Jekk qatt ordnajt l-istainless steel għal tank iwweldjat, reċipjent tal-pressjoni, jew sistema ta 'pajpijiet kimiċi, ffaċċjajt il-mistoqsija: "304 jew 304L?" Id-differenza fil-prezz tidher żgħira fuq il-karta - forsi $200 fuq ordni ta' $5,000. Il-bejjiegħ jista 'jgħid, "Bażikament huma l-istess." Iżda dik id-deċiżjoni ta' $200 tiddetermina jekk il-weldjaturi tiegħek humiex se jkunu strutturalment sodi ħames snin wara - jew jekk il-korrużjoni intergranulari tkunx kielet miż-żona milquta tas-sħana-ta' kull ġonta tal-weldjatura, u bdawwar reċipjent taħt pressjoni f'bomba tal-ħin.

Id-differenza kollha bejn 304 u 304L tinżel għal numru wieħed: il-kontenut tal-karbonju. 304 jippermetti sa 0.08% tal-karbonju. 304L - l-"L" tirrappreżenta "Karbonju Baxx" - tillimita l-karbonju għal 0.03%. Dik id-differenza ta '0.05% hija inviżibbli għall-għajn, ma tistax tinkixef minn kalamita, u irrilevanti għas-saħħa tat-tensjoni. Iżda waqt l-iwweldjar - fil-minuti meta l-azzar jibred minn 1,500 grad għal 400 grad - dak 0.05% karbonju żejjed fi 304 jippreċipita barra bħala karburi tal-kromju fil-konfini tal-qamħ, inaqqsu l-metall tal-madwar tal-kromju u joħolqu mogħdijiet mikroskopiċi għall-korrużjoni għall-attakk. Dan il-fenomenu jissejjaħ sensitizzazzjoni, u l-mod ta 'falliment li jirriżulta - korrużjoni intergranulari, jew "tħassir tal-weldjatura" - ikkawża aktar ħsarat fit-tagħmir tal-istainless steel mill-mekkaniżmi ta' korrużjoni l-oħra kollha flimkien.
Ir-regola tad-deċiżjoni hija sempliċi: jekk qed iwweldjar, agħżel 304L. Il-primjum tal-ispiża ta '3-8% għal 304L huwa trivjali meta mqabbel mal-ispiża ta' ħsara waħda ta 'weldjatura. Jekk m'intix qed iwweldja - pereżempju, li tispeċifika-folji tal-metall iffurmati fil-kesħa, qfieli, jew stokk ta' bar ittemprat għall-magni - 304 hija teknikament suffiċjenti u kemmxejn inqas għalja. Iżda fil-ktajjen tal-provvista moderni, materjal 304/304L ċertifikat doppju-tant sar komuni li l-primjum tal-prezz effettivament sparixxa għall-biċċa l-kbira tal-forom ta' prodotti standard. Meta jkollok dubju, speċifika 304/304L doppju-ċertifikati - ikollok il-garanzija ta' karbonju baxx ta' 304L mingħajr ma tħallas żejda.
Kompożizzjoni Kimika - L-0.05% Li Tibdel Kollox
304 u 304L jaqsmu l-istess kimika bażi - 18-20% kromju u 8-10.5% nikil - u huma differenti biss fil-kontenut massimu permissibbli tal-karbonju: 304 jippermetti sa 0.08% karbonju, filwaqt li 304L jillimitah għal 0.03%. Din id-differenza ta 'element wieħed m'għandha l-ebda impatt li jista' jitkejjel fuq il-proprjetajiet mekkaniċi f'temperatura tal-kamra, iżda hija l-fattur deċiżiv għar-reżistenza għall-korrużjoni tal-weldjatura.
Kemm 304 kif ukoll 304L jappartjenu għall-familja tal-istainless steel awstenitiku 300-serje. Huma mhux-manjetiċi fil-kondizzjoni ittemprat, għandhom formabilità u weldjabbiltà eċċellenti, u jipprovdu reżistenza ġenerali tajba għall-korrużjoni f'ambjenti atmosferiċi, milwiema u kemmxejn aċidużi. Il-laqam "18-8" jirreferi għall-kompożizzjoni approssimattiva tagħhom ta 'kromju + 8% ta' 18% tan-nikil - formula li għamlet 304 l-aktar grad ta 'azzar li ma jissaddadx użat fid-Dinja, li jammonta għal aktar minn 50% tal-produzzjoni globali tal-istainless steel.
