Ef þú hefur einhvern tíma pantað ryðfríu stáli fyrir soðið tank, þrýstihylki eða efnalagnakerfi, hefur þú staðið frammi fyrir spurningunni: "304 eða 304L?" Verðmunurinn lítur út fyrir að vera lítill á pappír - kannski $200 á $5.000 pöntun. Sölumaðurinn gæti sagt: "Þeir eru í grundvallaratriðum eins." En þessi 200 dollara ákvörðun ákvarðar hvort suðurnar þínar verði enn traustar fimm árum síðar - eða hvort tæring á milli korna muni hafa étið sig í gegnum hita-áhrifasvæðið á hverjum suðumóti og breytt þrýstihylki í tifandi tímasprengju.

Allur munurinn á 304 og 304L kemur niður á einni tölu: kolefnisinnihald. 304 leyfir allt að 0,08% kolefnis. 304L - „L“ stendur fyrir „Low Carbon“ - lýsir kolefni við 0,03%. Þessi 0,05% munur er ósýnilegur með berum augum, ógreinanlegur með segli og skiptir ekki máli fyrir togstyrk. En við suðu - á þeim mínútum þegar stálið kólnar úr 1.500 gráður í 400 gráður - þá fellur 0,05% aukakolefni í 304 út sem krómkarbíð við kornamörkin, tæma málminn í kring af krómi og mynda smásjárbrautir fyrir tæringu. Þetta fyrirbæri er kallað næmni og bilunarhamurinn - millikorna tæring, eða "suðu rotnun" - hefur valdið fleiri bilunum í ryðfríu stáli búnaði en öll önnur tæringarkerfi til samans.
Ákvörðunarreglan er einföld: ef þú ert að suða skaltu velja 304L. 3-8% kostnaðarálagið fyrir 304L er léttvægt miðað við kostnaðinn við eina suðubilun. Ef þú ert til dæmis ekki að suða -, er tæknilega nægjanlegt að tilgreina kalda-myndaða málmplötuhluta, festingar eða glóða stangir til vinnslu - 304 og aðeins ódýrara. En í nútíma aðfangakeðjum er tvíþætt-vottað 304/304L efni orðið svo algengt að verðálagið hefur í raun horfið fyrir flest staðlað vöruform. Ef þú ert í vafa skaltu tilgreina tvöfalt-vottað 304/304L - þú færð lágkolefnisábyrgð 304L án þess að borga aukalega.
Efnasamsetning - 0,05% sem breytir öllu
304 og 304L deila sömu grunnefnafræði - 18-20% króm og 8-10,5% nikkel - og eru aðeins mismunandi hvað varðar leyfilegt hámarks kolefnisinnihald: 304 leyfir allt að 0,08% kolefnis, en 304L takmarkar það við 0,03%. Þessi einþátta munur hefur engin mælanleg áhrif á vélræna eiginleika við stofuhita, en er það sem ræður úrslitum um tæringarþol suðu.
Bæði 304 og 304L tilheyra 300-röð austenítískum ryðfríu stáli. Þau eru ekki-segulmagnuð í glæðu ástandi, hafa framúrskarandi mótunarhæfni og suðuhæfni og veita góða almenna tæringarþol í andrúmslofti, vatnskenndu og lítillega súru umhverfi. "18-8" gælunafnið vísar til um það bil 18% króms + 8% nikkelsamsetningar þeirra - formúla sem hefur gert 304 að mest notuðu ryðfríu stáli á jörðinni, sem stendur fyrir yfir 50% af alþjóðlegri ryðfríu stáli framleiðslu.
