Legering 304/304L (UNS S30400/S30403) is het meest gebruikte "18-8" chroom-nikkel austenitisch roestvrij staal. Het is een kosteneffectieve en veelzijdige corrosiebestendige legering die geschikt is voor een breed scala aan toepassingen voor algemeen gebruik. Het is gebruikelijk dat 304L dubbel gecertificeerd is als zowel 304 als 304L. Het lage koolstofgehalte in 304L, gecombineerd met de toevoeging van stikstof, zorgt ervoor dat het voldoet aan de mechanische eigenschappen van 304 roestvrij staal. Legering 304/304L vertoont weerstand tegen atmosferische corrosie, evenals matig oxiderende en reducerende omgevingen. Het heeft ook een uitstekende weerstand tegen interkristallijne corrosie in de gelaste toestand. Bovendien behoudt legering 304/304L een goede sterkte en taaiheid bij cryogene temperaturen. In de gegloeide toestand is legering 304/304L niet-magnetisch. Het kan echter enigszins magnetisch worden als gevolg van koud werken of lassen. Het kan gemakkelijk worden gelast en verwerkt met behulp van standaard fabricagepraktijken in de winkel.
Toepassingen
- Chemie en petrochemie
Verwerking - drukvaten, tanks, warmtewisselaars, leidingsystemen, flenzen, fittingen, kleppen en pompen
- Verwerking van voedingsmiddelen en dranken
- Geneeskundig
- Mijnbouw
- Aardolie raffinage
- Farmaceutische verwerking
- Energieopwekking - nucleair
- Pulp en papier
Normen
ASTM........ Een 240
ASME........ ZA 240
AMS.......... 5511/5513
QQ-S........ 766
Legering 304 / 304L roestvrij staal vertoont een goede weerstand tegen atmosferische corrosie, evenals weerstand tegen verschillende organische en anorganische chemicaliën in matig oxiderende tot matig reducerende omgevingen. Het hoge chroomgehalte in de legering biedt weerstand tegen oxiderende oplossingen, waaronder salpeterzuur, tot 55% gewicht bij temperaturen tot 176 ° F (80 ° C).
De legering is ook bestand tegen matig agressieve organische zuren zoals azijnzuur. De aanwezigheid van nikkel in de legering draagt bij aan de weerstand tegen matig reducerende oplossingen, zoals puur fosforzuur, bij elke concentratie in koude oplossingen, en tot 10% verdunde hete oplossingen. Het kan ook met succes werken in bijtende oplossingen zonder chloriden. Legering 304/304L presteert echter niet goed in sterk reducerende omgevingen die chloriden en zwavelzuur bevatten.
Legering 304/304L presteert goed in zoetwaterservice met lage chloridegehaltes (minder dan 100ppm). Bij hogere chloridegehaltes wordt de soort echter vatbaar voor spleetcorrosie en putjes. In dergelijke zware omstandigheden wordt een legering met een hoger molybdeengehalte, zoals 316/316L, aanbevolen. Legering 304/304L wordt niet aanbevolen voor gebruik in maritieme omgevingen.
In de meeste gevallen zal de corrosiebestendigheid van legeringen 304, 304L en 304H ongeveer gelijk zijn in verschillende corrosieve omgevingen. In omgevingen die corrosief genoeg zijn om interkristallijne corrosie van lassen en door warmte beïnvloede zones te veroorzaken, moet legering 304L echter worden gebruikt vanwege het lage koolstofgehalte, wat dergelijke corrosie helpt verminderen.