|
Element |
304 (UNS S30400) |
304L (UNS S30403) |
Għaliex Jgħodd |
|
Karbonju (C) |
0.08% max |
0.03% max |
ID-differenza kritika - tiddetermina r-riskju ta' sensitizzazzjoni waqt l-iwweldjar |
|
Kromju (Cr) |
18.0–20.0% |
18.0–20.0% |
- identiku jipprovdi film ta' ossidu passiv għar-reżistenza għall-korrużjoni |
|
Nikil (Ni) |
8.0–10.5% |
8.0–11.0% |
Kważi -identiċi - jistabbilizza struttura awstenitika (FCC); 304L jippermetti ftit aktar Ni biex jikkumpensa għal C aktar baxx |
|
Manganiż (Mn) |
2.0% max |
2.0% max |
Deoxidizer - identiku waqt il-produzzjoni tal-azzar |
|
Silikon (Si) |
0.75% max |
0.75% max |
Deoxidizer residwu identiku - |
|
Fosfru (P) |
0.045% max |
0.045% max |
Impurità - identika; ogħla P inaqqas id-duttilità |
|
Kubrit (S) |
0.030% max |
0.030% max |
Impurità - identika; ogħla S itejjeb il-maknabbiltà iżda jnaqqas il-weldjabbiltà |
|
Nitroġenu (N) |
0.10% max |
0.10% max |
Residwu identiku -; iżid is-saħħa ftit |
|
Ħadid (Fe) |
Bilanċ |
Bilanċ |
- identiku bejn wieħed u ieħor 67-73% |
Għaliex 0.05% tal-Karbonju Jgħodd tant? - Il-Mekkaniżmu ta' Sensitizzazzjoni
MetaAzzar li ma jissaddadx 304jissaħħan sa 425-870 grad - il-firxa tat-temperatura milħuqa fiż-żona milquta tas-sħana- (HAZ) ħdejn weldjatura - l-atomi tal-karbonju li huma maħlula fil-matriċi tal-metall isiru mobbli u jemigraw lejn il-konfini tal-qamħ, fejn jirreaġixxu mal-kromju biex jiffurmaw karbur tal-kromju (C₃r₂)₃ preċipitati. Kull partiċella tal-karbur tal-kromju tikkonsma bejn wieħed u ieħor 16-il atomu tal-kromju għal kull 6 atomi tal-karbonju, u jnaqqas ir-reġjun tal-konfini tal-qamħ ta 'kromju taħt il-limitu ta' 12% meħtieġ biex jinżamm il-film tal-ossidu passiv. Ir-riżultat: żona mikroskopika ta' kromju-eżawrita f'kull konfini tal-qamħ, li jissaddad b'mod preferenzjali meta espost għal elettrolit - mod ta' falliment magħruf bħala korrużjoni intergranulari (IGC) jew "tħassir tal-weldjatura."
Biex tifhem għaliex 0.05% tal-karbonju jagħmel id-differenza bejn ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-falliment tal-korrużjoni, aħseb fl-atomi tal-karbonju bħala "ħallelin tal-kromju". F'304, b'sa 0.08% tal-karbonju, hemm biżżejjed atomi tal-karbonju fl-azzar biex jisirqu l-kromju minn bejn wieħed u ieħor 1.3% tal-kontenut totali ta 'kromju meta jiffurmaw karburi. Dan inaqqas il-livell tal-kromju tal-konfini tal-qamħ taħt it-12% - tal-limitu tal-film passiv kritiku. F'304L, b'0.03% ta' karbonju biss, l-ammont ta 'kromju li jista' jiġi "misruq" huwa inqas minn 0.5% tal-kromju totali - mhux biżżejjed biex iwaqqgħu kwalunkwe limitu ta 'qamħ taħt il-limitu ta' 12%. Il-konfini tal-qamħ f'304L iwweldjat iżommu r-reżistenza sħiħa tagħhom għall-korrużjoni, anke mingħajr trattament bis-sħana ta' wara-weldjatura.
Il-firxa tat-temperatura ta' sensitizzazzjoni ta' 425-870 grad (800-1,600 grad F) hija importanti b'mod kritiku għaliex din hija eżattament il-firxa tat-temperatura li tgħaddi minnha ż-żona affettwata tas-sħana- ta' weldjatura waqt it-tkessiħ. Weldjatura GTAW (TIG) tipika fuq folja 304 ta 'ħxuna ta' 3mm iżżomm il-HAZ fil-medda ta 'sensitizzazzjoni għal madwar 30-60 sekonda - twil biżżejjed biex il-preċipitazzjoni tal-karbur tibda f'304, iżda mhux twil biżżejjed biex tikkawża sensitizzazzjoni li tista' titkejjel f'304L. Għal sezzjonijiet eħxen (10mm +), ir-rata ta 'tkessiħ aktar bil-mod testendi l-ħin fil-medda ta' sensitizzazzjoni għal diversi minuti, u tagħmel 304L essenzjali.
Doppju-Ċertifikat 304/304L - L-Istandard Modern
Fil-prattika, il-biċċa l-kbira tal-istainless steel prodotti llum - prodotti rrumblati b'mod partikolari ċatti- (folja, pjanċa, kolja) u prodotti tubulari (pajp, tubu) - huwa doppju-ċertifikat li jissodisfa kemm il-kimika 304 kif ukoll 304L. Dan ifisser li l-materjal għandu karbonju Inqas minn jew ugwali għal 0.03% (li jiltaqa 'ma' 304L), kromju 18.0-20.0%, u nikil 8.0-10.5% (li jilħaq it-tnejn). Materjal doppju-ċertifikat jelimina l-ħtieġa li tagħżel - awtomatikament tikseb il-weldjabbiltà ta '304L bil-prezz ta' 304. Dejjem staqsi lill-fornitur tiegħek jekk il-materjal huwiex ċertifikat doppju; jekk ikun, id-dibattitu 304 vs 304L jiġi solvut.