|
Frumefni |
304 (UNS S30400) |
304L (UNS S30403) |
Hvers vegna það skiptir máli |
|
Kolefni (C) |
0,08% hámark |
0,03% hámark |
HINN mikilvægi munur - ákvarðar hættu á næmingu við suðu |
|
Króm (Cr) |
18.0–20.0% |
18.0–20.0% |
Eins - veitir óvirka oxíðfilmu fyrir tæringarþol |
|
Nikkel (Ni) |
8.0–10.5% |
8.0–11.0% |
Nánast -sama - stöðugleika austenitic (FCC) uppbyggingu; 304L leyfir aðeins meira Ni til að vega upp á móti lægra C |
|
Mangan (Mn) |
2,0% hámark |
2,0% hámark |
Sams konar - afoxunarefni við stálframleiðslu |
|
Kísill (Si) |
0,75% hámark |
0,75% hámark |
Sams konar - afoxunarefni |
|
Fosfór (P) |
0,045% hámark |
0,045% hámark |
Sams konar - óhreinindi; hærra P dregur úr sveigjanleika |
|
Brennisteinn (S) |
0,030% hámark |
0,030% hámark |
Sams konar - óhreinindi; hærra S bætir vélhæfni en dregur úr suðuhæfni |
|
Köfnunarefni (N) |
0,10% hámark |
0,10% hámark |
Sams konar - leifar; eykur styrk lítillega |
|
Járn (Fe) |
Jafnvægi |
Jafnvægi |
Eins - um það bil 67-73% |
Af hverju skiptir 0,05% kolefni svona miklu máli? - Næmingarkerfi
Hvenær304 ryðfríu stálier hituð í 425-870 gráður - hitastigið sem næst í hita-áhrifasvæðinu (HAZ) við hlið suðu - kolefnisatómin sem eru leyst upp í málmfylki verða hreyfanleg og flytjast að kornamörkum, þar sem þau hvarfast við króm₂₃₃₃)₃) útfellingar. Hver krómkarbíð ögn eyðir um það bil 16 krómatómum fyrir hver 6 kolefnisatóm, sem eyðir aðliggjandi kornamörkum króms undir 12% þröskuldinum sem þarf til að viðhalda óvirku oxíðfilmunni. Niðurstaðan: smásjárlaust króm-týnt svæði við öll kornamörk, sem tærist helst þegar það verður fyrir raflausn - bilunarhamur sem kallast intergranular corrosion (IGC) eða "suðu rotnun."
Til að skilja hvers vegna 0,05% kolefni gerir muninn á milli tæringarþols og tæringarbilunar skaltu hugsa um kolefnisatóm sem "krómþjófa." Í 304, með allt að 0,08% kolefnis, eru næg kolefnisatóm í stálinu til að stela króm úr um það bil 1,3% af heildar króminnihaldi þegar karbíð myndast. Þetta lækkar krómmagnið á kornamörkunum niður fyrir 12% - viðmiðunarmörk óvirkrar filmu. Í 304L, með aðeins 0,03% kolefnis, er magn króms sem hægt er að „stola“ minna en 0,5% af heildar krómi - ekki nóg til að falla nokkur kornmörk niður fyrir 12% viðmiðunarmörkin. Kornamörkin í soðnu 304L halda fullri tæringarþol, jafnvel án hitameðhöndlunar eftir-suðu.
Næmingarhitasviðið 425-870 gráður (800-1.600 gráður F) er gríðarlega mikilvægt vegna þess að þetta er nákvæmlega hitastigið sem hita-svæði suðu fer í gegnum við kælingu. Dæmigerð GTAW (TIG) suðu á 3 mm þykkri 304 plötu heldur HAZ á næmingarsviðinu í um það bil 30-60 sekúndur - nógu lengi til að karbíðúrkoma hefjist árið 304, en ekki nógu lengi til að valda mælanlegri næmingu í 304L. Fyrir þykkari hluta (10 mm+) lengir hægari kælihraði tímann á næmingarsviðinu í nokkrar mínútur, sem gerir 304L nauðsynleg.
Dual-Certified 304/304L - The Modern Standard
Í reynd er flest ryðfríu stáli sem framleitt er í dag - sérstaklega flatar-valsaðar vörur (plata, plata, spólu) og pípulaga vörur (pípur, rör) - tvíþætt-vottað fyrir að uppfylla bæði 304 og 304L efnafræði. Þetta þýðir að efnið hefur kolefni sem er minna en eða jafnt og 0,03% (uppfyllir 304L), króm 18,0-20,0% og nikkel 8,0-10,5% (uppfyllir bæði). Tvöfalt-vottað efni útilokar þörfina á að velja - þú færð sjálfkrafa suðuhæfni 304L á verði 304. Spyrðu alltaf birginn þinn hvort efnið sé tvívottað; ef svo er er 304 vs 304L umræðan leyst.