Laagste temperatuur (°F) waarbij de corrosiesnelheid hoger is dan 5 mpy
CORROSIE
MILIEU |
Type
304/304H |
Type
316L |
2205
(UNS S32205) |
2507 |
| 0,2% zoutzuur |
>Koken |
>Koken |
>Koken |
>Koken |
| 1% zoutzuur |
86 blz |
86 |
185 |
>Koken |
| 10% zwavelzuur |
— |
122 |
140 |
167 |
| 60% zwavelzuur |
— |
<54 |
<59 Zoekertjes |
<57 |
| 96% zwavelzuur |
— |
113 |
77 |
86 |
| 85% fosforzuur |
176 |
203 |
194 |
203 |
| 10% salpeterzuur |
>Koken |
>Koken |
>Koken |
>Koken |
| 65% Stikstofzuur |
212 |
212 |
221 |
230 |
| 80% azijnzuur |
212blz |
>Koken |
>Koken |
>Koken |
| 50% mierenzuur |
≤50 |
104 |
194 |
194 |
| 50% natriumhydroxide |
185 |
194 |
194 |
230 |
|
83% fosforzuur +
2% fluorwaterstofzuur
|
113 |
149 |
122 |
140 |
60% salpeterzuur +
2% Hydrochloorzuur |
>140 |
>140 |
>140 |
>140 |
50% azijnzuur +
50% azijnzuuranhydride |
>Koken |
248 |
212 |
230 |
1% zoutzuur +
0,3% ijzerchloride |
68p |
77 blz. |
113pk |
203ps |
10% zwavelzuur +
2000ppm Cl- + N2 |
— |
77 |
95 |
122 |
10% zwavelzuur +
2000ppm Cl- + SO2 |
— |
<<59p |
<59 Zoekertjes |
104 |
| WPA1, hoog Cl-gehalte |
<<50 |
≤50 |
113 |
203 |
| WPA2, hoog F-gehalte |
<<50 |
≤50 |
140 |
167 |
PS = putjes kunnen optreden
PS = putcorrosie/spleetcorrosie kan optreden
| WPA | P2O5 | | CL-F-H2SO4 | | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | CaO | MgO |
| 1 |
54 |
0.20 |
0.50 |
4.0 |
0.30 |
0.20 |
0.10 |
0.20 |
0.70 |
| 2 |
54 |
0.02 |
2.0 |
4.0 |
0.30 |
0.20 |
0.10 |
0.20 |
0.70 |
Gewicht % (alle waarden zijn maximaal, tenzij anders aangegeven)
| Element |
304 |
304H |
| Chroom |
18.0 min.-20.0 max. |
18.0 min.-20.0 max. |
| Nikkel |
8.0 min.-10.5 max. |
8.0 min.-10.5 max. |
| Koolstof |
0.08 |
0.04 min-0.10 max. |
| Mangaan |
2.00 |
2.00 |
| Fosfor |
0.045 |
0.045 |
| Zwavel |
0.030 |
0.030 |
| Silicium |
0.75 |
0.75 |
| Stikstof |
0.10 |
0.10 |
| Ijzer |
Evenwicht |
Evenwicht |
Fysische eigenschappen
Dichtheid
0.285 lbs/in3
7,90 g/cm3
Specifieke warmte
0.12 BTU/lb-°F (32 - 212 °F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)Modulus van elasticiteit
29,0 x 106
200 GPa
Thermische geleidbaarheid 212 ° F (100 ° C)
9.4 BTU/uur/ft2/ft/°F
16,3 W/m-°KSmelten bereik
2550 - 2590 ° F
1398 – 1421°CElektrische weerstand
29.1 Microhm-in bij 68°C
74 Microhm-cm bij 20°C
Gemiddelde thermische uitzettingscoëfficiënt
| Temperatuur bereik |
|
| °F |
°C |
in/in °F |
cm/cm °C |
| 68-212 |
20-100 |
9,2 x 10-6 uur |
16,6 x 10-6 cm |
| 68-932 |
20-500 |
10,0 x 10-6 cm |
18,0 x 10-6 cm |
| 68-1600 |
20-870 |
11,0 x 10-6 cm |
19,8 x 10-6 cm |
Mechanische eigenschappen
| |
ASTM |
| |
Typisch* |
Type 304 |
Type 304H |
| 0,2% offset vloeigrens, ksi |
42 |
30 minuten. |
25 min. |
| Ultieme treksterkte, ksi |
87 |
75 min. |
70 min. |
| Rek in 2 inch, % |
58 |
40 minuten. |
40 minuten. |
| Vermindering van de oppervlakte, % |
70 |
— |
— |
| Hardheid, Rockwell B |
82 |
92 maximaal. |
92 maximaal. |
Fabricage gegevens
Legering 304/304L kan gemakkelijk worden gelast en verwerkt volgens de standaard fabricagepraktijken van de winkel.
