Jei kada nors užsisakėte nerūdijančio plieno suvirintam bakui, slėginiam indui ar cheminių vamzdynų sistemai, susidūrėte su klausimu: "304 ar 304L?" Kainų skirtumas popieriuje atrodo nedidelis - gal 200 USD už 5 000 USD užsakymą. Pardavėjas gali pasakyti: „Jie iš esmės yra vienodi“. Tačiau šis 200 USD sprendimas nulems, ar po penkerių metų jūsų suvirinimo siūlės vis dar bus struktūriškai patikimos, - ar tarpkristalinė korozija nepalies kiekvienos suvirinimo jungties karščio paveiktą{10}}zoną, paversdama slėginį indą tiksinčia bomba.

Visas skirtumas tarp 304 ir 304 l yra vienas skaičius: anglies kiekis. 304 leidžia sudaryti iki 0,08 % anglies. 304L - „L“ reiškia „mažai anglies dioksido“ - riboja 0,03 % anglies. Tas 0,05 % skirtumas yra nematomas plika akimi, neaptinkamas magnetu ir nesvarbus tempimo stiprumui. Tačiau suvirinimo metu - tomis minutėmis, kai plienas atvėsta nuo 1 500 laipsnių iki 400 laipsnių -, 0,05 % papildomos anglies 304 nusėda chromo karbidų pavidalu ties grūdelių ribomis, išeikvodamos aplinkinį metalą nuo chromo ir sukurdamos mikroskopinius kelius korozijai. Šis reiškinys vadinamas įjautrinimu, o atsiradęs gedimo režimas - tarpgranulinė korozija arba „suvirinimo irimas“ - sukėlė daugiau nerūdijančio plieno įrangos gedimų nei visi kiti korozijos mechanizmai kartu paėmus.
Sprendimo taisyklė paprasta: jei virinate, rinkitės 304L. 3-8 % priemoka už 304L yra nereikšminga, palyginti su vieno suvirinimo gedimo kaina. Pavyzdžiui, jei nevirinate -, techniškai pakanka ir šiek tiek pigiau nurodyti šaltai -formuotas lakštinio metalo detales, tvirtinimo detales arba atkaitintą strypą apdirbimui - 304. Tačiau šiuolaikinėse tiekimo grandinėse dviguba{13}}sertifikuota 304/304 l medžiaga tapo tokia įprasta, kad daugumai standartinių gaminių formų kainos iš tikrųjų nebeliko. Jei abejojate, nurodykite dvigubą-sertifikuotą 304/304L - ir gausite 304L mažo anglies dioksido kiekio garantiją nemokėdami.
Cheminė sudėtis - 0,05 %, kuris pakeičia viską
304 ir 304L turi tą pačią bazinę chemiją - 18-20% chromo ir 8-10,5% nikelio - ir skiriasi tik didžiausiu leistinu anglies kiekiu: 304 leidžia iki 0,08% anglies, o 304L - 0,03%. Šis vieno elemento skirtumas neturi išmatuojamo poveikio mechaninėms savybėms kambario temperatūroje, bet yra lemiamas suvirinimo siūlės atsparumo korozijai veiksnys.
Tiek 304, tiek 304L priklauso 300-serijos austenitinio nerūdijančio plieno šeimai. Atkaitintos sąlygos yra ne-magnetinės, puikiai formuojasi ir suvirinamos, taip pat užtikrina gerą bendrą atsparumą korozijai atmosferinėje, vandeninėje ir silpnai rūgštinėje aplinkoje. Slapyvardis „18-8“ nurodo apytikslę 18 % chromo + 8 % nikelio sudėtį – formulę, pagal kurią 304 yra plačiausiai naudojama nerūdijančio plieno rūšis Žemėje, sudaranti daugiau nei 50 % pasaulinės nerūdijančio plieno produkcijos.
