Kui olete kunagi tellinud roostevaba terast keevitatud paaki, surveanuma või keemiatorusüsteemi jaoks, olete seisnud silmitsi küsimusega: "304 või 304L?" Hinnavahe tundub paberil väike, - võib-olla 200 dollarit 5000-dollarise tellimuse puhul. Müüja võib öelda: "Need on põhimõtteliselt samad." Kuid see 200-dollariline otsus määrab, kas teie keevisõmblused on ka viis aastat hiljem - struktuurselt terved või on teradevaheline korrosioon söönud läbi iga keevisliite kuumuse{10}}mõjutatud tsooni, muutes surveanuma tiksuvaks viitsütikuga pommiks.

Kogu erinevus 304 ja 304L vahel taandub ühele numbrile: süsinikusisaldus . 304 lubab kuni 0,08% süsinikku. 304L - "L" tähistab "madala süsinikusisaldusega" - piirab süsinikku 0,03%. See 0,05% erinevus on palja silmaga nähtamatu, magnetiga tuvastamatu ja tõmbetugevuse seisukohalt ebaoluline. Kuid keevitamise ajal - minutitel, mil teras jahtub 1500 kraadilt 400 kraadini -, sadestub 0,05% lisasüsinikku 304-s tera piiridel kroomkarbiididena, kahandades ümbritsevat metalli kroomi ja luues mikroskoopilised teed korrosioonile. Seda nähtust nimetatakse sensibiliseerimiseks ja sellest tulenev tõrkerežiim - teradevaheline korrosioon ehk keevisõmbluse lagunemine - on põhjustanud rohkem roostevabast terasest seadmete rikkeid kui kõik muud korrosioonimehhanismid kokku.
Otsustusreegel on lihtne: kui keevitate, valige 304L. 3-8% lisatasu 304L on tühine, võrreldes ühe keevisõmbluse tõrke maksumusega. Kui te näiteks ei keevita -, on külmvormitud lehtmetallist osade, kinnitusdetailide või lõõmutatud vardamaterjalide määramine töötlemiseks - 304 tehniliselt piisav ja veidi odavam. Kuid tänapäevastes tarneahelates on kahe{13}}sertifitseeritud 304/304L materjal muutunud nii tavaliseks, et enamiku standardsete tootevormide puhul on hinnalisa tegelikult kadunud. Kui kahtlete, määrake topelt-sertifitseeritud 304/304L -, et saada 304L madala süsinikusisaldusega garantii ilma lisatasuta.
Keemiline koostis - 0,05%, mis muudab kõike
304 ja 304L jagavad sama baaskeemiat - 18-20% kroomi ja 8-10,5% niklit - ning erinevad ainult maksimaalse lubatud süsinikusisalduse poolest: 304 lubab kuni 0,08% süsinikku, 304L aga 0,03%. Sellel üheelemendilisel erinevusel ei ole toatemperatuuril mõõdetavat mõju mehaanilistele omadustele, kuid see on keevisõmbluse korrosioonikindluse määrav tegur.
Nii 304 kui ka 304L kuuluvad 300-seeria austeniitse roostevaba terase perekonda. Need ei ole lõõmutatud olekus-magnetilised, neil on suurepärane vormitavus ja keevitatavus ning need tagavad hea üldise korrosioonikindluse atmosfääri-, vesi- ja kergelt happelises keskkonnas. Hüüdnimi "18-8" viitab nende ligikaudu 18% kroomi + 8% nikli koostisele – valem, mis on muutnud 304 kõige laialdasemalt kasutatavaks roostevaba terase klassiks Maal, moodustades üle 50% ülemaailmsest roostevaba terase toodangust.