Iċ-ċertifikazzjoni doppja saret mifruxa minħabba raffinar modern ta 'dekarburizzazzjoni tal-argon-ossiġenu (AOD), li jipproduċi aktar minn 95% tal-istainless steel dinji, naturalment jikseb livelli ta' karbonju taħt 0.03% mingħajr spiża addizzjonali sinifikanti. Il-proċess AOD jinjetta taħlita ta' argon u ossiġnu fl-azzar imdewweb biex ineħħi l-karbonju - u huwa aktar faċli u orħos li jitneħħa l-karbonju sa 0.02-0.03% milli tieqaf preċiżament f'0.08%. Dan ifisser li għall-produttur tal-azzar modern, il-produzzjoni tal-kimika 304L hija fil-fatt l-inadempjenza - u l-produzzjoni ta '304 b'karbonju ogħla teħtieġ li żżid intenzjonalment il-karbonju lura fit-tidwib. Dan huwa għaliex 304/304L ċertifikat doppju sar in-norma tal-industrija aktar milli l-eċċezzjoni.
[Sors] ASTM A240/A240M - Speċifikazzjoni Standard għall-Kromju u l-Kromju-Nikil Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip. ASTM A312/A312M - Speċifikazzjoni Standard għal Pajpijiet ta' l-Azzar li ma jsaddadx awstenitiku mingħajr saldatura, iwweldjati u maħduma ħafna fil-kesħa.
Proprjetajiet Mekkaniċi - Huma 304 u 304L l-istess Qawwa?
F'temperatura tal-kamra fil-kondizzjoni ittemprat, 304 u 304L għandhom proprjetajiet tensili essenzjalment identiċi. Iż-żewġ gradi jissodisfaw l-istess rekwiżiti minimi ASTM A240: saħħa tat-tensjoni Akbar minn jew ugwali għal 515 MPa (75 ksi), saħħa ta 'rendiment Akbar minn jew ugwali għal 205 MPa (30 ksi), u elongazzjoni Akbar minn jew ugwali għal 40%. Kwalunkwe differenza fis-saħħa bejn żewġ biċċiet ta '304 u 304L hija attribwibbli għad-daqs tal-qamħ, l-istorja tax-xogħol kiesaħ, u l-prattika ta' ttemprar - mhux għad-differenza fil-kontenut tal-karbonju.

|
Proprjetà |
304 (ittemprat) |
304L (ittemprat) |
Differenza |
|
Qawwa tat-tensjoni (min) |
515 MPa (75 ksi) |
515 MPa (75 ksi) |
Xejn - minimu identiku |
|
Qawwa tat-tensjoni (tipika) |
585-620 MPa |
570-605 MPa |
1-2% inqas għal 304L (negliġibbli) |
|
Qawwa tar-Rendiment 0.2% (min) |
205 MPa (30 ksi) |
205 MPa (30 ksi) |
Xejn - minimu identiku |
|
Qawwa tar-Rendiment 0.2% (tipiku) |
250-290 MPa |
240-280 MPa |
3-5% inqas għal 304L (negliġibbli) |
|
Titwil f'50mm (min) |
40% |
40% |
Xejn - minimu identiku |
|
Ebusija (mass) |
201 HBW / 92 HRB |
201 HBW / 92 HRB |
Xejn - massimu identiku |
|
Modulu ta 'Elastiċità |
193 GPa |
193 GPa |
Identiku |
|
Densità |
8.00 g/ċm³ |
8.00 g/ċm³ |
Identiku |
-Qawwa tat-Temperatura Għolja: Id-Differenza Sottili f'Temperaturi Għoli
Fuq madwar 425 grad (800 grad F), 304 iżomm qawwa kemmxejn ogħla minn 304L minħabba li l-kontenut ogħla ta 'karbonju jipprovdi effett żgħir ta' preċipitazzjoni-ti ssaħħaħ minn dispersjonijiet ta 'karbur fini. Madankollu, dan il-vantaġġ jiġi b'kompromess sever-off: f'dawn l-istess temperaturi, 304 huwa vulnerabbli għal sensitizzazzjoni jekk qabel kien iwweldjat. Għal applikazzjonijiet ta' -temperatura għolja 'l fuq minn 425 grad fejn l-iwweldjar huwa meħtieġ, ikkunsidra 304H (0.04-0.10% C, UNS S30409) minflok - li tgħaqqad is-saħħa f'temperatura għolja ta' karbonju ogħla b'daqs tal-qamħ kontrollat għal reżistenza għat-tkaxkir, skont ir-rekwiżiti tal-Kodiċi tal-Boiler ASME.
It-Taqsima II tal-Kodiċi tal-Boiler u Reċipjent tal-Pressjoni ASME, Parti D tipprovdi valuri ta' stress permissibbli għaż-żewġ gradi f'temperaturi elevati. F'500 grad (932 grad F), 304 għandu stress permissibbli ta 'madwar 102 MPa vs 94 MPa għal 304L - differenza ta' madwar 8%. F'600 grad (1,112 grad F), id-differenza jonqos għal madwar 5%. Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet industrijali taħt 400 grad - li jinkludi l-maġġoranza l-kbira tal-ipproċessar kimiku, ikel u xorb, farmaċewtiċi, trattament tal-ilma, u applikazzjonijiet arkitettoniċi - din id-differenza ta 'saħħa ta' temperatura- għolja hija irrilevanti, u l-vantaġġ tal-korrużjoni ta '304L jegħleb kwalunkwe benefiċċju ta' saħħa teoretika4.
[Sors] Kodiċi tal-Boilers u Reċipjenti tal-Pressjoni ASME, Taqsima II, Parti D - Proprjetajiet (Metriċi), Edizzjoni 2023. Valuri tal-istress permissibbli ASTM A240/A240M.