|
Elementas |
304 (UNS S30400) |
304L (UNS S30403) |
Kodėl tai svarbu |
|
Anglis (C) |
0,08 % maks |
0,03 % maks |
Kritinis skirtumas - lemia įjautrinimo riziką suvirinimo metu |
|
Chromas (Cr) |
18.0–20.0% |
18.0–20.0% |
Identiškas - suteikia pasyvią oksido plėvelę, kuri užtikrina atsparumą korozijai |
|
Nikelis (Ni) |
8.0–10.5% |
8.0–11.0% |
Beveik -identiškas - stabilizuoja austenitinę (FCC) struktūrą; 304L leidžia šiek tiek daugiau Ni kompensuoti žemesnę C |
|
Manganas (Mn) |
2,0 % maks |
2,0 % maks |
Identiškas - deoksidatorius plieno gamybos metu |
|
Silicis (Si) |
0,75 % maks |
0,75 % maks |
Identiškas - likutinis deoksidatorius |
|
Fosforas (P) |
0,045 % maks |
0,045 % maks |
Identiška - priemaiša; didesnis P sumažina plastiškumą |
|
Siera (S) |
0,030 % maks |
0,030 % maks |
Identiška - priemaiša; didesnis S pagerina apdirbamumą, bet sumažina suvirinamumą |
|
Azotas (N) |
0,10 % maks |
0,10 % maks |
Identiškas - likutis; šiek tiek padidina stiprumą |
|
Geležis (Fe) |
Balansas |
Balansas |
Identiškas - maždaug 67–73 proc. |
Kodėl 0,05 % anglies tiek daug svarbios? - Jautrinimo mechanizmas
Kada304 nerūdijantis plienaskaitinamas iki 425-870 laipsnių - temperatūros diapazonas, pasiekiamas karščio-paveiktoje zonoje (HAZ), greta suvirinimo siūlės - metalo matricoje ištirpę anglies atomai tampa judrūs ir migruoja į grūdelių ribas, kur reaguoja su chromu, kad susidarytų precizio karbidas₆ (Cpitrio C₆). Kiekviena chromo karbido dalelė sunaudoja maždaug 16 chromo atomų kiekvienam 6 anglies atomui, todėl gretimas chromo grūdelių ribos regionas išeikvojamas žemiau 12 % slenksčio, reikalingo pasyviajai oksido plėvelei palaikyti. Rezultatas: mikroskopinė chromo -sumažėjusi zona prie kiekvienos grūdelių ribos, kuri pirmiausia korozuoja veikiant elektrolitui – gedimo būdas, žinomas kaip tarpkristalinė korozija (IGC) arba „suvirinimo irimas“.
Norėdami suprasti, kodėl 0,05 % anglies daro skirtumą tarp atsparumo korozijai ir korozijos gedimo, pagalvokite apie anglies atomus kaip apie „chromo vagis“. 304, kuriame yra iki 0,08 % anglies, pliene yra pakankamai anglies atomų, kad, kai susidaro karbidai, pavogtų chromą iš maždaug 1,3 % viso chromo kiekio. Dėl to grūdelių ribos chromo lygis sumažėja žemiau 12 % - kritinės pasyvios plėvelės slenksčio. 304 l, kuriame yra tik 0,03 % anglies, chromo kiekis, kurį galima „pavogti“, yra mažesnis nei 0,5 % viso chromo - ir jo nepakanka, kad jokia grūdelių riba nukristų žemiau 12 % slenksčio. Suvirinto 304L grūdelių ribos išlaiko visą savo atsparumą korozijai net ir be po-suvirinimo terminio apdorojimo.
Jautrinimo temperatūros diapazonas 425-870 laipsnių (800-1 600 laipsnių F) yra labai svarbus, nes būtent tai temperatūros diapazonas, per kurį aušinant praeina šilumos paveikta suvirinimo zona. Įprastas GTAW (TIG) suvirinimas ant 3 mm storio 304 lakšto išlaiko HAZ jautrinimo diapazone maždaug 30–60 sekundžių – pakankamai ilgai, kad karbido nusodinimas prasidėtų 304, bet nepakankamai, kad sukeltų išmatuojamą jautrinimą 304 l. Storesnėms sekcijoms (10 mm+) lėtesnis aušinimo greitis padidina jautrinimo laiką iki kelių minučių, todėl 304L yra būtinas.
Dvigubas-Sertifikuotas 304/304L - Šiuolaikinis standartas
Praktiškai dauguma šiandien gaminamų nerūdijančio plieno - ypač plokščių-valcuotų gaminių (lakštų, plokščių, ritinių) ir vamzdinių gaminių (vamzdžių, vamzdžių) - turi dvigubą-sertifikavimą kaip atitinkantį 304 ir 304L chemiją. Tai reiškia, kad medžiagoje anglies yra mažiau nei 0,03 % (atitinka 304 l), chromo 18,0-20,0 % ir nikelio 8,0-10,5 % (atitinka abu). Dviguba{16}}sertifikuota medžiaga pašalina būtinybę rinktis – automatiškai gaunate 304 l suvirinamumą už 304 kainą. Visada paklauskite tiekėjo, ar medžiaga sertifikuota dvigubai; jei taip, 304 prieš 304L diskusija išspręsta.
Dvigubas sertifikavimas tapo plačiai paplitęs, nes naudojant šiuolaikinį argono -deguonies dekarbonizacijos (AOD) rafinavimą, iš kurio pagaminama daugiau nei 95 % pasaulio nerūdijančio plieno, anglies kiekis natūraliai pasiekiamas žemiau 0,03 % be didelių papildomų išlaidų. AOD procesas įpurškia argono ir deguonies mišinį į išlydytą plieną, kad pašalintų anglį -, todėl lengviau ir pigiau pašalinti anglį iki 0,02-0,03%, nei sustabdyti tiksliai ties 0,08%. Tai reiškia, kad šiuolaikiniam plieno gamintojui 304 l cheminių medžiagų gamyba iš tikrųjų yra numatytoji -, o norint gaminti 304 su didesne anglies dioksido koncentracija, reikia tyčia į lydalą įpilti anglies. Štai kodėl dvigubai sertifikuotas 304/304L tapo pramonės norma, o ne išimtimi.
