Sve što trebate znati o 304 nehrđajućem čeliku

304 nehrđajući čelik - UNS S30400, EN 1.4301, SUS304, klasični 18/8 austenitni - je zadana klasa nehrđajućeg čelika za više primjena od bilo koje druge. Ovaj članak objedinjuje ono što inženjeri, kupci i proizvođači trebaju znati: sastav, mehanička svojstva, granice korozije, temperaturno ponašanje i proizvodnu praksu.

Hemijski sastav i uloga svakog elementa

Rasponi sastava prema ASTM A240 za UNS S30400 (težinski%):

Element	Raspon (tež.%)
Karbon, max	0.08
Mangan, max	2.00
Fosfor, max	0.045
Sumpor, max	0.030
Silicijum, max	0.75
Chromium	18.00-20.00
Nikl	8.00-10.50
Azot, max	0.10

Krom je motor korozije: formira samo-film od kromovog-oksida koji čini čelik nehrđajućim. Nikl stabilizuje austenitnu strukturu, što daje 304 njegovu žilavost na niskoj temperaturi i njegovu sposobnost oblikovanja na sobnoj temperaturi. Ugljik dodaje snagu, ali također nosi rizik od senzibilizacije o kojem se govori u nastavku, zbog čega postoje varijante s niskim-ugljičnim sadržajem. Mangan i silicijum služe uglavnom kao deoksidanti i doprinose rezidualnim-snagama.

Mehanička svojstva na sobnoj temperaturi

Žareni minimumi prema ASTM A240:

Nekretnina	Vrijednost
Vlačna čvrstoća, min	515 MPa
Granica tečenja (0,2% offset), min	205 MPa
Izduženje u 50 mm, min	40%
Tvrdoća po Brinellu, max	201 HBW

Hladno-valjane trake i limovi se mogu isporučiti u većim-temperacijama po ASTM A666, sa zateznom čvrstoćom do otprilike 860 MPa u ekstra-visokoj-temperaturi, po cijenu smanjenog izduženja. Većina aplikacija za arhitekturu i opremu koristi žareno stanje.

Otpornost na koroziju u uobičajenim okruženjima

Krom-oksidni film čini 304 otpornim na atmosfersku koroziju, slatku vodu, većinu namirnica, neutralne otopine soli u mnogim uvjetima i širok spektar blagih hemikalija. Standardna je klasa za kuhinje, prehrambene biljke i arhitektonske eksterijere. Film ne uspijeva u specifičnim uvjetima: visoke koncentracije klorida uzrokuju koroziju udubljenja i pukotina (zbog čega obalni hardver često prelazi na 316), a jake kiseline poput hlorovodonične ili vruće razrijeđene sumporne kiseline ga napadaju. Iznad otprilike 60 stepeni u mediju koji sadrži hlorid-, 304 je također podložan hloridnom stresu-korozijskom pucanju. Za ove dužnosti, potrebni su slojevi-ležišta molibdena ili više{12}}legirane.

Performanse temperature: od kriogenih do vrućih

Budući da je 304 potpuno austenitičan, nema duktilni-na-prijelaz i održava odličnu žilavost do -196 stepeni, što ga čini standardnim materijalom za kriogene posude i LNG opremu. Na vrućem kraju, 304 je pogodan za kontinuirani rad do oko 800 stepeni i povremeni rad do otprilike 870 stepeni, iznad kojih se oksidacija i gubitak čvrstoće ubrzavaju. Između oko 425 stepeni i 815 stepeni, dugo izlaganje može istaložiti hrom karbide na granicama zrna (senzibilizacija), što smanjuje otpornost na koroziju u kasnijoj upotrebi; gdje se dio mora zavariti, a zatim izložiti korozivnom mediju, umjesto toga se navodi 304L ili stabilizirani razred.

Izrada: mašinska obrada, oblikovanje i zavarivanje

304 rad-brzo se stvrdne. Hladno oblikovanje, kao što je duboko izvlačenje ili ozbiljno savijanje, može zahtijevati srednje žarenje, a mora se dozvoliti povratni oprug. Za mašinsku obradu su potrebni oštri alati, pozitivan pomak i izdašna rashladna tečnost jer sloj-očvrsnuti sloj brzo otupljuje alate; besplatni-klasi obrade kao što je 303 postoje za rad sa vijcima{7}}mašinama gdje su korozivna opterećenja blaga. Zavarivanje je jednostavno sa svim uobičajenim procesima, ali za deblje dijelove koristite nisko-ugljično punilo kao što je 308L kako bi metal šava i zona zahvaćena toplinom{11}}održali otporni na osjetljivost, i održavali međuprolaznu temperaturu umjerenom. Klasa je također laka za poliranje, četkanje i pasiviranje, zbog čega dominira arhitektonskim i{13}}kontaktnim završnim obradama.

Uobičajene aplikacije

304 je specificiran za-opremu za preradu hrane i kuhinje, rezervoare za pivare i mliječne proizvode, fasade zgrada, rukohvate, obloge i detalje za krovove, medicinske instrumente i bolnički namještaj, automobilske ukrase i pričvršćivače, spremnike za skladištenje kemikalija za blage medije, kriogene posude, te kućne sudopere i posuđe. Kada ste u nedoumici oko primjene, 304 je obično prvi materijal koji se procjenjuje jer uravnotežuje cijenu, otpornost na koroziju, formabilnost i dostupnost bolje od bilo kojeg drugog nehrđajućeg čelika.

Često postavljana pitanja

Je li nehrđajući čelik 304 magnetski?

U žarenom stanju 304 u suštini nije-magnetna. Hladna obrada može transformirati dio strukture u martenzit i učiniti je slabo magnetnom; efekat je normalan i ne ukazuje na problem kvaliteta.

Koja je maksimalna radna temperatura od 304?

Kontinuirani servis se obično ocenjuje na oko 800 stepeni, a povremeni servis na oko 870 stepeni. Iznad toga, oksidacija i gubitak čvrstoće zahtijevaju -otporne na toplinu kao što su 309S ili 310S.

Da li 304 rđa?

U normalnim uslovima, - film hrom-oksida ga ne štiti. Može pokazati površinske mrlje ili udubljenja u visoko-kloridnim, kiselim ili abrazivnim sredinama, ili kada je kontaminiran prašinom od ugljičnog čelika, zbog čega područja proizvodnje moraju držati 304 odvojeno od alata od ugljičnog čelika.

Može li se 304 koristiti za kontakt s hranom?

Da. 304 je široko prihvaćena vrsta kontakta za hranu-za opremu za obradu, rezervoare i pribor. Za najkorozivnije poslove{3}}prerade hrane, 316 se često preferira zbog svoje veće otpornosti na hloride i hemikalije za čišćenje.

Koja je razlika između 304 i 316?

316 dodaje 2,00-3,00% molibdena, koji značajno poboljšava otpornost na rupice i pukotine u hloridnim okruženjima kao što su morska voda i soli za odmrzavanje. 304 pokriva većinu općih, prehrambenih i arhitektonskih usluga po nižoj cijeni.

Kako zavariti 304 bez gubitka otpornosti na koroziju?

Koristite metal za punjenje s niskim-ugljičnim punjenjem, kao što je 308L, održavajte unos topline umjerenim i izbjegavajte prekomjernu međuprolaznu temperaturu. Za servis u korozivnim medijima nakon zavarivanja, navedite 304L tako da zona{4}}zahvaćena toplinom ne bude osjetljiva.