Tvöföld vottun varð útbreidd vegna þess að nútímaleg argon-súrefnishreinsun (AOD) hreinsun, sem framleiðir yfir 95% af heiminum ryðfríu stáli, nær náttúrulega undir 0,03% kolefnismagni án verulegs aukakostnaðar. AOD ferlið dælir blöndu af argon og súrefni inn í bráðna stálið til að fjarlægja kolefni - og það er auðveldara og ódýrara að fjarlægja kolefni niður í 0,02-0,03% en að stoppa nákvæmlega við 0,08%. Þetta þýðir að fyrir nútíma stálframleiðandann er það að framleiða 304L efnafræði í raun sjálfgefið - og til að framleiða 304 með hærra kolefni þarf að bæta kolefni aftur í bræðsluna viljandi. Þetta er ástæðan fyrir því að tvívottaður 304/304L hefur orðið viðmið í iðnaði frekar en undantekning.
[Heimild] ASTM A240/A240M - staðalforskrift fyrir króm og króm-Nikkel ryðfríu stáli plötu, lak og ræmur. ASTM A312/A312M - staðalforskrift fyrir óaðfinnanlegar, soðnar og mjög kalt unnar austenítísk ryðfrítt stálrör.
Vélrænir eiginleikar - Eru 304 og 304L sami styrkur?
Við stofuhita í glæðu ástandi hafa 304 og 304L í meginatriðum eins togþol. Báðar gerðir uppfylla sömu lágmarkskröfur ASTM A240: togstyrkur sem er meiri en eða jafn og 515 MPa (75 ksi), flæðistyrkur meiri en eða jafn og 205 MPa (30 ksi), og lenging sem er meiri en eða jafn og 40%. Allur styrkleikamunur á milli tveggja hluta af 304 og 304L má rekja til kornastærðar, kaldvinnslusögu og glæðingaraðferðar - ekki munurinn á kolefnisinnihaldi.

|
Eign |
304 (glæður) |
304L (glæður) |
Mismunur |
|
Togstyrkur (mín.) |
515 MPa (75 ksi) |
515 MPa (75 ksi) |
Ekkert - eins lágmark |
|
Togstyrkur (dæmigerður) |
585-620 MPa |
570-605 MPa |
1-2% lægri fyrir 304L (hverfandi) |
|
Afrakstursstyrkur 0,2% (mín.) |
205 MPa (30 ksi) |
205 MPa (30 ksi) |
Ekkert - eins lágmark |
|
Afrakstursstyrkur 0,2% (venjulegt) |
250-290 MPa |
240-280 MPa |
3-5% lægra fyrir 304L (hverfandi) |
|
Lenging í 50 mm (mín.) |
40% |
40% |
Ekkert - eins lágmark |
|
hörku (hámark) |
201 HBW / 92 HRB |
201 HBW / 92 HRB |
Ekkert - eins hámark |
|
Mýktarstuðull |
193 GPa |
193 GPa |
Samhljóða |
|
Þéttleiki |
8,00 g/cm³ |
8,00 g/cm³ |
Samhljóða |
Hár-hitastyrkur: lúmskur munur við hækkuðu hitastig
Yfir u.þ.b. 425 gráður (800 gráður F) heldur 304 aðeins meiri styrk en 304L vegna þess að hærra kolefnisinnihald gefur lítil úrkomu-styrkjandi áhrif frá fínum karbíðdreifingum. Hins vegar kemur þessi kostur með alvarlegum skiptum-: við sama hitastig er 304 viðkvæmt fyrir næmi ef það var áður soðið. Fyrir há-hitanotkun yfir 425 gráður þar sem suðu er krafist, íhugaðu 304H (0,04-0,10% C, UNS S30409) í staðinn - sem sameinar háhitastyrk hærra kolefnis með stýrðri kornastærð fyrir skriðþol, í samræmi við kröfur ASME ketilskóða.
ASME ketils- og þrýstihylkiskóði hluti II, hluti D veitir leyfileg álagsgildi fyrir báðar einkunnir við hækkað hitastig. Við 500 gráður (932 gráður F) hefur 304 leyfilegt álag sem er um það bil 102 MPa á móti 94 MPa fyrir 304L - munur upp á um 8%. Við 600 gráður (1.112 gráður F) minnkar munurinn í um það bil 5%. Fyrir flestar iðnaðarnotkun undir 400 gráður - sem felur í sér langflestar efnavinnslur, matvæli og drykkjarvörur, lyfjafyrirtæki, vatnsmeðferð og byggingarlist - skiptir þessi mikli-hitastyrksmunur engu máli og tæringarkostur 304L vegur þyngra en fræðilegur styrkleiki 304 ávinnings.
[Heimild] ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section II, Part D - Properties (Metric), 2023 Edition. ASTM A240/A240M leyfileg álagsgildi.