[Šaltinis] ASTM A240/A240M - Standartinė chromo ir chromo specifikacija-Nikelio nerūdijančio plieno plokštės, lakštai ir juostelės. ASTM A312/A312M - Standartinė besiūlių, suvirintų ir stipriai šaltai apdorotų austenitinių nerūdijančio plieno vamzdžių specifikacija.
Mechaninės savybės - Ar 304 ir 304L yra vienodo stiprumo?
Atkaitintoje kambario temperatūroje 304 ir 304 L turi iš esmės identiškas tempimo savybes. Abi klasės atitinka tuos pačius minimalius ASTM A240 reikalavimus: tempiamasis stipris didesnis arba lygus 515 MPa (75 ksi), takumo riba didesnė arba lygi 205 MPa (30 ksi), pailgėjimas didesnis arba lygus 40%. Bet koks dviejų 304 ir 304 l dalių stiprumo skirtumas yra susijęs su grūdelių dydžiu, šalto darbo istorija ir atkaitinimo praktika -, o ne anglies kiekio skirtumu.

|
Turtas |
304 (atkaitintas) |
304L (atkaitintas) |
Skirtumas |
|
Tempimo stipris (min.) |
515 MPa (75 ksi) |
515 MPa (75 ksi) |
Nėra - identiškas minimumas |
|
Tempimo stipris (tipiškas) |
585-620 MPa |
570-605 MPa |
1–2 % mažesnė už 304 l (nereikšminga) |
|
Išeiga 0,2 % (min.) |
205 MPa (30 ksi) |
205 MPa (30 ksi) |
Nėra - identiškas minimumas |
|
Išeiga 0,2 % (įprasta) |
250-290 MPa |
240-280 MPa |
3–5 % mažesnė už 304 l (nereikšminga) |
|
Pailgėjimas 50 mm (min.) |
40% |
40% |
Nėra - identiškas minimumas |
|
Kietumas (maks.) |
201 HBW / 92 HRB |
201 HBW / 92 HRB |
Nėra - identiškas maksimalus |
|
Elastingumo modulis |
193 GPa |
193 GPa |
Identiškas |
|
Tankis |
8,00 g/cm³ |
8,00 g/cm³ |
Identiškas |
Aukštos{0}}temperatūros stiprumas: nedidelis skirtumas esant aukštai temperatūrai
Virš maždaug 425 laipsnių (800 laipsnių F), 304 išlaiko šiek tiek didesnį stiprumą nei 304 l, nes didesnis anglies kiekis suteikia nedidelį kritulių -stiprinimo efektą dėl smulkių karbido dispersijų. Tačiau šis pranašumas susijęs su rimtu kompromisu: esant tokiai pačiai temperatūrai, 304 yra pažeidžiamas, jei jis anksčiau buvo suvirintas. Naudojant aukštą-temperatūrą, viršijančią 425 laipsnius, kai reikalingas suvirinimas, vietoj to apsvarstykite 304H (0,04-0,10 % C, UNS S30409) -, kuris sujungia aukštesnės temperatūros stiprumą ir kontroliuojamą grūdelių dydį, užtikrinantį atsparumą valkšnėjimui, pagal ASME katilo kodekso reikalavimus.
ASME katilo ir slėginio indo kodo II skyriaus D dalyje pateikiamos leistinos įtempių vertės abiem rūšims esant aukštesnei temperatūrai. Esant 500 laipsnių (932 laipsnių F), 304 leistinas įtempis yra maždaug 102 MPa, palyginti su 94 MPa 304 L - skirtumas yra apie 8 %. Esant 600 laipsnių (1 112 laipsnių F), skirtumas susiaurėja iki maždaug 5%. Daugeliui pramoninių objektų, kurių temperatūra žemesnė nei 400 laipsnių -, įskaitant didžiąją dalį cheminio apdorojimo, maisto ir gėrimų, farmacijos, vandens valymo ir architektūrinių pritaikymų, - šis aukšto-temperatūrinio stiprumo skirtumas yra nesvarbus, o 304 l korozijos pranašumas nusveria bet kokią teorinę 304 stiprumo naudą.
[Šaltinis] ASME katilo ir slėginio indo kodas, II skyrius, D dalis - Savybės (metrinė), 2023 m. leidimas. ASTM A240/A240M leistinos įtempių vertės.