Prestazzjoni tal-Iwweldjar - Il-Qofol tad-Deċiżjoni 304 vs 304L
It-tħassir tal-weldjatura (korrużjoni intergranulari fiż-żona affettwata tas-sħana-) iseħħ f'erba 'passi: (1) il-metall bażiku maġenb il-weldjatura jissaħħan għal 425-870 grad; (2) l-atomi tal-karbonju jinfirxu mal-konfini tal-qamħ u jirreaġixxu mal-kromju biex jiffurmaw karburi tal-kromju; (3) ir-reġjun tal-konfini tal-qamħ maġenb il-karburi huwa mnaqqas mill-kromju taħt it-12%; (4) meta espost għal ambjent korrużiv - anke aċidi ħfief jew umdità - il-konfini tal-qamħa mnaqqsa tal-kromju- jissaddad b'mod preferenzjali, u l-metall litteralment jaqa' barra tul il-konfini tal-qamħ. F'304L, il-pass 2 qatt ma jilħaq il-limitu kritiku minħabba li m'hemmx biżżejjed karbonju biex jifforma netwerk kontinwu ta 'karburi tal-konfini tal-qamħ.
Biex Ħares dan il-proċess, immaġina ħajt tal-briks. Il-ħbub tal-istainless steel huma l-briks - b'saħħithom, reżistenti għall-korrużjoni-, u individwalment intatti. Il-konfini tal-qamħ huma l-mehrież bejn il-briks. F'un-iwweldjat 304 jew iwweldjat 304L, il-mehrież huwa b'saħħtu daqs il-briks. Iżda f'304 iwweldjat, is-sensitizzazzjoni tħoll il-kromju mill-mehrież, u jibdlu f'ramel. Il-ħajt għadu jidher qisu ħajt - il-briks għadhom hemm, il-ġeometrija mhix mibdula - iżda spinta ħafifa (ambjent korrużiv) tikkawża li l-briks jinfarrku, minħabba li l-mehrież li żammhom flimkien spiċċa. Huwa għalhekk li t-tħassir tal-weldjatura huwa tant insidjuż: il-komponent jidher normali sakemm ifalli f'daqqa.
Iwweldjar 304 vs 304L - Regoli Prattiċi
Regola għall-iwweldjar KOLLHA: Uża metall tal-mili 308L (ER308L għal TIG, E308L għal stick), irrispettivament minn jekk intix iwweldjar 304 sa 304, 304L sa 304L, jew 304 sa 304L. Il-mili tal--karbonju baxx jiżgura li l-metall tal-weldjatura innifsu huwa reżistenti għas-sensitizzazzjoni. Anke jekk il-metall bażiku huwa standard 304, il-metall tal-weldjatura depożitat ikollu r-reżistenza għall-korrużjoni ta 'Azzar 304L.
|
Metall Bażi |
Filler Metall |
Weldability |
Riskju ta' Sensitizzazzjoni |
PWHT Meħtieġa? |
|
304 sa 304 |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Eċċellenti |
HAZ GĦOLJA - se jissensibilizza |
IVA - ittemprar tas-soluzzjoni f'1,040-1,150 grad + it-tifi tal-ilma |
|
304L sa 304L |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Eċċellenti |
LOW - HAZ jirreżisti s-sensitizzazzjoni |
LE - mhux meħtieġ għar-reżistenza għall-korrużjoni |
|
304 sa 304L |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Eċċellenti |
HAZ ġenb - 304 MODERAT jista' jissensibilizza |
Rakkomandat jekk in-naħa 304 tkun esposta għal midja korrużiva |
|
304/304L doppju-ċertifikat għall-istess |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Eċċellenti |
BOX - karbonju Inqas minn jew ugwali għal 0.03% |
LE - mhux meħtieġ |
Post-Trattament tas-Sħana tal-Weldjatura - Meta 304 Jeħtieġu u 304L Mhux
Id-differenza prattika fundamentali bejn 304 u 304L hija din: komponent 304 iwweldjat li se jara servizz korrużiv GĦANDU jkun soluzzjoni-ittemprat wara l-iwweldjar biex jerġa -dewweb il-karburi tal-kromju u jirrestawra r-reżistenza għall-korrużjoni. L-ittemprar tas-soluzzjoni jeħtieġ li jsaħħan il-komponent kollu għal 1,040-1,150 grad (1,900{-2,100 grad F) u mbagħad jitfi malajr fl-ilma - proċess li jiswa ħafna flus, enerġija-intensiva, u ħafna drabi fiżikament impossibbli għal tankijiet kbar, pajpijiet fabbrikati, bastimenti ta' pressjoni (tanks kbar, pajpijiet fabbrikati, bastimenti ta' pressjoni). Komponent 304L iwweldjat jikseb l-istess reżistenza għall-korrużjoni fil-kundizzjoni-iwweldjata - l-ebda trattament tas-sħana wara l-iwweldjar meħtieġ.
Dan huwa l-argument ekonomiku għal 304L f'sentenza waħda: l-ispiża tas-soluzzjoni ittemprar fabbrikazzjoni wweldjata kbira ($2,000-10,000 għal ċiklu tal-forn flimkien mar-riskju ta 'distorsjoni) hija 10-50 darbiet il-premium għall-użu ta' 304L minflok 304 ($200-500 fuq proġett tipiku). Meta PWHT huwa impossibbli - għal weldjaturi fuq il-post fuq pajpijiet installati, għal tankijiet ta 'ħażna kbar, għal tiswijiet għal tagħmir eżistenti - 304L mhux biss preferut; huwa meħtieġ.
