SUS304L nerūdijantis plienas: mažai{1}}anglies pasižyminčios savybės ir pritaikymas

Kas yra SUS304L nerūdijantis plienas?

SUS304L yra mažai anglies išskirianti 18-8 austenitinio nerūdijančio plieno SUS304 versija, apibrėžta Japonijos pramonės standartuose JIS G4304 (plokštelė) ir JIS G4305 (šaltai valcuota juosta). L reiškia mažai anglies dioksido: anglies kiekis ribojamas iki 0,030 %, gerokai mažesnis už SUS304 leistiną 0,08 %. Šis paprastas pakeitimas išsprendžia tarpgranulinės korozijos problemą, kuri gali turėti įtakos SUS304 suvirinimui arba aukštoje temperatūroje, neprarandant puikaus bendro atsparumo korozijai ir pagrindinės klasės formavimo.

Lygiaverčiai pažymiai

Standartinė sistema	Paskyrimas
JIS (Japonija)	SUS304L
ASTM (JAV)	304L / UNS S30403
LT (Europa)	1.4307 / X2CrNi18-9; 1.4306 / X2CrNi19-11
GB (Kinija)	022Cr19Ni10

Kadangi SUS304L JIS nikelio diapazonas (9,0-13,0 %) yra platesnis nei ASTM 304L diapazonas (8,0–12,0 %), SUS304L sutampa ir su EN 1.4307, ir su didesniu nikeliu EN 1.4306.

Cheminė sudėtis (JIS G4304 / G4305)

Elementas	C	Si	Mn	P	S	Ni	Kr
Turinys, %	0,030 maks	1,00 maks	2,00 maks	0,045 maks	0,030 maks	9.00-13.00	18.00-20.00

Mechaninės savybės (JIS G4304, atkaitintas)

Turtas	Reikalavimas
Tempimo stipris Rm	480 MPa min
0,2% įtempis Rp0,2	175 MPa min
Pailgėjimas A	40% min
Kietumas	187 HB / 90 HRB / 200 HV maks

Jautrinimas ir tarpkristalinė korozija

Kai austenitinis nerūdijantis plienas kaitinamas iki maždaug 425-815 laipsnių Celsijaus, kaip tai atsitinka šilumos-paveiktoje suvirinimo zonoje, anglis pasklinda iki grūdelių ribų ir reaguoja su chromu, sudarydama chromo karbidus. Chromo išeikvota zona, esanti greta grūdelių ribų, dažniausiai korozuoja daugelyje terpių. Šis gedimo būdas vadinamas tarpkristaline korozija arba suvirinimo irimu.

SUS304L apsaugo nuo to, išlaikydamas anglies koncentraciją žemiau 0,030%, tirpumo ribos, žemiau kurios negali atsirasti reikšmingų chromo karbido nusodinimų. Todėl šilumos-veikiamoje zonoje išlaikomas tolygus chromo pasiskirstymas ir stabili pasyvioji plėvelė, o suvirinti komponentai gali būti naudojami be brangaus po-suvirinimo atkaitinimo. Tai lemiamas SUS304L pranašumas, skirtas dideliems suvirintam gaminiui, kai po-suvirinimo terminis apdorojimas yra nepraktiškas.

Kriogeninis veikimas

SUS304L austenitinė struktūra yra stabili žemoje temperatūroje ir netrupa, skirtingai nuo ferito ir martensitinio plieno. Ši rūšis išlaiko aukštą lankstumą ir atsparumą smūgiams iki maždaug -196 laipsnių Celsijaus, skysto azoto temperatūros, ir yra plačiai naudojama kriogeninėms talpykloms ir suskystintų gamtinių dujų, skysto azoto ir skystojo deguonies vamzdynams. Mažas anglies kiekis taip pat pagerina suvirinimo patikimumą esant tokioms eksploatacinėms temperatūroms.

Apribojimai esant aukštai temperatūrai

Mažas anglies kiekis, suteikiantis SUS304L suvirinamumą, taip pat sumažina jo stiprumą aukštesnėje temperatūroje. Apytiksliai virš 500{5}}600 laipsnių Celsijaus, SUS304L takumo riba krenta greičiau nei SUS304, o laipsnis nerekomenduojamas apkrovą laikantiems komponentams, kai eksploatuojama karšta. Krosnies dalims, katilų vamzdžiams ir kitoms aukštesnės temperatūros reikmėms turėtų būti pasirinktas SUS304 arba didesnės anglies SUS304H.

Tipinės programos

Suvirinti cheminių medžiagų vamzdynai ir talpyklos.

Maisto perdirbimo ir gėrimų įranga, įskaitant fermentacijos ir laikymo indus.

Kriogeninės talpyklos ir vamzdynai suskystintoms dujoms.

Farmacijos ir biotechnologijų proceso įranga.

Architektūrinės konstrukcijos ir turėklai, kur daug suvirinimo.

Dažnai užduodami klausimai

Q1. Ką reiškia L SUS304L?

L reiškia mažai anglies dioksido. Anglies kiekis ribojamas iki 0,030 %, palyginti su 0,08 % SUS304. Tai apsaugo nuo chromo karbido nusodinimo ant grūdelių ribos suvirinimo metu ir pašalina tarpkristalinės korozijos riziką suvirintoje būsenoje.

Q2. Kodėl SUS304L nereikia po{2}}suvirinimo terminio apdorojimo?

Kai anglies yra 0,030 % ar mažiau, chromo karbido nusodinimo varomoji jėga pašalinama, todėl šilumos paveikta suvirinimo zona išlaiko atsparumą korozijai be atkaitinimo. SUS304 suvirinimas 425–815 laipsnių Celsijaus diapazone gali įjautrinti struktūrą, todėl norint atkurti atsparumą korozijai, reikės atkaitinimo.

Q3. Ar SUS304L gali pakeisti SUS304 visose programose?

Nr. SUS304L yra geresnis pasirinkimas suvirintoms detalėms, kurioms reikalingas atsparumas korozijai. Nesuvirintoms sudedamosioms dalims, kurioms reikalingas didesnis atsparumas aukštai temperatūrai, pvz., šilumokaičio vamzdžiams ir pramoninėms krosnies dalims, pirmenybė teikiama SUS304 arba SUS304H dėl didesnio anglies kiekio ir geresnio konstrukcijos stabilumo esant temperatūrai.

4 klausimas. Kaip SUS304L veikia kriogeninėje temperatūroje?

Labai gerai. Austenitinė struktūra išlieka lanksti ir kieta iki maždaug -196 laipsnių Celsijaus, todėl SUS304L yra standartinė medžiaga SGD ir skysto azoto saugojimui. Skirtingai nuo ferito ar martensitinio plieno, šaltyje jis netampa trapus.

Q5. Ar SUS304L stipresnis ar silpnesnis nei SUS304?

Kambario temperatūroje skirtumas yra nereikšmingas; abu atitinka panašius minimalius stiprumo reikalavimus. Mažas anglies kiekis turi įtakos medžiagos elgsenai po suvirinimo ir aukštesnėje temperatūroje, o ne atkaitinto gaminio stiprumui aplinkoje.

6 klausimas. Kuo skiriasi SUS304L ir SUS304H?

SUS304H yra didelio-anglies kiekio variantas, kurio kontroliuojamas anglies kiekis yra 0,04-0,10 %, skirtas naudoti aukštesnėje temperatūroje, kai reikalingas valkšnumo stiprumas. SUS304L, pasižymintis mažu anglies kiekiu, skirtas suvirinimui, kai svarbus atsparumas korozijai po suvirinimo. Skirtingiems tikslams dvi klasės užima priešingus anglies diapazono galus.