Suvirinimo našumas - 304 prieš 304L sprendimo esmė
Suvirinimo siūlės irimas (tarpkristalinė korozija karščio{0}}veikiamoje zonoje) vyksta keturiais etapais: (1) šalia suvirinimo siūlės esantis netaurieji metalai įkaitinami iki 425-870 laipsnių; (2) anglies atomai difunduoja iki grūdelių ribų ir reaguoja su chromu, sudarydami chromo karbidus; (3) grūdelių ribose, esančioje šalia karbidų, chromo yra mažiau nei 12 %; (4) veikiant korozinei aplinkai - net ir švelnios rūgštys ar drėgmė -, chromo-išeikvotos grūdelių ribos pirmiausiai korozuoja, o metalas tiesiogine prasme subyra palei grūdelių ribas. 304L 2 veiksmas niekada nepasiekia kritinės ribos, nes nėra pakankamai anglies, kad susidarytų ištisinis grūdėtųjų ribinių karbidų tinklas.
Norėdami įsivaizduoti šį procesą, įsivaizduokite plytų sieną. Nerūdijančio plieno grūdeliai yra plytos - tvirtos, atsparios korozijai- ir atskirai nepažeistos. Grūdų ribos yra skiedinys tarp plytų. Nesuvirintoje 304 ar suvirintoje 304L skiedinys yra toks pat tvirtas kaip ir plytos. Tačiau suvirintame 304 įjautrinimas ištirpdo chromą iš skiedinio ir paverčia jį smėliu. Siena vis dar atrodo kaip siena - plytos vis dar yra, geometrija nepakitusi, - bet lengvas stumdymas (ėsdinanti aplinka) priverčia plytas subyrėti, nes nebėra skiedinio, kuris jas laikė kartu. Štai kodėl suvirinimo siūlės irimas yra toks klastingas: komponentas atrodo normaliai, kol staiga sugenda.
Suvirinimas 304 vs 304L - Praktinės taisyklės
Viso suvirinimo taisyklė: naudokite 308L užpildo metalą (ER308L – TIG, E308L – lazdelę), nepriklausomai nuo to, ar virinate nuo 304 iki 304, 304L iki 304L, ar 304–304L. Mažai{10}}anglies išskiriantis užpildas užtikrina, kad pats suvirinimo metalas būtų atsparus įjautrinimui. Net jei netauriųjų metalų standartas yra 304, suvirintas metalas turės atsparumą korozijai304L plieno.
|
Netauriųjų metalų |
Užpildas Metalas |
Suvirinamumas |
Jautrinimo rizika |
PWHT reikalingas? |
|
nuo 304 iki 304 |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Puikiai |
DIDELIS - HAZ padidins jautrumą |
TAIP - tirpalo atkaitinimas 1 040–1 150 laipsnių + vandens gesinimas |
|
304L iki 304L |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Puikiai |
LOW - HAZ atsparus įjautrinimui |
NE - nebūtinas atsparumui korozijai |
|
nuo 304 iki 304 litrų |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Puikiai |
VIDUKINIS - 304 šoninis UŽRAŠAS gali sukelti jautrumą |
Rekomenduojama, jei 304 pusė yra veikiama korozinės terpės |
|
304/304L dvigubas{2}}sertifikuotas taip pat |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Puikiai |
MAŽAS - anglies Mažiau arba lygus 0,03 % |
NE - nebūtina |
Po-Suvirinimo terminis apdorojimas - Kai to reikia 304, o 304L ne
Esminis praktinis skirtumas tarp 304 ir 304L yra toks: suvirintas 304 komponentas, kuris bus atsparus korozijai, PRIVALO būti tirpalas, -atkaitintas po suvirinimo, kad iš naujo ištirptų chromo karbidai ir atkurtas atsparumas korozijai. Atkaitinant tirpalą reikia pašildyti visą komponentą iki 1 040 -1 150 laipsnių (1 900 -2 100 laipsnių F), o po to greitai gesinti vandenyje -, o procesas yra brangus, reikalaujantis daug energijos ir dažnai fiziškai neįmanomas didelėms pagamintoms konstrukcijoms (vamzdžiams, slėginiams baseinams). Suvirintas 304 l komponentas pasiekia tokį patį atsparumą korozijai, kaip ir suvirintas – nereikia atlikti terminio apdorojimo po suvirinimo.
Tai yra ekonominis 304 litrų argumentas vienu sakiniu: didelės suvirintos produkcijos atkaitinimo tirpalo kaina (2 000 -10 000 USD už krosnies ciklą ir iškraipymo rizika) yra 10–50 kartų didesnė už 304 litrų naudojimą vietoj 304 (200–500 USD įprastame projekte). Kai PWHT neįmanoma – lauko suvirinimui ant sumontuotų vamzdynų, didelėms talpykloms, esamos įrangos remontui - 304L yra ne tik pirmenybė; tai reikalinga.