|
Element |
304 (UNS S30400) |
304L (UNS S30403) |
Miks see on oluline |
|
Süsinik (C) |
0,08% max |
0,03% max |
Kriitiline erinevus - määrab sensibiliseerimise ohu keevitamise ajal |
|
Kroom (Cr) |
18.0–20.0% |
18.0–20.0% |
Identne - tagab passiivse oksiidkile korrosioonikindluse tagamiseks |
|
Nikkel (Ni) |
8.0–10.5% |
8.0–11.0% |
Peaaegu -identne - stabiliseerib austeniitset (FCC) struktuuri; 304L võimaldab veidi rohkem Ni-t, et kompenseerida madalamat C-d |
|
Mangaan (Mn) |
2,0% max |
2,0% max |
Identne - deoksüdeerija terase valmistamise ajal |
|
Räni (Si) |
0,75% max |
0,75% max |
Identne - jääkdesoksüdeerija |
|
Fosfor (P) |
0,045% max |
0,045% max |
Identne - lisand; kõrgem P vähendab plastilisust |
|
Väävel (S) |
0,030% max |
0,030% max |
Identne - lisand; kõrgem S parandab töödeldavust, kuid vähendab keevitatavust |
|
Lämmastik (N) |
0,10% max |
0,10% max |
Identne - jääk; suurendab veidi tugevust |
|
raud (Fe) |
Tasakaal |
Tasakaal |
Identne - ligikaudu 67–73% |
Miks on 0,05% süsinikul nii palju tähtsust? - Sensibiliseerimismehhanism
Millal304 roostevaba teraskuumutatakse 425-870 kraadini - temperatuurivahemik, mis saavutatakse keevisõmbluse kõrval asuvas kuumus-mõjutatud tsoonis (HAZ) - metallmaatriksis lahustunud süsinikuaatomid muutuvad liikuvaks ja migreeruvad terade piiridele, kus nad reageerivad kroomiga, moodustades kroomikarbiidi (Cpitrium carbide). Iga kroomkarbiidi osake tarbib ligikaudu 16 kroomi aatomit iga 6 süsinikuaatomi kohta, kahandades külgneva kroomi terapiiri piirkonna alla 12% läve, mis on vajalik passiivse oksiidkile säilitamiseks. Tulemus: mikroskoopiline kroom{10}}vaese tsoon igal terapiiril, mis korrodeerub eelkõige elektrolüüdiga kokku puutudes – seda tõrkerežiimi nimetatakse teradevaheliseks korrosiooniks (IGC) või keevisõmbluse lagunemiseks.
Et mõista, miks 0,05% süsinik teeb vahet korrosioonikindluse ja korrosioonitõrke vahel, mõelge süsinikuaatomitele kui "kroomivarastele". Kuni 0,08% süsinikusisaldusega 304-s on terases piisavalt süsinikuaatomeid, et karbiidide moodustumisel varastada kroomi umbes 1,3% kroomi kogusisaldusest. See langetab terapiiri kroomi taseme alla 12% - kriitilisest passiivse kile lävest. Ainult 0,03% süsinikusisaldusega 304-liitrises kroomi kogus, mida saab "varastada", on alla 0,5% kroomi üldkogusest -, millest ei piisa, et tera piir langeks alla 12% künnise. Keevitatud 304L teraspiirid säilitavad oma täieliku korrosioonikindluse ka ilma keevisõmbluse järel{16}}kuumtöötluseta.
Sensibiliseerimistemperatuuri vahemik 425-870 kraadi (800-1600 kraadi F) on kriitilise tähtsusega, kuna see on täpselt see temperatuurivahemik, mida keevisõmbluse kuumusest mõjutatud tsoon jahutamise ajal läbib. Tüüpiline GTAW (TIG) keevisõmblus 3 mm paksusel 304 lehel hoiab HAZ-i sensibiliseerimisvahemikus ligikaudu 30–60 sekundit – piisavalt kaua, et karbiidi sadestumine algaks 304-s, kuid mitte piisavalt kaua, et tekitada mõõdetavat sensibiliseerimist 304 liitris. Paksemate sektsioonide (10 mm+) korral pikendab aeglasem jahutusaeg sensibiliseerimisvahemikus mitme minutini, muutes 304L hädavajalikuks.
Kahekordne{0}}Sertifitseeritud 304/304L - Kaasaegne standard
Praktikas on enamik tänapäeval toodetud roostevabast terasest - eriti lamedad-valtstooted (leht, plaat, mähis) ja torukujulised tooted (torud, torud) - kahekordse-sertifikaadiga, kuna need vastavad nii 304 kui ka 304L keemia nõuetele. See tähendab, et materjalis on süsinikku 0,03% või vähem (vastab 304L), kroomi 18,0-20,0% ja niklit 8,0-10,5% (vastab mõlemale). Kahe-sertifikaadiga materjal välistab valiku vajaduse – saate automaatselt 304L keevitatavuse hinnaga 304. Küsige alati tarnijalt, kas materjal on kahekordse sertifikaadiga; kui on, on 304 vs 304L arutelu lahendatud.