Suðuárangur - Kjarninn í ákvörðun 304 vs 304L
Rörnun á suðu (tæring á milli korna á hita-svæðinu) á sér stað í fjórum skrefum: (1) grunnmálmurinn sem liggur að suðunni er hitaður í 425-870 gráður; (2) kolefnisatóm dreifist að kornamörkum og hvarfast við króm til að mynda krómkarbíð; (3) kornmarkasvæðið sem liggur að karbíðunum er tæmt af krómi undir 12%; (4) þegar þau verða fyrir ætandi umhverfi - jafnvel vægum sýrum eða raka - tærast króm-þurrkuð kornamörk helst, og málmurinn fellur bókstaflega í sundur meðfram kornamörkunum. Í 304L nær þrep 2 aldrei mikilvægum þröskuldi vegna þess að það er ekki nægilegt kolefni til að mynda samfellt net karbíða sem liggja að kornmörkum.
Til að sjá þetta ferli, ímyndaðu þér múrsteinsvegg. Ryðfríu stálkornin eru múrsteinarnir - sterkir, tæringarþolnir-og ósnortnir fyrir sig. Kornamörkin eru múrsteinninn á milli múrsteinanna. Í ó-soðnu 304 eða soðnu 304L er múrsteinninn jafn sterkur og múrsteinarnir. En í soðnu 304 leysir næming krómið upp úr steypuhrærunni og breytir því í sand. Veggurinn lítur enn út eins og veggur - múrsteinarnir eru enn til staðar, rúmfræðin er óbreytt - en létt ýting (ætandi umhverfi) veldur því að múrsteinarnir falla í sundur, því múrsteinninn sem hélt þeim saman er horfinn. Þetta er ástæðan fyrir því að rotnun suðu er svo skaðleg: íhluturinn lítur eðlilega út þar til hann bilar skyndilega.
Welding 304 vs 304L - Hagnýtar reglur
Regla fyrir ALLA suðu: Notaðu 308L fyllimálm (ER308L fyrir TIG, E308L fyrir staf), óháð því hvort þú ert að suða 304 til 304, 304L til 304L eða 304 til 304L. Lítið-kolefnisfylliefnið tryggir að suðumálmurinn sjálfur sé ónæmur fyrir næmi. Jafnvel þótt grunnmálmurinn sé staðall 304, mun útfelldi suðumálmurinn hafa tæringarþol304L stál.
|
Grunnmálmur |
Fyllingarmálmur |
Suðuhæfni |
Næmingaráhætta |
PWHT krafist? |
|
304 til 304 |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Frábært |
HIGH - HAZ mun næma |
JÁ - lausnarglæðing við 1.040-1.150 gráður + vatnsslökkva |
|
304L til 304L |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Frábært |
LÁTT - HAZ þolir ofnæmi |
NEI - ekki krafist fyrir tæringarþol |
|
304 til 304L |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Frábært |
Miðlungs - 304 hlið HAZ getur valdið ofnæmi |
Mælt er með því ef 304 hliðin verður fyrir ætandi efni |
|
304/304L tvískiptur-vottaður fyrir sama |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Frábært |
LÁTT - kolefni Minna en eða jafnt og 0,03% |
NEI - ekki krafist |
Eftir-suðuhitameðferð - þegar 304 krefst þess og 304L gerir það ekki
Grundvallar hagnýti munurinn á 304 og 304L er þessi: soðinn 304 íhlutur sem mun sjá fyrir ætandi þjónustu VERÐUR að vera lausn-glödd eftir suðu til að endur-leysa upp krómkarbíð og endurheimta tæringarþol. Lausnglæðing krefst þess að hita allan íhlutinn í 1.040-1.150 gráður (1.900-2.100 gráður F) og síðan slökkva hratt í vatni - ferli sem er dýrt,-orkufrekt, og oft líkamlega ómögulegt fyrir stóra pípa, þrýstihylki, laugar, þrýstihylki (geymar). Soðið 304L íhlutur nær sömu tæringarþol í -soðnu ástandi - engin þörf á hitameðferð eftir suðu.
Þetta eru efnahagslegu rökin fyrir 304L í einni setningu: kostnaður við að glæða stóra soðna tilbúning ($2.000-10.000 fyrir ofnalotu auk hættu á röskun) er 10-50 sinnum álag fyrir að nota 304L í stað 304 ($200-500 í dæmigerðu verkefni). Þegar PWHT er ómögulegt - fyrir jarðsuðu á uppsettum leiðslum, fyrir stóra geymslutanka, fyrir viðgerðir á núverandi búnaði - 304L er ekki bara valinn; þess er krafist.