304 ir 304L suvirinimo parametrai
|
Parametras |
304 |
304L |
Pastabos |
|
Rekomenduojamas procesas |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
Identiški - visi įprasti lankinio suvirinimo procesai yra priimtini |
|
Metalo užpildas (AWS) |
ER308L / E308L (pageidautina mažai -anglies anglies užpildas) |
ER308L / E308L |
Naudokite mažai anglies{0}}išskiriantį užpildą VISIEMS 304 šeimos suvirinimui |
|
Apsauginės dujos (GTAW) |
100 % Ar arba Ar + 2-5 % H₂ |
100 % Ar arba Ar + 2-5 % H₂ |
Identiškas |
|
Įkaitinkite |
Nereikia (aplinkos iki 50 laipsnių) |
Nereikia (aplinkos iki 50 laipsnių) |
Identiškas - austenitinis SS nereikalauja išankstinio pašildymo |
|
Maksimali perėjimo temperatūra |
175 laipsnių (350 laipsnių F) |
175 laipsnių (350 laipsnių F) |
Identifikuota - aukštesnė temperatūra padidina įsijautrinimo riziką abiem klasėms |
|
Šilumos įvesties diapazonas |
0,5–2,5 kJ/mm (įprasta) |
0,5–2,5 kJ/mm (įprasta) |
Identiškas - mažesnis šilumos kiekis sumažina HAZ plotį ir sumažina aušinimo laiką |
|
Post{0}}Suvirinimo valymas |
Marinavimo pasta arba vielinis šepetys + pasyvinimas |
Marinavimo pasta arba vielinis šepetys + pasyvinimas |
Identiškas - pašalinti šilumos atspalvį, kad atkurtumėte pasyvų sluoksnį |
|
PWHT (Solution Anneal) |
BŪTINA koroziniam aptarnavimui |
NEbūtina |
Ekonominis ir praktinis skirtumas |
[Šaltinis] AWS A5.9/A5.9M - Nerūdijančio plieno suvirinimo elektrodų ir strypų specifikacija. AWS D1.6/D1.6M - Konstrukcinio suvirinimo kodas - Nerūdijantis plienas.
Atsparumas korozijai - Kur pastebimas mažas-anglies pranašumas
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% chromo.

Tarpkristalinė korozija yra ypač pavojinga, nes ją sunku aptikti vizualiai apžiūrint. Įjautrinta 304 suvirinimo siūlė ant paviršiaus atrodo normaliai - ji netgi gali išlaikyti dažų įsiskverbimo testą, nes paviršius yra ištisinis. Tačiau veikiant laidžiu skysčiu - net ir silpnai rūgštus technologinis vanduo -, grūdelių ribos ištirpsta ir metalas praranda stiprumą neprarandant pjūvio storio. Jautrintas 304 vamzdis, kuris 1 dieną buvo hidrotestuotas iki 1,5 karto didesnio slėgio, po šešių mėnesių eksploatacijos gali sugesti esant 0,3 karto didesniam slėgiui, nes dėl tarpkristalinės korozijos ištisinis metalas pavirto laisvai sujungtais grūdeliais, tarp kurių nėra sukibimo stiprumo.
Atsparumas korozijai pagal aplinką - 304 vs 304L po suvirinimo
|
Aplinka |
304 (nesuvirintas) |
304L (nesuvirintas) |
304 (suvirintas, be PWHT) |
304L (suvirintas, be PWHT) |
Suvirinimo paslaugos laimėtojas |
|
Atmosferinė (patalpoje) |
Puikiai |
Puikiai |
Gera - IGC rizika yra maža sausame ore |
Puikiai |
Arba (maža rizika) |
|
Atmosfera (lauke, lietus) |
Puikiai |
Puikiai |
BLOGAS - lietaus vanduo pakankamai laidus IGC kelis mėnesius |
Puikiai |
304L |
|
Gėlas vanduo (čiaupas, upė) |
Puikiai |
Puikiai |
MENKAS - ištirpusių mineralų pagreitina IGC |
Puikiai |
304L |
|
Jūros vanduo / sūrus vanduo |
Sąžininga - duobių rizika dėl Cl⁻ |
Sąžininga - duobių rizika dėl Cl⁻ |
NEREKOMENDUOJAMA - IGC + taškai |
Tinkamas - atsparus IGC; duobių liekanų |
Nei viena (naudokite 316 l Cl⁻) |
|
Atskiestos organinės rūgštys (maistas) |
Puikiai |
Puikiai |
VIDUKINĖ - acto / citrinos rūgštis atakuoja jautrias ribas |
Puikiai |
304L |
|
Azoto rūgštis (HNO₃,<50%, <50°C) |
Puikiai |
Puikiai |
BLOGAS - HNO₃ yra standartinis IGC jautrumo testas (Huey testas) |
