شرح 304 مقابل. 304L مقابل. 304H الفولاذ المقاوم للصدأ

تنتمي الدرجات 304 و304L و304H إلى نفس عائلة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي وتشترك تقريبًا في محتويات الكروم والنيكل. ما يفصلهم هو الكربون. يتحكم محتوى الكربون في كيفية تصرف الفولاذ في حالتين: أثناء اللحام، حيث يمكن للكربون الزائد أن يدمر مقاومة التآكل، وعند درجة حرارة عالية، حيث يوفر الكربون قوة الزحف. وبالتالي فإن الاختيار بين 304 و304L و304H هو قرار يتعلق بطريقة التصنيع ودرجة حرارة الخدمة.

محتوى الكربون: الفرق المحدد

درجة	أونس	الكربون (بالوزن%)	الغرض الأساسي
304	S30400	0.08 max	للأغراض العامة الأوستنيتي غير القابل للصدأ
304L	S30403	0.030 max	البناء الملحومة، يتجنب التوعية
304H	S30409	0.04-0.10	قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الزحف

الحد الأقصى بنسبة 0.08% للمعيار 304 يحد بالفعل من ترسيب الكربيد في معظم التطبيقات.. 304L يقلل الكربون بشكل أكبر إلى 0.03%، وهو الحد الأدنى الذي يتم من خلاله منع ترسب كربيد الكروم عند حدود الحبوب بشكل فعال أثناء اللحام، وبالتالي تحافظ المنطقة المتأثرة بالحرارة على مقاومتها للتآكل بدون معالجة حرارية بعد اللحام.. 304H يرفع الكربون عمدًا إلى 0.04-0.10%: المزيد من الكربون في يعمل المحلول الصلب على تقوية المصفوفة الأوستنيتي عند درجة حرارة مرتفعة، مما يحسن قوة الزحف والتمزق فوق 500 درجة تقريبًا.

التركيب الكيميائي حسب ASTM A240 / A213

تشترك جميع الدرجات الثلاث في نفس النطاقات لعناصر صناعة السبائك الرئيسية. الحدود أدناه تتبع ASTM A240 للألواح والصفائح والشرائط، وASTM A213 للأنابيب غير الملحومة:

عنصر	304 (بالوزن٪)	304 لتر (بالوزن٪)	304H (بالوزن٪)
الكربون (ج)	0.08 max	0.030 max	0.04-0.10
المنغنيز (من)	2.00 max	2.00 max	2.00 max
الفوسفور (ف)	0.045 max	0.045 max	0.045 max
الكبريت (S)	0.030 max	0.030 max	0.030 max
السيليكون (سي)	0.75 max	0.75 max	0.75 max
الكروم (الكروم)	18.00-20.00	18.00-20.00	18.00-20.00
النيكل (ني)	8.00-10.50	8.00-10.50	8.00-10.50

الخواص الميكانيكية (ملدن)

ملكية	304	304L	304H
قوة الشد (MPa) دقيقة	515	485	515
قوة الخضوع (MPa) دقيقة	205	170	205
استطالة (٪) دقيقة	40	40	40

القيم هي الحد الأدنى ASTM A240 للألواح والألواح والشرائط الملدنة. في شكل أنبوب إلى A213، الحد الأدنى للاستطالة هو 35%. تعكس القوة المنخفضة قليلاً لـ 304L انخفاض نسبة الكربون فيها؛ يخفي الحد الأدنى المتطابق 304 و304H في درجة حرارة الغرفة الفرق الحقيقي، والذي يظهر فقط عند درجة حرارة مرتفعة، حيث يحتفظ 304H بقوة أكبر بكثير.