Parametri tal-Iwweldjar għal 304 u 304L
|
Parametru |
304 |
304L |
Noti |
|
Proċess Rakkomandat |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
Identiċi - il-proċessi komuni kollha tal-iwweldjar bl-ark aċċettabbli |
|
Filler Metal (AWS) |
ER308L / E308L (mili tal--karbonju baxx preferut) |
ER308L / E308L |
Uża mili ta'-karbonju baxx għall-iwweldjar KOLLHA tal-familja 304 |
|
Gass Protettiv (GTAW) |
100% Ar jew Ar + 2-5% H₂ |
100% Ar jew Ar + 2-5% H₂ |
Identiku |
|
Saħħan minn qabel |
Xejn meħtieġ (ambjent sa 50 grad) |
Xejn meħtieġ (ambjent sa 50 grad) |
SS awstenitiku identiku - ma jeħtieġx tisħin minn qabel |
|
Max Interpass Temp |
175 grad (350 grad F) |
175 grad (350 grad F) |
Tempi identiċi - ogħla jżidu r-riskju ta' sensitizzazzjoni għaż-żewġ gradi |
|
Medda ta 'Input tas-Sħana |
0.5-2.5 kJ/mm (tipiku) |
0.5-2.5 kJ/mm (tipiku) |
Id-dħul ta' sħana aktar baxx ta' - inaqqas il-wisa' ta' HAZ u l-ħin tat-tkessiħ |
|
Post-Tindif tal-Weld |
Pejst tal-pickling jew pinzell tal-wajer + passivazzjoni |
Pejst tal-pickling jew pinzell tal-wajer + passivazzjoni |
Identiku - neħħi lewn tas-sħana biex tirrestawra saff passiv |
|
PWHT (Solution Anneal) |
MEĦTIEĠ għal servizz korrużiv |
MHUX meħtieġa |
ID-differenza ekonomika u prattika |
[Sors] AWS A5.9/A5.9M - Speċifikazzjoni għal Elettrodi u Vireg tal-Iwweldjar tal-Azzar Stainless Bare. AWS D1.6/D1.6M - Kodiċi tal-Iwweldjar Strutturali - Stainless Steel.
Reżistenza għall-Korrużjoni - Fejn il-Vantaġġ tal--Karbonju Baxx Issir Viżibbli
Intergranular corrosion (IGC) is the primary corrosion mechanism that differentiates 304 from 304L. In the unwelded, annealed condition, both grades have identical general corrosion resistance to atmospheric exposure, fresh water, mild chemicals, and food products. But after welding, 304 becomes susceptible to IGC in even mildly corrosive environments - including tap water, rainwater, and humid air - because the chromium-depleted grain boundaries in the HAZ are anodic to the surrounding grains, creating microscopic galvanic cells. 304L after welding remains resistant to IGC because its grain boundaries retain >12% kromju.

Il-korrużjoni intergranulari hija partikolarment perikoluża minħabba li huwa diffiċli li tinstab permezz ta 'spezzjoni viżwali. Weldjatura 304 sensitizzata tidher normali fuq il-wiċċ - tista 'saħansitra tgħaddi minn test penetrant taż-żebgħa, minħabba li l-wiċċ huwa kontinwu. Imma meta espost għal likwidu konduttiv - anke ilma tal-proċess kemmxejn aċiduż - il-konfini tal-qamħ jinħall, u l-metall jitlef is-saħħa mingħajr ma jitlef il-ħxuna tas-sezzjoni. Pajp 304 sensitizzat li kien idrottestjat għal pressjoni tad-disinn 1.5x fl-1 jum jista 'jfalli fi pressjoni tad-disinn 0.3x wara sitt xhur ta' servizz, minħabba li l-korrużjoni intergranulari bidlet metall kontinwu fi ħbub konnessi b'mod laxk mingħajr saħħa ta 'rabta bejniethom.