Topeltsertifikaat sai laialt levinud, kuna tänapäevase argooni{0}}hapniku dekarburiseerimise (AOD) rafineerimisega, mis toodab üle 95% maailma roostevabast terasest, saavutatakse loomulikult süsinikusisaldus alla 0,03% ilma märkimisväärsete lisakuludeta. AOD-protsess süstib süsiniku - eemaldamiseks sulaterasse argooni ja hapniku segu ning süsiniku eemaldamine kuni 0,02-0,03% on lihtsam ja odavam, kui täpselt 0,08% juures. See tähendab, et kaasaegse terasetootja jaoks on 304-liitrise keemia tootmine tegelikult vaikimisi - ja suurema süsinikusisaldusega 304 tootmine nõuab süsiniku tahtlikku lisamist sulatisse. Seetõttu on kahekordse sertifikaadiga 304/304L muutunud pigem tööstusharu normiks kui erandiks.
[Allikas] ASTM A240/A240M - Standardne kroomi ja kroomi spetsifikatsioon-niklist roostevabast terasest plaat, leht ja riba. ASTM A312/A312M - Õmblusteta, keevitatud ja tugevalt külmtöödeldud austeniitsetest roostevabast terasest torude standardspetsifikatsioon.
Mehaanilised omadused - Kas 304 ja 304L on sama tugevad?
Lõõmutatud olekus toatemperatuuril on 304 ja 304L sisuliselt identsed tõmbeomadused. Mõlemad klassid vastavad samadele ASTM A240 miinimumnõuetele: tõmbetugevus on suurem või võrdne 515 MPa (75 ksi), voolavuspiir on suurem või võrdne 205 MPa (30 ksi) ja pikenemine on suurem või võrdne 40%. Kahe 304- ja 304-liitrise tüki tugevuse erinevused on tingitud tera suurusest, külmtöötamise ajaloost ja lõõmutamise tavast -, mitte süsinikusisalduse erinevusest.

|
Kinnisvara |
304 (lõõmutatud) |
304L (lõõmutatud) |
Erinevus |
|
Tõmbetugevus (min) |
515 MPa (75 ksi) |
515 MPa (75 ksi) |
Puudub - identne miinimum |
|
Tõmbetugevus (tüüpiline) |
585-620 MPa |
570-605 MPa |
1–2% madalam 304L puhul (oluline) |
|
Saagistugevus 0,2% (min) |
205 MPa (30 ksi) |
205 MPa (30 ksi) |
Puudub - identne miinimum |
|
Saagistugevus 0,2% (tavaline) |
250-290 MPa |
240-280 MPa |
3-5% madalam 304L puhul (oluline) |
|
Pikendus 50 mm (min) |
40% |
40% |
Puudub - identne miinimum |
|
Kõvadus (max) |
201 HBW / 92 HRB |
201 HBW / 92 HRB |
Puudub - identne maksimum |
|
Elastsusmoodul |
193 GPa |
193 GPa |
Identne |
|
Tihedus |
8,00 g/cm³ |
8,00 g/cm³ |
Identne |
Kõrge-temperatuuri tugevus: väike erinevus kõrgendatud temperatuuride vahel
Üle ligikaudu 425 kraadi (800 kraadi F) säilitab 304 pisut suurema tugevuse kui 304 liitrit, kuna kõrgem süsinikusisaldus annab peentest karbiididispersioonidest väikese sademeid{4}}tugevdava efekti. Selle eelisega kaasneb aga tõsine kompromiss-: samadel temperatuuridel on 304 tundlik sensibiliseerimise suhtes, kui see on eelnevalt keevitatud. Kõrge -temperatuuri rakenduste puhul üle 425 kraadi, kus on vaja keevitamist, kaaluge selle asemel 304H (0,04-0,10% C, UNS S30409) -, mis ühendab kõrgema süsiniku tugevuse kõrgel temperatuuril ja roomemiskindluse kontrollitud tera suurust vastavalt ASME katlakoodi nõuetele.
