فعالية تكلفة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 304-.

النوع 304 هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الأكثر استخدامًا في العالم، والسبب هو-الفعالية من حيث التكلفة: فهو يقدم مزيجًا متوازنًا من مقاومة التآكل، وقابلية التشكيل، وقابلية اللحام، والمتانة بتكلفة أقل بكثير من سبائك الموليبدينوم-. تم تعيين UNS S30400 في الولايات المتحدة، و1.4301 في EN 10088، وSUS304 في JIS، و06Cr19Ni10 في GB/T 20878، 304، وهو الحل الهندسي الافتراضي حيثما يكون السطح المقاوم للصدأ مطلوبًا في بيئة خفيفة إلى معتدلة التآكل.

التركيب الكيميائي 304 (ASTM A240)

حدود التركيب أدناه مأخوذة من ASTM A240، والتي تغطي اللوحة والصفائح والشريط من النوع 304:

عنصر	304 (UNS S30400) بالوزن٪
الكربون (ج)	0.08 كحد أقصى
السيليكون (سي)	0.75 كحد أقصى
المنغنيز (من)	2.00 كحد أقصى
الفوسفور (ف)	0.045 كحد أقصى
الكبريت (S)	0.030 كحد أقصى
الكروم (الكروم)	18.00-20.00
النيكل (ني)	8.00-10.50
الحديد (الحديد)	توازن

يوفر الكروم بنسبة 18% طبقة واقية سلبية، ويعمل النيكل بنسبة 8-10.5% على تثبيت الهيكل الأوستنيتي، مما يمنح السبيكة سلوكًا ممتازًا في السحب العميق واللحام.

الخواص الميكانيكية للمُلدن 304

وفقًا لمعيار ASTM A240، يجب أن تستوفي الألواح والألواح والشرائط الملدنة من النوع 304 الحد الأدنى التالي:

ملكية	الحد الأدنى للقيمة
قوة الشد	515 ميجا باسكال
قوة الخضوع (إزاحة 0.2%)	205 ميجا باسكال
استطالة	40%
صلابة	201 HBW كحد أقصى

تبلغ الكثافة النموذجية 7.93 جم/سم3 ويبلغ معامل المرونة حوالي 193 جيجا باسكال، وهي قيم مفيدة لحسابات الوزن والصلابة في التصميم الإنشائي.

لماذا تعتبر 304 فعالة من حيث التكلفة-مقارنة بدرجات السبائك- الأعلى

304 لا يحتوي على الموليبدينوم، وهو أغلى إضافة شائعة في صناعة السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ. تضيف درجات مثل 316 (UNS S31600) 2.00-3.00% موليبدينوم خصيصًا لمقاومة تأليب الكلوريد، ويكون سعرها أعلى بالمقابل. بالنسبة للغالبية العظمى من التطبيقات، والمياه العذبة، والغذاء، والهواء الجاف، والمواد الكيميائية الخفيفة والأجواء الداخلية، يوفر 304 كل مقاومة التآكل اللازمة، لذا فإن دفع ثمن الموليبدينوم يضيف تكلفة دون إضافة قيمة. يمتد اقتصاد 304 إلى ما هو أبعد من سعر المواد: فقابليته للتشكيل تقلل من تكلفة التصنيع، وقابليته للحام تقلل من تكلفة التصنيع، كما أن توفره على نطاق واسع يقلل من فترات الإنتاج. قاعدة القرار الهندسي بسيطة: استخدم 304 ما لم تحتوي بيئة الخدمة على كلوريدات كبيرة أو أحماض قوية أو درجات حرارة تتطلب درجة مقاومة للحرارة.