Reżistenza għall-Korrużjoni mill-Ambjent - 304 vs 304L Wara l-Iwweldjar
|
Ambjent |
304 (Mhux iwweldjat) |
304L (Mhux iwweldjat) |
304 (Iwweldjat, Nru PWHT) |
304L (Iwweldjat, Nru PWHT) |
Rebbieħ għal Servizz Iwweldjat |
|
Atmosferiku (ġewwa) |
Eċċellenti |
Eċċellenti |
Ir-riskju tajjeb ta' - IGC huwa baxx fl-arja xotta |
Eċċellenti |
Jew (riskju baxx) |
|
Atmosferiku (barra, xita) |
Eċċellenti |
Eċċellenti |
FQIR - ilma tax-xita huwa konduttiv biżżejjed għall-IGC fuq xhur |
Eċċellenti |
304L |
|
Ilma ħelu (vit, xmara) |
Eċċellenti |
Eċċellenti |
FQIR - minerali maħlul jaċċelleraw l-IGC |
Eċċellenti |
304L |
|
Ilma baħar / ilma salmastru |
Ġust - pitting risk minn Cl⁻ |
Ġust - pitting risk minn Cl⁻ |
MHUX RAKKOMANDAT - IGC + pitting |
Ġust - reżistenti għall-IGC; fadal pitting |
La (uża 316L għal Cl⁻) |
|
Aċidi organiċi dilwiti (ikel) |
Eċċellenti |
Eċċellenti |
MODERAT - aċidu aċetiku/ċitriku jattakka l-konfini sensitizzati |
Eċċellenti |
304L |
|
Aċidu nitriku (HNO₃,<50%, <50°C) |
Eċċellenti |
Eċċellenti |
FQIR - HNO₃ huwa test standard għas-suxxettibilità IGC (test Huey) |
Eċċellenti |
304L |
|
Aċidu fosforiku (H₃PO₄, dilwit) |
Eċċellenti |
Eċċellenti |
FQIR - attakki ssensibilizzaw lil HAZ |
Eċċellenti |
304L |
|
Kawstiku (NaOH,<50%, <100°C) |
Tajjeb |
Tajjeb |
Riskju tajjeb ta' - SCC kawstiku, iżda inqas sensittività għall-IGC |
Tajjeb |
Jew (SCC kawstiku huwa l-fattur li jillimita) |
|
Atmosfera tal-pjanti kimiċi |
Tajjeb |
Tajjeb |
FQIR - dħaħen tal-aċidu + umdità=IGC rapidu |
Eċċellenti |
304L |
Testijiet Standard għas-Suxxettibilità għall-Korrużjoni Intergranulari
Jintużaw tliet testijiet standardizzati biex jivverifikaw li 304L (jew kwalunkwe azzar li ma jissaddadx b'livell baxx ta'-karbonju) huwa reżistenti għall-korrużjoni intergranulari wara l-iwweldjar: ASTM A262 Prattika A (test tal-inċiżjoni tal-aċidu ossaliku - screening rapidu, 15-il minuta), Prattika C (test tal-aċidu nitriku / Huey - tul ta' żmien kwantitattiv 48{7}), telf ta' piż 48{7} kwantitattiv Prattika E (ramm-sulfat tar-ram-aċidu sulfuriku/Strauss test - test tal-liwja wara 15-siegħa jagħli). 304L fil-kundizzjoni kif-iwweldjati tgħaddi t-tlieta; 304 fil-kondizzjoni kif-iwweldjata tfalli t-tlieta - tipprovdi evidenza kwantitattiva bbażata fuq standards tad-differenza kritika bejn il-gradi.
It-test Huey (ASTM A262 Prattika C) huwa l-aktar sever u kwantitattiv mit-tlieta. Kampjun ta' 304 iwweldjat mgħolli f'65% aċidu nitriku għal ħames perjodi ta' 48-siegħa tipikament jitlef 0.5-5.0 mm/sena (20-200 mil fis-sena) fil-HAZ - rata ta' korrużjoni 10-10 tal-metall bażiku tal-madwar. Eżemplari 304L iwweldjat bl-istess mod ittestjat taħt kundizzjonijiet identiċi jitlef inqas minn 0.05 mm/sena (2 mils kull sena) - joqrob lejn il-limitu ta 'skoperta tat-test. Din id-differenza ta 'miljun darba fir-rata ta' korrużjoni tal-konfini tal-qamħ hija l-evidenza tal-inġinerija wara r-regola sempliċi: "weldjatura=uża l-grad L."
Gwida għall-Applikazzjoni - Meta Agħżel 304 vs 304L
|
Applikazzjoni |
Iwweldjar Meħtieġa? |
Servizz Korrużiv? |
PWHT Possibbli? |
Grad Rakkomandat |
Raġuni |
|
Reċipjent tal-pressjoni (ASME VIII) |
Iva |
Tvarja |
Iva, iżda għalja |
304L (doppju-ċertifikat) |
Evitar PWHT + preferenza ASME għal L-grad fil-kostruzzjoni wweldjata |
|
Chemical storage tank (>5,000 L) |
Iva - fabbrikazzjoni tal-ħanut |
Iva - kimiċi maħżuna |
Nru - kbir wisq |
304L |
Qasam PWHT impossibbli; L-IGC tikkawża falliment katastrofiku |
|
Tagħmir għall-ipproċessar tal-ikel |
Iva - weldjaturi sanitarji |
Iva - aċidi tal-ikel + kimiċi tat-tindif |
Iva, imma mhux prattiku |
304L |
Il-weldjaturi sanitarji għandhom ikunu mitħunin bla xkiel u passivati; 304L jevita korrużjoni HAZ taħt depożiti |
|
Arkitettoniku / dekorattiv (l-ebda iwweldjar) |
Nru |
Le (ġewwa jew barra ħafifa) |
N/A |
304 |
Ebda wweldjar=ebda riskju ta' sensitizzazzjoni; 304 huwa 3-5% orħos (jekk mhux ċertifikat doppju) |
|
Qafliet (boltijiet, ġewż, woxers) |
Nru |
Normalment le |
N/A |
304 |
Qafliet b'ras-kesħa mhumiex iwweldjati; 304 jipprovdi reżistenza għall-korrużjoni adegwata |
|