Koud vervormen
De legering is vrij ductiel en vormt zich gemakkelijk. Koud werken zal de sterkte en hardheid van de legering verhogen en kan deze enigszins magnetisch maken.
Heet vormen
Werktemperaturen van 750-1150 °C (1652-2102 °F) worden aanbevolen voor de meeste hete werkprocessen. Voor maximale corrosiebestendigheid moet het materiaal worden gegloeid bij minimaal 1900 ° F (1038 ° C) en water worden geblust of snel op een andere manier worden afgekoeld na heet werken.
Bewerking
Legering 304/304L is onderhevig aan verharding tijdens vervorming en is onderhevig aan spaanbreking. De beste bewerkingsresultaten worden bereikt met lagere toerentallen, zwaardere voedingen, uitstekende smering, scherp gereedschap en krachtige stijve apparatuur.
| Operatie |
Gereedschap |
Smering |
VOORWAARDEN |
| |
|
|
Diepte-mm |
Diepte-in |
Voeding-mm/t |
Voeding-in/t |
Snelheid-m/min |
Snelheid-ft/min |
| Draaien |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
13-18 |
42.6-59 |
| Draaien |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
20-25 |
65.6-82 |
| Draaien |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
26-31 |
85.3-101.7 |
| Draaien |
Carbide |
Droge of snijdende olie |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
75-85 |
246-278.9 |
| Draaien |
Carbide |
Droge of snijdende olie |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
90-100 |
295.3-328.1 |
| Draaien |
Carbide |
Droge of snijdende olie |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
110-120 |
360.8-393.7 |
| |
|
|
Snedediepte-mm |
Inbouwdiepte |
Voeding-mm/t |
Invoer/t |
Snelheid-m/min |
Snelheid-ft/min |
| Stek |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
1.5 |
.06 |
0.03-0.05 |
.0012-.0020 |
18-23 |
59-75.5 |
| Stek |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
3 |
.11 |
0.04-0.06 |
.0016-.0024 |
19-24 |
62.3-78.7 |
| Stek |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
6 |
.23 |
0.05-0.07 |
.0020-.0027 |
20-25 |
65.6-82 |
| |
|
|
Boor ø mm |
Boor ø in |
Voeding-mm/t |
Voeding-in/t |
Snelheid-m/min |
Snelheid-ft/min |
| Boren |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
1.5 |
.06 |
0.02-0.03 |
.0007-.0012 |
10-14 |
32.8-45.9 |
| Boren |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
3 |
.11 |
0.05-0.06 |
.0020-.0024 |
12-16 |
39.3-52.5 |
| Boren |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
6 |
.23 |
0.08-0.09 |
.0031-.0035 |
12-16 |
39.3-52.5 |
| Boren |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
12 |
.48 |
0.09-0.10 |
.0035-.0039 |
12-16 |
39.3-52.5 |
| |
|
|
|
|
Voeding-mm/t |
Terugvoeding/t |
Snelheid-m/min |
Snelheid-ft/min |
| Frezen Profileren |
Hogesnelheidsstaal |
Snijolie |
|
|
0.05-0.10 |
.002-.004 |
12-22 |
39.4-72.2 |
Lassen
Legering 304/304L kan gemakkelijk worden gelast door de meeste standaardprocessen. Een warmtebehandeling na het lassen is niet nodig.