نطاق درجة حرارة الخدمة

304 مناسب للخدمة المستمرة حتى حوالي 870 درجة في الأجواء المؤكسدة وللتعرض القصير المتقطع حتى حوالي 925 درجة. تحت الصفر، يحتفظ الهيكل الأوستنيتي بالصلابة حتى درجات الحرارة المبردة، ولهذا السبب يتم استخدام 304 للأنابيب والمعدات المبردة. يجب تطبيق تحذيرين: فوق 870 درجة، تؤدي طبقة الأكسيد إلى زعزعة الاستقرار وتسارع عملية التقشر، وفي نطاق 425-870 درجة، يمكن أن يتسبب التعرض لفترات طويلة في ترسيب كربيد الكروم عند حدود الحبوب، مما يقلل من مقاومة التآكل في الأجزاء الملحومة. عندما يكون هذا الحساس مهمًا، يُفضل-درجة الكربون المنخفضة 304L؛ حيث تكون الأولوية لقوة درجات الحرارة العالية، يتم تحديد 304H.

الصناعات والتطبيقات

ويظهر 304 في معدات تجهيز الأغذية مثل الخزانات والناقلات وأدوات المائدة وآلات التعليب؛ الألواح المعمارية والدرابزين والديكورات الداخلية للمصاعد؛ أنابيب إمداد المياه الداخلية-؛ أوعية تخزين ونقل المواد الكيميائية للوسائط المخففة؛ أغلفة الأجهزة الطبية غير الغازية؛ والآلات العامة في البيئات-منخفضة التآكل. يتم تصنيعه في كل أشكال المنتجات، بدءًا من الألواح والألواح والأشرطة والملفات وحتى القضبان والأسلاك والأنابيب والأنابيب والتجهيزات، مما يجعله مناسبًا للمصدر لأي مشروع تقريبًا.

التعليمات

س1: هل يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 في المناطق الساحلية؟
ج1: لا يوصى باستخدام الخدمة الخارجية غير المحمية لمدة طويلة-. تتسبب مستويات الكلوريد العالية في حدوث تنقر، خاصة في المناطق المتأثرة بحرارة اللحام-، ويكون عمر الخدمة في مثل هذه الظروف عادة أقصر بكثير من 316. بالنسبة للتطبيقات الساحلية، حدد درجة تحمل الموليبدينوم-.

س2: ما هي مادة اللحام المناسبة لـ 304؟
A2: يعتبر سلك ER308L أو الأقطاب الكهربائية E308L قياسيًا. المحتوى المنخفض من الكربون للحشو يحمي اللحام من التحسس، ويجب التحكم في مدخلات الحرارة لتجنب النمو المفرط للحبوب. قد تستفيد المقاطع السميكة من التلدين بعد اللحام عند درجة حرارة 850-900 لتخفيف الضغط.

س3: ما هي درجة حرارة الخدمة القصوى 304؟
A3: الخدمة المستمرة عملية حتى حوالي 870 درجة، مع تعرض قصير متقطع إلى حوالي 925 درجة. وفوق هذه الحدود يصبح فيلم الأكسيد غير مستقر، ويجب تحديد درجات مقاومة للحرارة-مثل 309S أو 310S.

Q4: هل 304 الفولاذ المقاوم للصدأ مغناطيسي؟
ج4: الملدن 304 هو في الأساس غير-مغنطيسي لأن الطور الأوستنيتي غير-مغنطيسي. يعمل العمل البارد على تحويل بعض الأوستينيت إلى مارتنسيت ويزيد من المغناطيسية. التلدين عند 1050-1100 درجة متبوعًا بالتبريد السريع يعيد الحالة غير المغناطيسية.

س 5: كيف يمكن تمييز 304 عن الفولاذ الكربوني؟
A5: الفحوصات الميدانية الشائعة: 304 له سطح لامع ويتفاعل ببطء أو لا يتفاعل على الإطلاق مع محلول تحديد الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما يتحول الفولاذ الكربوني إلى اللون الأحمر بسرعة؛ الملدن 304 يكون مغناطيسيًا ضعيفًا فقط بينما يكون الفولاذ الكربوني مغناطيسيًا بقوة؛ و304 أثقل قليلاً (7.93 مقابل حوالي 7.85 جم/سم3). يبقى التحليل الكيميائي هو الطريقة النهائية.