؤدي العمل البارد إلى بعض الاستجابة المغناطيسية.

ما هو المعيار الذي ينطبق على لوحة 304/304L؟ASTM A240/A240M للوحة أوعية الضغط والصفائح والشريط؛ تعتبر EN 10088 وJIS G4303/G4304 وGB/T 3280 معايير إقليمية مكافئة.

الأسئلة المتداولة

س1. ما هي التسميات التي تغطي 304 و304L؟
تم تحديد 304 (UNS S30400) و304L (UNS S30403) للألواح والألواح والأشرطة تحت ASTM A240/ASME SA240 وللقضبان تحت ASTM A276/A276M، مع EN 10088 وJIS SUS304/SUS304L وGB/T 3280 06Cr19Ni10 و 022Cr19Ni10 كمعادلات إقليمية.

س2. ما هو الفرق في التركيب الكيميائي؟
الكربون هو الفرق الوحيد المهم: 0.08 كحد أقصى لـ 304 مقابل 0.03 كحد أقصى لـ 304 لتر، في حين أن المنغنيز 2.0 والسيليكون 1.0 والفوسفور 0.045 والكبريت 0.03 والكروم 18.0-20.0 والموليبدينوم 0.10 كحد أقصى والنيتروجين 0.10 كحد أقصى مشتركة لكليهما؛ النيكل هو 8.0-10.5 لـ 304 و8.0-12.0 لـ 304L.

س3. ما هو التحسس ومتى يحدث؟
أثناء اللحام أو الخدمة في نطاق 425-815 درجة مئوية (800-1500 فهرنهايت)، يمكن أن يترسب الكربون عند حدود الحبوب على شكل كربيدات الكروم، مما يؤدي إلى استنفاد المصفوفة المجاورة للكروم وخلق قابلية للتآكل بين الحبيبات؛ حد الكربون 0.03 بالمائة البالغ 304 لتر يمنع هذا التفاعل.

س 4. أين يفضل 304L على 304؟
يُفضل 304L للأوعية الملحومة الثقيلة والأنابيب في المصانع الكيماوية، وصهاريج التخزين الملحومة، وأنابيب الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي، والأنظمة الملحومة الصيدلانية والتكنولوجيا الحيوية، وأوعية الضغط ذات أحجام اللحام الكبيرة التي لا يمكن تلدينها بالمحلول بعد التصنيع.

س5. ما هي درجة حرارة التلدين المستخدمة لكلا الصفين؟
يتم توفير كلاهما في حالة التلدين بالمحلول، ويتم تسخينهما عادةً إلى حوالي 1010-1120 درجة مئوية (1850-2050 فهرنهايت) ويتم تبريدهما بسرعة؛ يظل 304 مناسبًا عندما تكون أحجام اللحام صغيرة أو حيث يتم إجراء التلدين بعد اللحام.