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304 /316L不锈钢管板棒型材13759881581
蚀能力、较易装配、出色的成形性及高强度、低重量。
规格:304铬-镍
一般属性
化学成分
耐腐蚀
物理性能
机械性能
焊接
热处理
清洁
一般属性
合金304 (S30400), 304L (S30403), 304H (S30409)的不锈钢是18%铬,8%镍奥氏体合金的几种变体,是不锈钢家族中*常见和*常用的合金。因为这些合金具有以下一种或多种属性,因此可以用作各种应用。属性包括:
每种合金都很好地结合了耐腐蚀性和良好的加工性。性能的良好结合是这种合金被广泛使用的原因,几乎占全美国不锈钢产量的一半。18-8不锈钢,主要是304,304L,304H,以多种形式存在,包括片,条和板。这些合金通常用于设备的制造,应用的例子包括:食物和饮料,卫生,冷冻,压力容器。
氩氧脱碳技术(AOD技术)以低成本实现了低碳水平,304成为了标准合金。304L用于焊接产品,这些产品作业时可能暴露在会引起不规则腐蚀的环境下。
304H合金是304的改良品,它的碳含量在0.04-0.10之间,对于要暴露在温度800°F以上的零件,采用304H有助于改善高温下的强度。
成分 |
重量百分比除特别说明外,表中所列为*大值 |
||
|
304 |
304L |
304H |
碳 |
0.08 |
0.030 |
0.04-0.01 |
锰 |
2.00 |
2.00 |
2.00 |
磷 |
0.045 |
0.045 |
0.045 |
硫 |
0.030 |
0.030 |
0.030 |
硅 |
0.75 |
0.75 |
0.75 |
铬 |
18.00 |
18.00 |
18.00 |
镍 |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
氮 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
以上表中的数据仅是典型的成分分析,不能作为*终产品成分的*大值或*小值。具体某一块材料的成分可能与以上数据不一致。
耐腐蚀
均匀腐蚀
奥氏体不锈钢304,304L,304H,在适度的氧化和还原环境下,具有相当的耐腐蚀性。这些合金被广泛用于加工和处理食物饮料,奶制品的设备和器具。热交换器,管道,油罐,和其他与淡水接触的加工设备都可以采用这些合金。
这些合金的铬含量是18-19%,在氧化环境下具有抗氧化性。下表是304不锈钢在稀硝酸环境下的氧化率。
%硝酸 |
温度°F(°C) |
腐蚀率Mils/Yr(mm/a) |
10 |
300(149) |
5.0(0.13) |
20 |
300(149) |
10.1(0.25) |
30 |
300(149) |
17.0(0.43) |
304,304L,304H对中度有机酸(如醋酸)和还原酸(如磷酸)也具有抵抗性。18-8合金镍含量9-11%,能抵抗中度还原环境。更高还原性的还原环境(如沸腾的稀盐酸和硫酸),对于这些材料来说,攻击性就太强了。
某些情况下,低碳含量的304L合金比高碳含量的304不锈钢的腐蚀率低。从甲酸,氨基磺酸,氢氧化钠得到的数据印证了这一点。除此以外,304,304L,304H在大多数腐蚀环境下的性能都是相同的。一个值得注意的特例是:在足以引起焊接和热影响区粒间腐蚀的环境中,更倾向使用304L合金,因为它的低碳含量有助于抵抗粒间腐蚀。
粒间腐蚀
18-8奥氏体不锈钢暴露在800°F至1500°F(427°C至816°C)温度下,可能引起碳化铬在晶界沉淀。这类不锈钢暴露在苛刻环境下,容易形成粒间腐蚀。304不锈钢中的碳成分导致其在气焊和热影响区焊接过程中的热状态下,产生敏化。因此,材料在焊后状态使用的情况下,通常选用碳含量较低的304L合金。低碳含量延长了碳化铬沉淀到危害水平的时间,但是材料长期处于沉淀温度范围内,并不是完全消除这种沉淀。
粒间腐蚀测试 |
||
ASTMA262 |
腐蚀率,Mils/Yr(mm/a) |
|
304 |
304L |
|
PracticeE |
弯曲无龟裂 |
无龟裂 |
PracticeA |
级别结构 |
级别结构 |
应力腐蚀龟裂
304,304L,304H合金是奥氏体不锈钢中*容易发生应力腐蚀龟裂的(SSC),因为他们的镍含量相对低。引起应力腐蚀龟裂的条件有:(1)卤化物离子的存在(通常是氯化物),(2)残余的张力,(3)温度超过120°F(49°C)。合金成形过程中的冷变形,拉幅成管板,焊接操作等都可以产生应力。退火,冷变形后的消除应力热处理都可减少应力,因而降低了卤化物应力腐蚀龟裂可能性。在可能引起粒间腐蚀的环境中,低温退火状态下作业,*好选择低碳的304L合金材料。
卤化物(氯化物应力腐蚀测试) |
||
测试 |
U型弯曲(高度受压)样品 |
|
304 |
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33% |
基焊金属 |
断裂,14-96小时 |
26%氯化钠, |
基焊金属 |
断裂,142-1004小时 |
40%氯化钙, |
基焊金属 |
断裂,144小时 |
周围环境 暴露在海边环境 |
基焊金属 |
无断裂 |
点腐蚀/隙腐蚀
18-8合金被非常成功地应用在氯离子含量低的淡水中。一般来说,尤其是有缝隙出现的情况下,18-8合金的极限是100ppm的氯化物。高含量的氯化物可能引起隙腐蚀和点腐蚀。在更严厉的条件下,如:低PH值,或者高温,则会考虑使用钼含量较高的合金,如316。18-8合金也不建议用于海洋环境。
物理性能
密度:
0.285lb/in3(7.90g/cm3)
抗拉弹性模数:
29x106psi(200GPa)
线性热膨胀系数:
温度范围 |
系数 |
||
°F |
°C |
in/in/°F |
cm/cm/°C |
68-212 |
20-100 |
9.2x10-6 |
16.6x10-6 |
18-1600 |
20-870 |
11.0x10-6 |
19.8x10-6 |
热传导:
温度范围 |
Btu/hr/ft/°F |
W/m/K |
|
°F |
°C |
||
212 |
100 |
9.4 |
16.3 |
932 |
500 |
12.4 |
21.4 |
金属的总传导系数除了由金属的热传导性决定以外,还取决于其他因素。18-8合金不锈钢具有保持表面清洁的性能,和其他热传导系数高的金属相比,18-8合金的热传导性能往往更好。
比热:
°F |
°C |
Btu/lb/°F |
J/kg/K |
32-212 |
0-100 |
0.12 |
500 |
磁导率:
18-8合金在退火状态下是无磁性的,磁导率在200H的情况下一般低于1.02。磁导率会因金属的成分不用而有所不同。通过冷作,可以提高磁导率。
冷作百分比 |
磁导率 |
|
304 |
304L |
|
0 |
1.005 |
1.015 |
10 |
1.009 |
1.064 |
30 |
1.163 |
3.235 |
50 |
2.291 |
8.480 |
机械性能
室温下的机械性能
已退火的304和304L奥氏体不锈钢板,ASTM标准A240,ASME标准SA-240,要求的**机械性能如下表所示:
性能 |
ASTMA240和ASMESA-240 要求的**机械性能 |
||
304 |
304L |
304H |
|
0.2%抵消屈服强度, psi MPa |
|
|
|
极限抗张强度,psi MPa |
|
|
|
延伸百分比(2英寸或51mm) |
|
|
|
硬度,*大.,(布氏硬度 RB |
|
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|
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