Rukkelli tal-pajpijiet għal impjant kimiku |
Iva - iwweldjar estensiv tal-ħanut |
Iva - kimiċi tal-proċess |
Possibbli iżda għalja |
304L (doppju-ċertifikat) |
Weldjaturi multipli għal kull rukkell; PWHT jikkawża distorsjoni; 304L jevita l-PWHT kollha |
|
Tubi tal-iskambjatur tas-sħana |
Iva - tubu-għal-weldjaturi tal-folji tat-tubi |
Iva - ilma li jkessaħ jew fluwidu tal-proċess |
L-ebda - mhux prattiku għall-qatet ta' tubi |
304L |
Il-weldjaturi tat-tubi-għa-tubesheet huma kritiċi u diffiċli biex jissewwew; ebda PWHT possibbli wara l-irrumblar |
|
Pajpijiet tal-birrerija / tal-ħalib |
Iva - iwweldjar TIG orbitali |
Iva - soluzzjonijiet CIP (aċidu + kawstiku) |
Nru |
304L |
Il-weldjaturi orbitali ma jistgħux jiġu ttrattati bis-sħana-individwalment; Il-kimiċi tas-CIP jattakkaw HAZ sensitizzati |
|
Exhaust / inforra taċ-ċumnija (niexef, mingħajr iwweldjar) |
Nru |
Le (gassijiet niexfa) |
N/A |
304 |
L-ebda iwweldjar, l-ebda elettrolit likwidu=l-ebda riskju IGC |
|
Tiswija-iwweldjata fuq il-pajp 304 eżistenti |
Iva |
Jiddependi fuq is-servizz |
Ebda - kundizzjonijiet tal-qasam |
304L mili + metall bażiku |
Uża mili 304L għat-tiswijiet kollha fuq il-post; jekk tissostitwixxi sezzjonijiet tal-pajpijiet, uża 304L |
Il-Ħames Regoli għall-Għażla bejn 304 u 304L
Regola 1Il-komponent se jkun iwweldjat? - Jekk IVA, uża 304L jew doppju-ċertifikat 304/304L. Din il-mistoqsija waħda ssolvi aktar minn 80% tad-deċiżjonijiet 304 vs 304L. Kwalunkwe iwweldjar - anke weldjatura waħda ta' tack, twaħħil tal-pjanċa tal-isem, bracket ta' appoġġ - joħloq HAZ li huwa suxxettibbli għal sensitizzazzjoni fl-istandard 304.
Regola 2Il-ħxuna tal-ħajt hija akbar minn 3 mm (1/8 pulzier)? - Jekk IVA, uża 304L. Sezzjonijiet eħxen jiksħu aktar bil-mod mit-temperatura tal-iwweldjar, u jestendu l-ħin mgħoddi fil-medda ta 'sensitizzazzjoni (425-870 grad). Pjanċa ħoxna ta' 25mm-tista' tibqa' fil-medda ta' sensitizzazzjoni għal 5-10 minuti wara l-iwweldjar, meta mqabbla ma' 30-60 sekonda għal folja ta' 1.5mm - aktar minn 10 darbiet itwal biex tiżviluppa preċipitazzjoni tal-karbur.
Regola 3Il-komponent se jara ambjent korrużiv? - Jekk IVA u wweldjati, uża 304L. "Korrużiv" jinkludi ambjenti li jidhru ħfief: ilma tal-vit, ilma tax-xita, arja umda, aċidi tal-ikel (ħall, meraq tal-frott), kimiċi tat-tindif, kondensat tal-proċess. L-IGC ma teħtieġx aċidi konċentrati - teħtieġ biss elettrolit biex tifforma ċellula galvanika bejn il-konfini tal-qamħa mnaqqsa tal-kromju- (anodu) u l-qamħa tal-madwar (katodu).
Regola 4It-ttemprar tas-soluzzjoni ta' wara-weldjatura huwa impossibbli jew imprattikabbli? - Jekk IVA, uża 304L. L-ittemprar tas-soluzzjoni jeħtieġ tisħin għal 1,040-1,150 grad segwit minn tkessiħ rapidu tal-ilma. Dan huwa impossibbli għal: pajp-iwweldjat fuq il-post, tankijiet kbar, tagħmir installat, tiswijiet, komponenti ta' ħitan irqaq li jgħawġu, u komponenti b'uċuħ maħduma li jossidaw. Għal dawn il-każijiet, 304L hija l-unika għażla.
Regola 5It-temperatura operattiva hija 'l fuq minn 425 grad (800 grad F)? - Jekk IVA, ikkunsidra 304H minflok. 304 għandu saħħa tat-temperatura għolja kemmxejn aħjar-minn 304L, imma jekk il-komponent ikun iwweldjat u jaħdem 'il fuq minn 425 grad , 304H (UNS S30409, 0.04-}0.04-Qabub) jipprovdi daqs CTM daqs 0.107% akbar minn CTM jew qamħ immexxija saħħa creep u konformità tal-Kodiċi ASME. Tużax 304 jew 304L għal tankijiet taħt pressjoni kodifikati ASME 'l fuq minn 425 grad mingħajr ma tivverifika l-istress permissibbli.
Mistoqsijiet Frekwenti
Q: Xi tfisser l-"L" fi 304L?
A: "L" tirreferi għal "Karbonju Baxx." L-istainless steel 304L għandu kontenut massimu ta 'karbonju ta' 0.03%, meta mqabbel ma '0.08% għall-istandard 304. Dan il-kontenut ta 'karbonju aktar baxx jipprevjeni l-preċipitazzjoni tal-karbur tal-kromju fil-konfini tal-qamħ waqt l-iwweldjar, li hija l-kawża ewlenija tal-korrużjoni intergranulari (tħassir tal-weldjatura). Id-denominazzjoni "L" ġiet introdotta mill-ASTM fis-snin 50 speċifikament biex tindirizza fallimenti tal-korrużjoni tal-weldjatura fit-tagħmir tal-ipproċessar kimiku.
Q: 304L huwa aktar dgħajfa minn 304?