Suðufæribreytur fyrir 304 og 304L
|
Parameter |
304 |
304L |
Skýringar |
|
Mælt ferli |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
Samhljóða - öll algeng ljósbogasuðuferli ásættanleg |
|
Filler Metal (AWS) |
ER308L / E308L (lágt-kolefnisfylliefni valið) |
ER308L / E308L |
Notaðu lítið-kolefnisfylliefni fyrir ALLA 304-fjölskyldusuðu |
|
Hlífðargas (GTAW) |
100% Ar eða Ar + 2-5% H₂ |
100% Ar eða Ar + 2-5% H₂ |
Samhljóða |
|
Forhita |
Engin þörf (umhverfi til 50 gráður) |
Engin þörf (umhverfi til 50 gráður) |
Sams konar - austenitic SS þarf ekki forhitun |
|
Hámarks milligangshiti |
175 gráður (350 gráður F) |
175 gráður (350 gráður F) |
Sama - hærri hitastig eykur hættu á næmingu fyrir báðar einkunnir |
|
Hitainntakssvið |
0,5-2,5 kJ/mm (venjulegt) |
0,5-2,5 kJ/mm (venjulegt) |
Eins - lægra hitainntak dregur úr HAZ breidd og kælitíma |
|
Eftir-suðuhreinsun |
Súrslíma eða vírbursti + passivering |
Súrslíma eða vírbursti + passivering |
Eins - fjarlægðu hitalit til að endurheimta óvirkt lag |
|
PWHT (Solution Anneal) |
Áskilið fyrir ætandi þjónustu |
EKKI krafist |
HINN efnahagslegi og hagnýti munur |
[Heimild] AWS A5.9/A5.9M - Forskrift fyrir suðu rafskaut og stangir úr berum ryðfríu stáli. AWS D1.6/D1.6M - Byggingarsuðukóði - Ryðfrítt stál.
Tæringarþol - þar sem lítill-kolefniskosturinn verður sýnilegur
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% króm.

Tæring á milli korna er sérstaklega hættuleg vegna þess að erfitt er að greina hana með sjónrænni skoðun. Næm 304 suðu lítur eðlilega út á yfirborðinu - hún gæti jafnvel staðist litargengspróf vegna þess að yfirborðið er samfellt. En þegar það verður fyrir leiðandi vökva - jafnvel örlítið súrt vinnsluvatn - leysast kornamörkin upp og málmurinn missir styrk án þess að tapa þykkt. Næm 304 pípa sem var vatnsprófuð fyrir 1,5x hönnunarþrýsting á degi 1 gæti bilað við 0,3x hönnunarþrýsting eftir sex mánaða notkun, vegna þess að tæring á milli korna hefur breytt samfelldum málmi í lauslega tengd korn án bindingarstyrks á milli þeirra.
Tæringarþol frá umhverfi - 304 á móti 304L eftir suðu
|
Umhverfi |
304 (ósoðið) |
304L (ósoðið) |
304 (soðið, engin PWHT) |
304L (soðið, engin PWHT) |
Sigurvegari fyrir soðið þjónustu |
|
Andrúmsloft (inni) |
Frábært |
Frábært |
Góð - IGC hætta er lítil í þurru lofti |
Frábært |
Annað hvort (lítil áhætta) |
|
Andrúmsloft (utandyra, rigning) |
Frábært |
Frábært |
LÆGT - regnvatn er nógu leiðandi fyrir IGC í marga mánuði |
Frábært |
304L |
|
Ferskt vatn (krana, á) |
Frábært |
Frábært |
LÉTT - uppleyst steinefni flýta fyrir IGC |
Frábært |
304L |
|
Sjó / brak |
Þokkaleg - gryfjuáhætta frá Cl⁻ |
Þokkaleg - gryfjuáhætta frá Cl⁻ |
EKKI Mælt með - IGC + hola |
Þokkalegur - IGC ónæmur; gryfjuleifar |
Hvorugt (notaðu 316L fyrir Cl⁻) |
|
Þynntar lífrænar sýrur (matur) |
Frábært |
Frábært |
Hófleg - ediksýra/sítrónusýra ræðst á viðkvæm mörk |
Frábært |
304L |
|
Saltpéturssýra (HNO₃,<50%, <50°C) |