Puikiai |
304L |
|
Fosforo rūgštis (H3PO4, praskiesta) |
Puikiai |
Puikiai |
MENKAS - atakuoja jautrintą HAZ |
Puikiai |
304L |
|
Kaustinis (NaOH,<50%, <100°C) |
Geras |
Geras |
Gera - kaustinė SCC rizika, bet mažesnis IGC jautrumas |
Geras |
Bet kuris (šaustinis SCC yra ribojantis veiksnys) |
|
Chemijos gamyklos atmosfera |
Geras |
Geras |
BLOGAI - rūgščių dūmai + drėgmė=greitas IGC |
Puikiai |
304L |
Standartiniai tarpgranulinio atsparumo korozijai testai
Naudojami trys standartizuoti testai, siekiant patikrinti, ar 304L (arba bet koks mažai anglies turintis nerūdijantis plienas) yra atsparus tarpkristalinei korozijai po suvirinimo: ASTM A262 Practice A (oksalo rūgšties ėsdinimo testas - greitas atranka, 15 minučių), praktikos C (azoto rūgšties / atspalvio} bandymas, viršijantis 5 kv. 48-val. virimo laikotarpiai) ir E praktika (vario -vario sulfato-sieros rūgštis / Štrauso testas - lenkimo bandymas po 15-val. virimo). 304L suvirintoje būsenoje atitinka visus tris; 304 suvirintoje būsenoje neatitinka visų trijų – pateikiami kiekybiniai, standartais pagrįsti kritinio skirtumo tarp klasių įrodymai.
Huey testas (ASTM A262 praktika C) yra griežčiausias ir kiekybinis iš trijų. Suvirintas 304 bandinys, virintas 65 % azoto rūgštyje penkias 48 - valandas, paprastai praranda 0,5-5,0 mm per metus (20-200 mylių per metus) HAZ - korozijos laipsnis 10{0} kartų didesnis nei aplinkinio metalo 10{18}}. Panašiai suvirintas 304 l bandinys, išbandytas identiškomis sąlygomis, praranda mažiau nei 0,05 mm per metus (2 mln. per metus) – artėja prie bandymo aptikimo ribos. Šis milijonų kartų skirtumas tarp grūdelių ribos korozijos greičio yra inžinerinis įrodymas, pagrįstas paprasta taisykle: „suvirinimui=naudokite L klasės“.
Taikymo vadovas - Kada pasirinkti 304 prieš 304L
|
Taikymas |
Reikalingas suvirinimas? |
Korozinis aptarnavimas? |
PWHT įmanoma? |
Rekomenduojamas laipsnis |
Priežastis |
|
Slėginis indas (ASME VIII) |
Taip |
Varijuoja |
Taip, bet brangu |
304L (dvigubas-sertifikuotas) |
PWHT vengimas + ASME pirmenybė L-klasei suvirintoje konstrukcijoje |
|
Chemical storage tank (>5,000 L) |
Taip - parduotuvės gamyba |
Taip - cheminės medžiagos saugomos |
Ne per didelis - |
304L |
Laukas PWHT neįmanomas; IGC sukeltų katastrofišką nesėkmę |
|
Maisto perdirbimo įranga |
Taip - sanitarinės suvirinimo siūlės |
Taip - maisto rūgštys + valymo chemikalai |
Taip, bet nepraktiška |
304L |
Sanitarinės suvirinimo siūlės turi būti lygiai šlifuotos ir pasyvuotos; 304L apsaugo nuo HAZ korozijos po nuosėdomis |
|
Architektūrinis / dekoratyvinis (be suvirinimo) |
Nr |
Ne (patalpoje arba švelnus lauke) |
N/A |
304 |
Nėra suvirinimo=nėra jautrumo rizikos; 304 yra 3-5 % pigesnis (jei ne sertifikuotas dvigubas) |
|
Tvirtinimo detalės (varžtai, veržlės, poveržlės) |
Nr |
Paprastai ne |
N/A |
304 |
Tvirtinimo detalės su šaltomis galvutėmis-nevirinamos; 304 užtikrina tinkamą atsparumą korozijai |
|
Vamzdžių ritės chemijos gamyklai |
Taip - platus suvirinimas dirbtuvėse |
Taip - apdoroti chemines medžiagas |
Galima, bet brangu |
304L (dvigubas-sertifikuotas) |
Kelios suvirinimo siūlės vienoje ritėje; PWHT sukeltų iškraipymus; 304L išvengia visų PWHT |
|
Šilumokaičio vamzdžiai |
Taip - vamzdis-su -vamzdžių lakštų suvirinimo siūlės |
Taip - aušinimo vanduo arba proceso skystis |
Jokių - nepraktiškų vamzdžių paketams |