A: Le - f'temperatura tal-kamra, 304 u 304L għandhom essenzjalment identiċi ta 'tensjoni u saħħa ta' rendiment (it-tnejn jissodisfaw il-minimi ASTM A240: 515 MPa tensili, 205 MPa rendiment). F'temperaturi 'l fuq minn 425 grad (800 grad F), 304 iżomm saħħa kemmxejn ogħla (madwar 5-8% stress permissibbli ogħla f'500 grad għal kull Kodiċi ASME), iżda għal applikazzjonijiet taħt 400 grad - li jinkludi l-biċċa l-kbira tal-użi industrijali - iż-żewġ gradi huma interkambjabbli f'termini ta 'saħħa.
Q: Nista 'weldjatura 304 sa 304L?
A: Iva - 304 u 304L huma kompletament kompatibbli għall-iwweldjar. Uża metall tal-mili ER308L (TIG) jew E308L (stick). Il-mili tal--karbonju baxx jiżgura li l-metall tal-weldjatura huwa reżistenti għas-sensitizzazzjoni irrispettivament mill-kontenut tal-karbonju tal-metall bażiku. L-unika konsiderazzjoni hija li n-naħa 304 tal-HAZ xorta tista 'tkun suxxettibbli għal sensitizzazzjoni jekk il-komponent jara servizz korrużiv.
Q: 304L jeħtieġ trattament tas-sħana wara -weldjatura?
A: Le - dan huwa l-vantaġġ fundamentali ta '304L. Fil-kondizzjoni kif-iwweldjati, 304L jirreżisti l-korrużjoni intergranulari mingħajr ebda post-trattament tas-sħana tal-weldjatura{. 304, għall-kuntrarju, jeħtieġ ittemprar tas-soluzzjoni f'1,040-1,150 grad + tkessiħ tal-ilma wara l-iwweldjar biex jirrestawra r-reżistenza għall-korrużjoni jekk il-komponent jara servizz korrużiv.
Q: X'inhu doppju-ċertifikat 304/304L?
A: Doppju-ċertifikat 304/304L huwa materjal li simultanjament jissodisfa r-rekwiżiti tal-kompożizzjoni kimika taż-żewġ gradi: karbonju Inqas minn jew ugwali għal 0.03% (il-laqgħa 304L), kromju 18.0-20.0%, nikil 8.0-10.5% (4meting). Sar il-prodott default mill-biċċa l-kbira tal-imtieħen tal-istainless steel minħabba li r-raffinar AOD modern b'mod naturali jikseb livelli ta 'karbonju taħt 0.03%. Materjal b'ċertifikat doppju jagħtik l-iwweldjar ta' 304L bil-prezz ta' 304 - u għandu dejjem ikun l-ewwel għażla tiegħek meta disponibbli.
Q: 304 sadid?
A: 304 u 304L huma "ma jissaddadx" - mhux "prova ta' tbajja-." Iż-żewġ gradi jirreżistu s-sadid fil-biċċa l-kbira tal-ambjenti ta 'ġewwa u ta' barra ħafifa, iżda jistgħu jiżviluppaw sadid tal-wiċċ (tbajja tat-te) f'ambjenti rikki tal-klorur-- partikolarment żoni kostali bi sprej tal-melħ. Din hija limitazzjoni ġenerali tal-familja 304, mhux differenza bejn 304 u 304L. Għal ambjenti għonja-klorur (ilma baħar, kostali, imluħa ta'-icing), aġġorna għal 316L, li jżid 2-3% molibdenu biex jirreżisti l-korrużjoni tal-pitting.
Q: 304 vs 304L vs 316L - kif nagħżel?
A: Agħżel 304/304L (doppju-ċertifikat) għal fabbrikazzjoni iwweldjata għal skopijiet ġenerali-, ipproċessar tal-ikel, applikazzjonijiet arkitettoniċi, u servizz kimiku ħafif fejn il-kloruri ma jkunux preżenti. Agħżel 316L meta l-ambjent ikun fih kloruri (ilma baħar, kostali, melħ għat-tneħħija tas-silġ, proċessi kimiċi bis-Cl⁻) - 316L iżid 2-3% molibdenu għar-reżistenza għall-pitting. Agħżel 304H għal tankijiet taħt pressjoni ASME li joperaw 'il fuq minn 425 grad fejn is-saħħa tal-creep hija kritika. Qatt ma tagħżel mhux-L-grade 304 għal komponenti wweldjati li se jaraw kwalunkwe ambjent korrużiv.
Q: Kif nivverifika li l-materjal tiegħi huwa verament 304L u mhux 304?
A: Iċċekkja r-Rapport tat-Test tal-Materjal (MTR) - għandu juri Karbonju Inqas minn jew ugwali għal 0.03%. PMI (Identifikazzjoni tal-Materjal Pożittiva) li juża XRF li jinżamm fl-idejn ma jistax jiddistingwi 304 minn 304L minħabba li l-XRF ma jistax ikejjel il-karbonju (il-karbonju huwa element ħafif wisq għall-iskoperta tal-XRF). L-uniku metodu affidabbli ta 'verifika fuq il-post huwa Spettroskopija ta' Emissjoni Ottika (OES), li tista 'tkejjel il-kontenut tal-karbonju. Jekk il-verifika tal-kontenut tal-karbonju hija kritika, itlob analiżi kimika tal-laboratorju jew isserraħ fuq il-mitħna MTR (EN 10204 Tip 3.1).