ASME katla ja surveanuma koodi II jaotise D osa pakub mõlema klassi jaoks lubatud pingeväärtusi kõrgendatud temperatuuridel. Temperatuuril 500 kraadi (932 kraadi F) on 304 lubatud pinge ligikaudu 102 MPa vs. 94 MPa 304 L puhul - erinevus umbes 8%. Temperatuuril 600 kraadi (1112 kraadi F) väheneb erinevus umbes 5% -ni. Enamiku tööstuslike rakenduste puhul alla 400 kraadi -, mis hõlmab valdavat enamust keemilisest töötlemisest, toiduainete ja jookide tootmisest, farmaatsia-, veetöötlusest ja arhitektuurilistest rakendustest, - ei ole see kõrge-temperatuuritugevuse erinevus asjakohane ja 304L korrosioonieelis kaalub üles igasuguse teoreetilise tugevuse 304.
[Allikas] ASME katla ja surveanuma kood, II jaotis, D osa - omadused (meetriline), 2023. aasta väljaanne. ASTM A240/A240M lubatud pinge väärtused.
Keevituse jõudlus - 304 vs 304L otsuse tuum
Keevisõmbluse lagunemine (teradevaheline korrosioon kuumus{0}}mõjutatud tsoonis) toimub neljas etapis: (1) keevisõmbluse kõrval olev mitteväärismetall kuumutatakse temperatuurini 425-870 kraadi; (2) süsinikuaatomid difundeeruvad terade piiridele ja reageerivad kroomiga, moodustades kroomkarbiidid; (3) karbiididega külgnevas tera piiri piirkonnas on kroomisisaldus alla 12%; (4) kokkupuutel söövitava keskkonnaga - isegi nõrgad happed või niiskus - korrodeeruvad kroomi-vaesestatud terade piirid eelistatavalt ja metall laguneb sõna otseses mõttes piki terade piire. 304L puhul ei saavuta 2. etapp kunagi kriitilist läve, kuna süsinikku ei ole piisavalt, et moodustada pidev terapiiride karbiidide võrgustik.
Selle protsessi visualiseerimiseks kujutage ette telliskiviseina. Roostevabast terasest terad on tellised - tugevad, korrosioonikindlad- ja üksikult terved. Tera piirideks on mört telliste vahel. Keevitamata 304 või keevitatud 304L puhul on mört sama tugev kui tellised. Kuid keevitatud 304 puhul lahustab sensibiliseerimine kroomi mördist välja, muutes selle liivaks. Sein näeb endiselt välja nagu sein - tellised on alles, geomeetria on muutumatu, - kuid kerge tõuge (söövitav keskkond) põhjustab telliste lagunemise, sest neid koos hoidnud mört on kadunud. Seetõttu on keevisõmbluse lagunemine nii salakaval: komponent näeb normaalne välja, kuni see ootamatult ebaõnnestub.
Keevitamine 304 vs 304L - Praktilised reeglid
KÕIGE keevitamise reegel: kasutage 308L täitematerjali (ER308L TIG jaoks, E308L pulga jaoks), olenemata sellest, kas keevitate 304 kuni 304, 304 kuni 304 L või 304 kuni 304L. Madala-süsinikusisaldusega täiteaine tagab, et keevismetall ise on tundlikkuse suhtes vastupidav. Isegi kui mitteväärismetall on standardne 304, on sadestatud keevismetallil korrosioonikindlus304L teras.
|
Mitteväärismetallist |
Täiteaine metall |
Keevitatavus |
Sensibiliseerimise oht |
PWHT on nõutav? |
|
304 kuni 304 |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Suurepärane |
KÕRGE - HAZ muudab tundlikuks |
JAH - lahusega lõõmutamine temperatuuril 1040–1150 kraadi + vesijahutus |
|
304L kuni 304L |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Suurepärane |
MADAL - HAZ talub sensibiliseerimist |
EI - pole korrosioonikindluse jaoks vajalik |
|
304 kuni 304 liitrit |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Suurepärane |
Mõõdukas - 304-poolne HAZ võib tundlikkust tekitada |
Soovitatav, kui 304 külg puutub kokku söövitava kandjaga |
|
304/304L dual{2}}sama sertifitseeritud |
ER308L (GTAW) / E308L (SMAW) |
Suurepärane |
MADAL - süsinik Vähem kui 0,03% või sellega võrdne |
EI - pole nõutav |
Post-Keevituse kuumtöötlus - Kui 304 seda nõuab ja 304L mitte
Põhiline praktiline erinevus 304 ja 304L vahel on järgmine: keevitatud 304 komponent, mis näeb välja söövitava toime, PEAB olema lahendus, -lõõmutatakse pärast keevitamist, et lahustada kroomkarbiidid uuesti ja taastada korrosioonikindlus. Lahuse lõõmutamine nõuab kogu komponendi kuumutamist temperatuurini 1040-1150 kraadini (1900-2100 kraadi F) ja seejärel kiiret kustutamist vees -, mis on kallis, energiamahukas ja suurte valmistatud anumate (paagid, survebasseinid) puhul sageli füüsiliselt võimatu. Keevitatud 304L komponent saavutab samasuguse korrosioonikindluse ka-keevitatud olekus – keevitusjärgset kuumtöötlust pole vaja.