Frábært |
Frábært |
LÆGT - HNO₃ er staðlað próf fyrir IGC næmi (Huey próf) |
Frábært |
304L |
|
Fosfórsýra (H₃PO₄, þynnt) |
Frábært |
Frábært |
LÆGLEGAR - árásir næmdu HAZ |
Frábært |
304L |
|
ætandi (NaOH,<50%, <100°C) |
Gott |
Gott |
Góð - ætandi SCC hætta, en minna IGC næmi |
Gott |
Annað hvort (ætandi SCC er takmarkandi þátturinn) |
|
Andrúmsloft efnaverksmiðja |
Gott |
Gott |
LEGA - sýrugufur + raki=hröð IGC |
Frábært |
304L |
Staðlaðar prófanir á tæringarnæmi milli korna
Þrjár staðlaðar prófanir eru notaðar til að sannreyna að 304L (eða hvaða-kolefnislítið ryðfríu stáli sem er) sé ónæmt fyrir tæringu á milli korna eftir suðu: ASTM A262 Practice A (oxalic acid etch test - hröð skimun, 15 mínútur), Practice C (saltpéturssýra / Huey próf yfir{5} þyngdartap - tímabil), og æfing E (kopar-koparsúlfat-brennisteinssýra / Strauss próf - beygjupróf eftir 15-klukkutíma suðu). 304L í eins-soðið ástandi stenst öll þrjú; 304 í eins-soðnu ástandi fellur ekki í öllum þremur - sem gefur magnbundnar, staðlaðar vísbendingar um mikilvægan mun á einkunnunum.
Huey prófið (ASTM A262 Practice C) er það alvarlegasta og megindlegasta af þessum þremur. Soðið 304 sýni soðið í 65% saltpéturssýru í fimm 48-klst. tímabil missir venjulega 0,5-5,0 mm á ári (20-200 mils á ári) í HAZ - tæringarhraða sem er 11{0 sinnum hærri en grunnmálmurinn í kring. Álíka soðið 304L sýni sem var prófað við sömu aðstæður missir minna en 0,05 mm/ár (2 mils á ári) - nálgast greiningarmörk prófsins. Þessi milljónfaldi munur á tæringarhraða kornamarka er verkfræðisönnunin á bak við einföldu regluna: "suðu=notaðu L-gráðu."
Umsóknarleiðbeiningar - Hvenær á að velja 304 vs 304L
|
Umsókn |
Suðu krafist? |
Ætandi þjónusta? |
PWHT mögulegt? |
Mælt með einkunn |
Ástæða |
|
Þrýstihylki (ASME VIII) |
Já |
Mismunandi |
Já, en dýrt |
304L (tví-vottuð) |
PWHT forðast + ASME val fyrir L-einkunn í soðinni byggingu |
|
Chemical storage tank (>5,000 L) |
Já - búðarsmíði |
Já - efni geymd |
Nei - of stór |
304L |
Field PWHT ómögulegt; IGC myndi valda hörmulegum bilun |
|
Matvælavinnslubúnaður |
Já - hreinlætissuður |
Já - matarsýrur + hreinsiefni |
Já, en ópraktískt |
304L |
Hreinlætissuður verða að vera sléttar og óvirkar; 304L forðast HAZ tæringu undir útfellingum |
|
Arkitektúr / skreytingar (engin suðu) |
Nei |
Nei (inni eða vægt úti) |
N/A |
304 |
Engin suðu=engin hætta á næmi; 304 er 3-5% ódýrara (ef ekki tvívottað) |
|
Festingar (boltar, rær, skífur) |
Nei |
Venjulega nei |
N/A |
304 |
Kaldar-festingar eru ekki soðnar; 304 veitir fullnægjandi tæringarþol |
|
Pípuspólur fyrir efnaverksmiðju |
Já - umfangsmikil verslunarsuðu |
Já - verkefnaefni |
Mögulegt en dýrt |
304L (tví-vottuð) |
Margar suðu á hverri spólu; PWHT myndi valda röskun; 304L forðast alla PWHT |
|
Varmaskiptarör |
Já - rör-í-rörplötusuðu |
Já - kælivatn eða vinnsluvökvi |
Nei - óhagkvæmt fyrir slöngubúnt |
304L |
Tube-til-rörplötusuður eru mikilvægar og erfitt að gera við; engin PWHT möguleg eftir velting |
