304/304H (UNS S30400/S30409) is een modificatie van het veelgebruikte roestvrij staal dat bekend staat als "18-8" chroom-nikkel austenitisch roestvrij staal. Het biedt verhoogde sterkte bij temperaturen boven 800 ° F (427 ° C) door het koolstofgehalte binnen het bereik van 0.04-0.10% te regelen. Deze legering staat bekend om zijn veelzijdigheid, betaalbaarheid en corrosiebestendigheid, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen voor algemeen gebruik. Het is gebruikelijk dat 304H dubbel gecertificeerd is als zowel 304 als 304H. Het hoge koolstofgehalte in 304H zorgt ervoor dat het voldoet aan de mechanische eigenschappen en korrelgrootte-eisen van 304H, waardoor het de gewenste eigenschappen bezit. Legering 304/304H vertoont een algemene corrosiebestendigheid die vergelijkbaar is met die van 304/304L roestvrij staal. Het is bestand tegen atmosferische corrosie en matig oxiderende en reducerende omgevingen. Vanwege het hoge koolstofgehalte kan carbideneerslag echter optreden in de door warmte aangetaste zone van lassen. In de gegloeide toestand is legering 304/304H 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
- Chemische en petrochemische verwerking - drukvaten, tanks, warmtewisselaars, leidingsystemen, flenzen, fittingen, kleppen en pompen Aardolieraffinage
Normen
ASTM.......................... Een 240ASME.......................... ZA 240
AMS........................... 5513
QQ-S .......................... 766
Corrosiebestendigheid
304 / 304H roestvrij staal biedt een goede weerstand tegen atmosferische corrosie, evenals tegen verschillende organische en anorganische chemicaliën in matig oxiderende tot matig reducerende omgevingen. Het hoge chroomgehalte 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 zuiver fosforzuur, ongeacht de concentratie, in zowel koude als verdunde warme oplossingen. Het kan ook goed presteren in bijtende oplossingen zonder chloriden of fluoriden bij gematigde temperaturen. Legering 304/304H presteert echter niet goed in sterk reducerende omgevingen die chloriden en zwavelzuur bevatten. In zoetwatervoorziening met lage chloridegehaltes (minder dan 100 ppm).
304/304H presteert goed. Bij hogere chloridegehaltes wordt het echter vatbaar voor spleetcorrosie en putjes. In dergelijke zware omstandigheden wordt een legering met een hoger molybdeengehalte, zoals 316/316L, aanbevolen. 304/304H 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 interkristallijne corrosie van lassen en door warmte beïnvloede zones kunnen 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 + |
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- + ZO2 |
— | <<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-H | 2SO4 | 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 |
Chemische analyse
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/in37,90 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 106200 GPa
Thermische geleidbaarheid 212 ° F (100 ° C)
9.4 BTU/uur/ft2/ft/°F16,3 W/m-°K
Smelten bereik
2550 - 2590 ° F1398 – 1421°C
Elektrische weerstand
29.1 Microhm-in bij 68°C73 Microhm-cm bij 20°C
| 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 | 43 | 30 minuten. | 30 minuten. |
| Ultieme treksterkte, ksi | 91 | 75 min. | 70 min. |
| Rek in 2 inch, % | 58 | 40 minuten. | 40 minuten. |
| Vermindering van de oppervlakte, % | 68 | — | — |
| Hardheid, Rockwell B | 83 | 92 maximaal. | 92 maximaal. |
Fabricage gegevens
304/304H 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
304/304H 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 | 1.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 | ||
Lassen
304/304H kan gemakkelijk worden gelast door de meeste standaardprocessen. Na het lassen van legering 304/304H kan het nodig zijn om de plaat uit te gloeien om de corrosiebestendigheid te herstellen die verloren is gegaan door sensibilisatie voor interkristallijne corrosie wanneer chroomcarbiden neerslaan in de korrelgrenzen in de door de laswarmte beïnvloede zone.