304L |
Vamzdžių-į-vamzdžių lakštų suvirinimo siūlės yra labai svarbios ir sunkiai pataisomos; po ridenimo PWHT negalima |
|
Alaus daryklos / pieno vamzdynai |
Taip - orbitinis TIG suvirinimas |
Taip - CIP tirpalai (rūgštis + šarmas) |
Nr |
304L |
Orbitinės suvirinimo siūlės negali būti termiškai{0}}apdorotos atskirai; CIP cheminės medžiagos atakuoja įjautrintą HAZ |
|
Išmetimo / kamino įdėklas (sausas, nesuvirinamas) |
Nr |
Ne (sausos dujos) |
N/A |
304 |
Jokio suvirinimo, be skysto elektrolito=jokios IGC rizikos |
|
Lauko{0}}suvirintas esamo 304 vamzdžio remontas |
Taip |
Priklauso nuo aptarnavimo |
Nėra - lauko sąlygų |
304L užpildas + netaurieji metalai |
Visiems lauko remonto darbams naudokite 304L užpildą; jei keičiate vamzdžių dalis, naudokite 304L |
Penkios 304 ir 304 l pasirinkimo taisyklės
1 taisyklėAr komponentas bus suvirintas? - Jei TAIP, naudokite 304L arba dvigubą-sertifikuotą 304/304L. Šis vienintelis klausimas išsprendžia daugiau nei 80% 304 ir 304L sprendimų. Bet koks suvirinimas -, net ir vienas suvirinimas, vardinės lentelės tvirtinimas, atraminis laikiklis - sukuria 304 standarte numatytą HAZ, kuris yra jautrus.
2 taisyklėAr sienelės storis didesnis nei 3 mm (1/8 colio)? - Jei TAIP, naudokite 304L. Storesnės dalys lėčiau atvėsta nuo suvirinimo temperatūros, todėl pailgėja laikas, praleistas jautrinimo diapazone (425-870 laipsnių). 25 mm storio plokštė po suvirinimo gali likti jautrinimo diapazone 5–10 minučių, palyginti su 30–60 sekundžių 1,5 mm lakštu – daugiau nei 10 kartų ilgiau, kol susidaro karbido nuosėdos.
3 taisyklėAr komponentas matys korozinę aplinką? - Jei TAIP ir suvirinta, naudokite 304L. „Ėsdinanti“ apima aplinką, kuri atrodo švelni: vanduo iš čiaupo, lietaus vanduo, drėgnas oras, maisto rūgštys (actas, vaisių sultys), valymo chemikalai, proceso kondensatas. IGC nereikia koncentruotų rūgščių -, reikia tik elektrolito, kad susidarytų galvaninis elementas tarp chromo-išeikvotos grūdelių ribos (anodo) ir aplinkinių grūdelių (katodo).
4 taisyklėAr atkaitinimas po-suvirinimo tirpalo neįmanomas ar nepraktiškas? - Jei TAIP, naudokite 304L. Tirpalo atkaitinimui reikia kaitinti iki 1040-1150 laipsnių, po to greitai gesinti vandeniu. Tai neįmanoma: suvirintų Tokiais atvejais 304L yra vienintelė galimybė.
5 taisyklėAr darbinė temperatūra viršija 425 laipsnius (800 laipsnių F)? - Jei TAIP, vietoj to apsvarstykite, kad 304H. 304 turi šiek tiek geresnį stiprumą aukštoje-temperatūroje nei 304L, bet jei komponentas yra suvirintas ir veikia aukštesnėje nei 425 laipsnių temperatūroje, 304H (UNS S30409, 0,04-0,10 % C su kontroliuojamu grūdeliu arba lygiu ASMEep7) Kodo laikymasis. Nenaudokite 304 arba 304 l ASME koduotiems slėginiams indams, kurių temperatūra viršija 425 laipsnius, nepatikrinus leistinų įtempių.
Dažnai užduodami klausimai
K: Ką reiškia „L“ 304L?
A: „L“ reiškia „mažas anglies dioksido kiekis“. 304L nerūdijančio plieno maksimalus anglies kiekis yra 0,03%, palyginti su 0,08% standartiniame 304. Šis mažesnis anglies kiekis neleidžia chromo karbidui nusodinti grūdelių ribose suvirinimo metu, o tai yra pagrindinė tarpkristalinės korozijos (suvirinimo siūlės irimo) priežastis. „L“ žymėjimą ASTM įvedė šeštajame dešimtmetyje, specialiai siekiant pašalinti suvirinimo korozijos gedimus cheminio apdorojimo įrangoje.
Klausimas: Ar 304L silpnesnis nei 304?
