الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقابل 304L: كيف يغير محتوى الكربون الدرجة

فرق الكربون في سطر واحد

304 و304L كلاهما من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18/8 - حوالي 18% كروم و8-10% نيكل. الاختلاف الوحيد الأكثر أهمية في مستوى المواصفات هو الكربون: 304 يسمح بما يصل إلى 0.08% من الكربون، بينما يقتصر 304L على 0.03% كحد أقصى. يحدد هذا التغيير الفردي المكان الذي يمكن فيه لحام كل درجة بأمان.

مقارنة التركيب الكيميائي (ASTM A240)

نطاقات التركيب لكل ASTM A240 (بالوزن٪):

عنصر	304 / أونس S30400	304 لتر/أونس S30403
الكربون، كحد أقصى	0.08	0.030
المنغنيز، الحد الأقصى	2.00	2.00
الفوسفور، الحد الأقصى	0.045	0.045
الكبريت، الحد الأقصى	0.030	0.030
السيليكون، الحد الأقصى	0.75	0.75
الكروم	18.00-20.00	18.00-20.00
النيكل	8.00-10.50	8.00-12.00

لماذا يهم انخفاض الكربون: التحسس والتآكل الحبيبي

عندما يتم تسخين الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في نطاق 425-815 درجة تقريبًا - بجانب اللحام - ينتشر الكربون إلى حدود الحبوب ويتحد مع الكروم لتكوين كربيدات الكروم. يصبح المعدن المجاور للحدود مباشرة مستنفدًا للكروم-وفي الوسائط المسببة للتآكل تتآكل حدود الحبوب بشكل تفضيلي. وتسمى هذه الظاهرة بالتحسس، والضرر الناتج هو التآكل الحبيبي. نظرًا لأن 304L يحتوي فقط على ثلث الكربون الموجود في 304، يمكن أن يتشكل قدر أقل بكثير من كربيد الكروم، لذلك يظل 304L مقاومًا للتآكل-بعد اللحام بدون أي معالجة حرارية بعد اللحام.

مقارنة الخواص الميكانيكية (ملدن، ASTM A240)

ملكية	304 / S30400	304L / S30403
قوة الشد، دقيقة (MPa)	515	485
قوة الخضوع، دقيقة (MPa)	205	170
استطالة، دقيقة (٪)	40	40

يعتبر 304 أقوى قليلاً في الحد الأدنى من القيم، بينما يستبدل 304L مقدارًا صغيرًا من قوة درجة حرارة الغرفة -لمقاومة تآكل المفاصل الملحومة بشكل أفضل. في معظم الهياكل المصنعة، تتحكم منطقة اللحام - وليس لوحة القاعدة - في عمر الخدمة، ولهذا السبب يهيمن 304L على البناء الملحوم.

سلوك التصنيع واللحام

يتم تشكيل كلا الصفين والآلة بشكل مماثل في حالة التلدين. 304L هو الخيار المفضل للخزانات الملحومة والأنابيب ومعدات المعالجة لأنه لا توجد حاجة إلى -معالجة حرارية بعد اللحام للحفاظ على مقاومة التآكل. 304 وهو أسهل قليلًا في الماكينة ومقبول تمامًا للأجزاء غير الملحومة أو الملحومة بشكل خفيف؛ حيث يجب أن تكون ملحومة 304، وإجراءات إدخال -منخفضة الحرارة-وحساسية حد التبريد السريع، كما أن حشو 308L هو المعيار القياسي لربط كلا الصفين.

كيفية الاختيار بين 304 و304L

اختر 304L للخزانات والأوعية والأنابيب ومعدات المعالجة الكيميائية الملحومة حيث ستشهد المنطقة المتضررة من حرارة اللحام -خدمة تآكل.

اختر 304 للأجزاء غير الملحومة-مثل ألواح المعدات الغذائية، والزخارف المعمارية، والمثبتات وأدوات المطبخ، أو حيث يكون الحد الأدنى من القوة الأعلى بشكل طفيف ميزة.

للخدمة فوق حوالي 425 درجة، حدد 304L (أو درجة ثابتة مثل 321 أو 347) لتجنب التحسس في نطاق التشغيل نفسه.

الأسئلة المتداولة

أي درجة أقوى 304 أو 304L؟

يحتوي 304 على خصائص حد أدنى أعلى قليلاً: 515 ميجا باسكال للشد و 205 ميجا باسكال مقابل 485 ميجا باسكال و 170 ميجا باسكال لـ 304 لتر. من الناحية العملية، يتم استخدام كلاهما بالتبادل في معظم المهام الهيكلية، وعادةً ما تكون مقاومة التآكل -الملحومة أكثر أهمية من هذا الاختلاف الصغير في القوة.

لماذا يقاوم 304L التآكل بشكل أفضل بعد اللحام؟

نظرًا لأن الكربون يقتصر على 0.03%، فإن 304L يشكل عددًا أقل بكثير من كربيدات الكروم عند حدود الحبوب أثناء اللحام، وبالتالي فإن المنطقة المتأثرة بالحرارة-لا تستنزف الكروم-. وهذا يمنع التآكل بين الحبيبات دون المعالجة الحرارية بعد اللحام.

ما هو فرق السعر بين 304 و 304L؟

عادةً ما يكون 304L أغلى قليلاً من 304، عادةً ما يكون بنسبة قليلة، لأن المواصفات الإضافية منخفضة الكربون-تتضمن تكلفة تكرير إضافية متواضعة. الفرق أصغر بكثير من الفرق بين 304 والنيكل-الذي يحمل درجات ممتازة.

هل 304L مغناطيسي؟

يعتبر كل من 304 و304L غير مغناطيسيين في الأساس-في حالة التلدين. يمكن للعمل البارد مثل الثني أو الرسم أن يحول بعض الأوستينيت إلى مارتنسيت وينتج استجابة مغناطيسية ضعيفة في أي من الصفين.

هل يمكن استخدام 304L في معدات تجهيز الأغذية؟

نعم. 304يُستخدم L على نطاق واسع في معالجة الأطعمة والمشروبات، وخاصة في الخزانات والأنابيب والأوعية الملحومة، حيث تحافظ مقاومة التآكل بعد اللحام- على الأسطح نظيفة ومتوافقة مع متطلبات النظافة.

هل يصدأ 304 بعد اللحام؟

في الخدمة المسببة للتآكل، يمكن أن تؤدي المنطقة المتضررة من حرارة اللحام 304- إلى حساسية ونشوء تآكل بين الحبيبات، ويظهر أحيانًا على شكل صدأ-مثل تلطيخ أو تشقق في اللحام. في حالة وجود هذا الخطر، حدد 304L أو درجة ثابتة مثل 321 أو 347.