|
Brugghús / mjólkurlagnir |
Já - svigrúm TIG suðu |
Já - CIP lausnir (sýra + ætandi) |
Nei |
304L |
Ekki er hægt að hita-sér meðhöndlaðar brautarsuðu; CIP efni ráðast á viðkvæmt HAZ |
|
Útblástur / skorsteinsfóðrið (þurrt, engin suðu) |
Nei |
Nei (þurr lofttegundir) |
N/A |
304 |
Engin suðu, engin fljótandi raflausn=engin hætta á IGC |
|
Field-suðuviðgerð á núverandi 304 pípu |
Já |
Fer eftir þjónustu |
Engin - reitskilyrði |
304L fylliefni + grunnmálmur |
Notaðu 304L fylliefni fyrir allar viðgerðir á vettvangi; ef skipt er um pípuhluta, notaðu 304L |
Fimm reglurnar um að velja á milli 304 og 304L
Regla 1Verður íhluturinn soðinn? - Ef JÁ, notaðu 304L eða tvöfalt-vottað 304/304L. Þessi eina spurning leysir yfir 80% af 304 á móti 304L ákvörðunum. Allar suðu -, jafnvel ein suðu, festing á nafnplötu, stuðningsfesting - skapar HAZ sem er næmt fyrir næmni í staðli 304.
Regla 2Er veggþykktin meiri en 3 mm (1/8 tommur)? - Ef JÁ, notaðu 304L. Þykkari hlutar kólna hægar af hitastigi suðu, sem lengir tímann sem varið er á næmingarsviðinu (425-870 gráður). 25 mm-þykk plata gæti haldist á næmingarsviðinu í 5-10 mínútur eftir suðu, samanborið við 30-60 sekúndur fyrir 1,5 mm plötu - meira en 10 sinnum lengur fyrir karbíðúrkomu að myndast.
Regla 3Mun íhluturinn sjá ætandi umhverfi? - Ef JÁ og soðið, notaðu 304L. „Ætandi“ felur í sér umhverfi sem virðist milt: kranavatn, regnvatn, rakt loft, matarsýrur (edik, ávaxtasafi), hreinsiefni, vinnsluþéttni. IGC krefst ekki óblandaðar sýrur - það þarf aðeins raflausn til að mynda galvaníska frumu á milli króm-tæmdu kornamarkanna (skaut) og nærliggjandi korna (bakskaut).
Regla 4Er glæðing eftir-suðulausn ómöguleg eða óframkvæmanleg? - Ef JÁ, notaðu 304L. Lausnglæðing krefst upphitunar í 1.040-1.150 gráður, fylgt eftir með hraðri vatnsslökkvun. Þetta er ómögulegt fyrir: -soðnar lagnir, stóra tanka, uppsettan búnað, viðgerðir, þunnveggða íhluti sem myndu skekkjast og íhluti með vélrænt yfirborð sem myndu oxast. Í þessum tilvikum er 304L eini kosturinn.
Regla 5Er vinnuhitinn yfir 425 gráður (800 gráður F)? - Ef JÁ, íhugaðu að 304H í staðinn. 304 hefur aðeins betri háan-hitastyrk en 304L, en ef íhluturinn er soðinn og vinnur yfir 425 gráður, gefur 304H (UNS S30409, 0,04-0,10% C með stýrðri styrk en 7 TM jafnstærð og kremstærð) ASME kóða samræmi. Ekki nota 304 eða 304L fyrir ASME-kóða þrýstihylki yfir 425 gráður án þess að staðfesta leyfilegt álag.
Algengar spurningar
Sp.: Hvað stendur „L“ í 304L fyrir?
A: „L“ stendur fyrir „Low Carbon“. 304L ryðfríu stáli hefur hámarks kolefnisinnihald 0,03%, samanborið við 0,08% fyrir staðal 304. Þetta lægra kolefnisinnihald kemur í veg fyrir útfellingu krómkarbíðs á kornamörkum við suðu, sem er undirrót tæringar á milli korna (suðu rotnun). "L" tilnefningin var kynnt af ASTM á fimmta áratugnum sérstaklega til að takast á við suðutæringarbilanir í efnavinnslubúnaði.
Sp.: Er 304L veikari en 304?