A: Kambario temperatūroje nėra -, 304 ir 304 litrų tempimas ir takumo riba iš esmės yra identiški (abu atitinka ASTM A240 minimalius reikalavimus: 515 MPa tempimas, 205 MPa išeiga). Esant aukštesnei nei 425 laipsnių (800 laipsnių F) temperatūrai, 304 išlaiko šiek tiek didesnį stiprumą (apie 5-8 % didesnį leistiną įtempį esant 500 laipsnių pagal ASME kodą), tačiau esant žemesnei nei 400 laipsnių - temperatūrai, kuri apima daugumą pramoninio naudojimo, dvi klasės gali būti keičiamos pagal stiprumą.
Kl.: Ar galiu suvirinti nuo 304 iki 304L?
A: Taip - 304 ir 304L yra visiškai suderinami suvirinimui. Naudokite ER308L (TIG) arba E308L (stick) užpildą. Mažai -anglies išskiriantis užpildas užtikrina, kad suvirinimo metalas būtų atsparus įjautrinimui, nepaisant netauriųjų metalų anglies kiekio. Vienintelis dalykas yra tas, kad 304 HAZ pusė vis tiek gali būti jautri, jei komponentas veiks koroziškai.
Kl.: ar 304L reikia po-suvirinimo terminio apdorojimo?
A: Ne - tai pagrindinis 304L pranašumas. Suvirintoje būsenoje 304L atsparus tarpkristalinei korozijai be jokio po-suvirinimo terminio apdorojimo. 304, priešingai, reikia atkaitinti tirpalu 1 040–1 150 laipsnių + gesinimas vandeniu po suvirinimo, kad būtų atkurtas atsparumas korozijai, jei komponentas bus veikiamas korozijos.
Kl.: Kas yra dvigubas{0}}sertifikuotas 304/304L?
A: Dviguba -sertifikuota 304/304L yra medžiaga, kuri vienu metu atitinka abiejų klasių cheminės sudėties reikalavimus: anglis Mažiau arba lygi 0,03% (atitinka 304L), chromas 18,0-20,0%, nikelis 8,0–10,3%0 (meta). Jis tapo numatytuoju daugelio nerūdijančio plieno gamyklų gaminiu, nes šiuolaikinis AOD rafinavimas natūraliai pasiekia žemesnį nei 0,03 % anglies kiekį. Dvigubai sertifikuota medžiaga suteikia jums 304 l suvirinamumą už 304 - kainą ir visada turėtų būti jūsų pirmasis pasirinkimas, jei įmanoma.
K: Ar 304 nerūdija?
A: 304 ir 304L yra „nerūdijantys“ -, o ne „atsparūs dėmėms-“. Abi rūšys yra atsparios rūdijimui daugumoje patalpų ir švelnios lauko aplinkos, tačiau gali susidaryti paviršiaus rūdžių (arbatos dėmių) aplinkoje, kurioje gausu chlorido, - ypač pakrančių zonose, kuriose yra druskos purškimo. Tai yra bendras 304 šeimos apribojimas, o ne skirtumas tarp 304 ir 304L. Aplinkai, kurioje yra daug chlorido (jūros vanduo, pakrantės, ledo{13}druskos), padidinkite iki 316 l, kuris prideda 2–3 % molibdeno, kad būtų atsparus taškinei korozijai.
Kl.: 304 vs 304L vs 316L - kaip pasirinkti?
A: Rinkitės 304/304L (dvigubas-sertifikuotas) bendrosios paskirties suvirinimui, maisto perdirbimui, architektūrinėms reikmėms ir švelniam chemijos aptarnavimui, kai nėra chloridų. Pasirinkite 316L, kai aplinkoje yra chloridų (jūros vandens, pakrančių, ledo{6}}druskų, cheminių procesų su Cl⁻) - 316L prideda 2-3% molibdeno, kad būtų atsparus įdubimams. Pasirinkite 304H ASME slėginiams indams, dirbantiems aukštesnėje nei 425 laipsnių temperatūroje, kur valkšnumo stiprumas yra labai svarbus. Niekada nesirinkite ne-L klasės 304 suvirintų komponentų, kurie matys bet kokią korozinę aplinką.
K: Kaip patikrinti, ar mano medžiaga tikrai yra 304 litrai, o ne 304?
A: Patikrinkite medžiagos bandymo ataskaitą (MTR) -, joje turi būti parodyta anglies dioksido vertė Mažiau nei 0,03 % arba lygi jai. PMI (teigiamas medžiagos identifikavimas), naudojant rankinį XRF, negali atskirti 304 nuo 304L, nes XRF negali išmatuoti anglies (anglis yra per lengvas elementas XRF aptikimui). Vienintelis patikimas lauko patikrinimo metodas yra optinės emisijos spektroskopija (OES), kuria galima išmatuoti anglies kiekį. Jei anglies kiekio patikrinimas yra labai svarbus, paprašykite laboratorinės cheminės analizės arba pasikliaukite malūno MTR (EN 10204 3.1 tipas).