المعالجة الحرارية والسلوك في درجات الحرارة العالية

يتم توفير جميع الدرجات الثلاث في حالة التلدين بالمحلول. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب ASTM A240 معالجة لوحة 304H بالحرارة عند درجة حرارة لا تقل عن 1040 درجة (1900 درجة فهرنهايت) وأن يكون متوسط ​​حجم الحبوب رقم . 7 أو أكثر خشونة، مما يضمن البنية المجهرية ذات الحبيبات الخشنة المرتبطة بمقاومة جيدة للزحف. بالنسبة لأنبوب 304H، تحدد A213 نفس الحد الأدنى للصلب عند 1040 درجة. أثناء اللحام بمعيار 304، وأكثر من ذلك 304H، يمكن أن يؤدي التعرض في نطاق 425-870 درجة إلى ترسيب كربيدات الكروم؛ يعتبر 304L محصنًا من الناحية العملية، ولهذا السبب تحدد السفن والخزانات وخطوط الأنابيب الملحومة الثقيلة 304L. في الخدمة المستمرة ذات درجة الحرارة العالية، 304H هو الدرجة المفضلة لأنابيب التسخين وأنابيب إعادة التسخين للغلاية، وعناصر المبادل الحراري وأجزاء الضغط الأخرى التي تعمل فوق حوالي 500 درجة.

اختيار الدرجة المناسبة

اختر 304 للتطبيقات العامة: المعدات الغذائية، وأدوات المطبخ، والزخارف المعمارية، والخزانات والأنابيب في البيئات المعتدلة. اختر 304L حيثما يتعلق الأمر باللحام الثقيل، خاصة بالنسبة للأجزاء السميكة، والأوعية الكيميائية والغذائية الملحومة، وأي مكون لا يمكن معالجته بالحرارة بعد اللحام. اختر 304H لخدمة الضغط العالي الحرارة مثل الغلايات وأجهزة التسخين الفائقة والمبادلات الحرارية وخطوط المعالجة حيث تتحكم قوة الزحف في التصميم. عندما يجب أن يكون أحد المكونات ملحومًا ويتم تشغيله على الساخن، غالبًا ما يقوم المصممون بإقران المعدن الأساسي 304L بتصميم دقيق، أو تحديد درجة ثابتة مثل 321 للحصول على الخدمة الأكثر سخونة.

التعليمات

س 1: ما هو الفرق الرئيسي بين 304، 304L و304H؟
A1: يقتصر محتوى الكربون . 304L على 0.03% كحد أقصى لقابلية اللحام ومقاومة التآكل بعد اللحام؛ يتم الاحتفاظ بـ 304H إلى 0.04-0.10% لقوة درجات الحرارة العالية؛ المعيار 304 يجلس بينهما للاستخدام العام.

س2: هل يمكن لحام جميع الدرجات الثلاث؟
A2: نعم. 304L هو الأسهل لأنه لا يسبب الحساسية. 304 ويتطلب 304H التحكم في مدخلات الحرارة، ويوصى باستخدام حشو منخفض الكربون مثل ER308L لجميع الثلاثة.

س 3: أين يجب على المهندسين استخدام 304H؟
A3: في خدمة الضغط ذو درجة الحرارة العالية: أنابيب الغلايات، والسخانات الفائقة، والمبادلات الحرارية وأنابيب العملية الساخنة فوق حوالي 500 درجة، حيث تبرر قوة الزحف ومقاومتها للقياس الدرجة.

س 4: هل تكلفة 304L أكثر من 304؟
ج4: قليلًا. تضيف متطلبات الكربون المنخفض تكلفة بسيطة، ولكن الفرق متواضع وعادة ما يفوقه توفير التصنيع في البناء الملحوم.

Q5: هل 304 الفولاذ المقاوم للصدأ مغناطيسي؟
A5: الملدن 304 هو في الأساس غير مغناطيسي. يمكن أن يؤدي العمل البارد أو اللحام إلى إنتاج كميات صغيرة من المارتنسيت، مما ينتج عنه مغناطيسية طفيفة لا تعتبر علامة على وجود مادة معيبة.