A: Nei - við stofuhita, 304 og 304L hafa í meginatriðum eins tog- og flæðistyrk (báðir uppfylla ASTM A240 lágmark: 515 MPa tog, 205 MPa afköst). Við hitastig yfir 425 gráður (800 gráður F) heldur 304 aðeins meiri styrk (um 5-8% hærra leyfilegt álag við 500 gráður á ASME kóða), en fyrir notkun undir 400 gráður - sem felur í sér flestar iðnaðarnotkun - skiptast á gráðurnar tvær hvað styrkleika varðar.
Sp.: Get ég soðið 304 til 304L?
A: Já - 304 og 304L eru fullkomlega samhæfðar fyrir suðu. Notaðu ER308L (TIG) eða E308L (stöng) fyllimálm. Lítið-kolefnisfylliefnið tryggir að suðumálmurinn sé ónæmur fyrir næmingu óháð kolefnisinnihaldi grunnmálms. Eina íhugunin er sú að 304 hlið HAZ gæti enn verið næm fyrir næmi ef íhluturinn mun sjá ætandi þjónustu.
Sp.: Þarf 304L eftir-suðuhitameðferð?
A: Nei - þetta er grundvallarkostur 304L. Í eins og -soðið ástandi, þolir 304L millikorna tæringu án nokkurrar eftir-suðuhitameðferðar. 304, aftur á móti krefst lausnarglæðingar við 1.040-1.150 gráður + vatnsslökkva eftir suðu til að endurheimta tæringarþol ef íhluturinn mun sjá ætandi þjónustu.
Sp.: Hvað er tvískiptur-vottaður 304/304L?
Svar: Tvöfalt-vottorð 304/304L er efni sem uppfyllir samtímis kröfur um efnasamsetningu beggja flokka: kolefni Minna en eða jafnt og 0,03% (uppfyllir 304L), króm 18,0-20,0%, nikkel 8,0-10,5% (meðal). Það hefur orðið sjálfgefin vara frá flestum ryðfríu stáli verksmiðjum vegna þess að nútíma AOD hreinsun nær náttúrulega kolefnisgildum undir 0,03%. Tvö vottað efni gefur þér suðuhæfni 304L á verði 304 - og ætti alltaf að vera fyrsta val þitt þegar það er í boði.
Sp.: Ryðgar 304?
A: 304 og 304L eru "ryðfríir" - ekki "blettir-heldir." Báðar tegundir standast ryð í flestum inni- og mildu umhverfi utandyra, en geta myndað yfirborðsryð (te-litun) í klóríðríku -umhverfi - sérstaklega strandsvæðum með saltúða. Þetta er almenn takmörkun á 304 fjölskyldunni, ekki munur á 304 og 304L. Fyrir klóríð-ríkt umhverfi (sjó, strand, af-íssölt), uppfærðu í 316L, sem bætir við 2-3% mólýbdeni til að standast gryfjutæringu.
Sp.: 304 vs 304L vs 316L - hvernig vel ég?
Svar: Veldu 304/304L (tví-vottuð) fyrir almenna-soðna framleiðslu, matvælavinnslu, byggingarlist og milda efnaþjónustu þar sem klóríð eru ekki til staðar. Veldu 316L þegar umhverfið inniheldur klóríð (sjór, strand, af-ísingarsölt, efnaferli með Cl⁻) - 316L bætir við 2-3% mólýbdeni fyrir gryfjuþol. Veldu 304H fyrir ASME þrýstihylki sem starfa yfir 425 gráðum þar sem skriðstyrkur er mikilvægur. Veldu aldrei ó-L-gráðu 304 fyrir soðna íhluti sem munu sjá hvaða ætandi umhverfi sem er.
Sp.: Hvernig sannreyna ég að efnið mitt sé í raun 304L en ekki 304?
A: Athugaðu efnisprófunarskýrsluna (MTR) - hún verður að sýna kolefni minna en eða jafnt og 0,03%. PMI (Positive Material Identification) sem notar handfesta XRF getur ekki greint 304 frá 304L vegna þess að XRF getur ekki mælt kolefni (kolefni er of létt frumefni fyrir XRF uppgötvun). Eina áreiðanlega vettvangssannprófunaraðferðin er Optical Emission Spectroscopy (OES), sem getur mælt kolefnisinnihald. Ef sannprófun á kolefnisinnihaldi er mikilvægt skaltu biðja um efnagreiningu á rannsóknarstofu eða treysta á mylluna MTR (EN 10204 tegund 3.1).