See on majanduslik argument 304 liitri kohta ühes lauses: suure keevitatud toodangu lahuse lõõmutamise maksumus (2000 $-10 000 dollarit ahjutsükli eest, millele lisandub moonutamise oht) on 10–50 korda suurem kui 304 liitrit 304 asemel (tavalise projekti puhul 200–500 dollarit). Kui PWHT on võimatu – paigaldatud torustike välikeeviste puhul, suurte mahutite puhul, olemasolevate seadmete remontimisel - 304L ei ole ainult eelistatud; see on nõutav.
Keevitusparameetrid 304 ja 304L jaoks
|
Parameeter |
304 |
304L |
Märkmed |
|
Soovitatav protsess |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
GTAW, GMAW, SMAW, SAW, FCAW |
Identsed - kõik tavalised kaarkeevitusprotsessid on vastuvõetavad |
|
Täitemetall (AWS) |
ER308L / E308L (eelistatud on madala -süsinikusisaldusega täiteaine) |
ER308L / E308L |
Kasutage KÕIGI 304-perekonna keevitamise jaoks madala-süsinikuga täiteainet |
|
Kaitsegaas (GTAW) |
100% Ar või Ar + 2-5% H₂ |
100% Ar või Ar + 2-5% H₂ |
Identne |
|
Eelsoojendage |
Pole nõutav (ümbritsev kuni 50 kraadi) |
Pole nõutav (ümbritsev kuni 50 kraadi) |
Identne - austeniit-SS ei vaja eelsoojendust |
|
Max Interpass Temp |
175 kraadi (350 kraadi F) |
175 kraadi (350 kraadi F) |
Identsed - kõrgemad temperatuurid suurendavad sensibiliseerimise riski mõlema klassi puhul |
|
Soojussisendi vahemik |
0,5–2,5 kJ/mm (tavaline) |
0,5–2,5 kJ/mm (tavaline) |
Identne - madalam soojussisend vähendab HAZ-i laiust ja jahutusaega |
|
Postitus-Keevisõmbluste puhastamine |
Marineerimispasta või traathari + passiveerimine |
Marineerimispasta või traathari + passiveerimine |
Identne - eemalda soojustooni passiivse kihi taastamiseks |
|
PWHT (Solution Anneal) |
NÕUTAV söövitava hoolduse jaoks |
EI nõuta |
majanduslik ja praktiline erinevus |
[Allikas] AWS A5.9/A5.9M - Paljast roostevabast terasest keevituselektroodide ja varraste spetsifikatsioon. AWS D1.6/D1.6M - Konstruktsioonikeevituskood - Roostevaba teras.
Korrosioonikindlus - Madal-süsiniku eelis on nähtav
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% kroomi.

Teradevaheline korrosioon on eriti ohtlik, kuna seda on visuaalsel vaatlusel raske tuvastada. Sensibiliseeritud 304 keevisõmblus näeb pinnalt normaalne välja -, see võib isegi läbida värvi läbitungimise testi, kuna pind on pidev. Kuid elektrit juhtiva vedelikuga - isegi nõrgalt happelise protsessiveega - lahustuvad terade piirid ja metall kaotab tugevuse, kaotamata ristlõike paksust. Sensibiliseeritud 304 toru, mida hüdrotestiti 1. päeval 1,5-kordsele kavandatud rõhule, võib pärast kuuekuulist kasutust 0,3-kordsel arvutuslikul rõhul ebaõnnestuda, kuna teradevaheline korrosioon on muutnud pideva metalli lõdvalt ühendatud teradeks, mille vahel puudub sidetugevus.
Korrosioonikindlus keskkonna järgi - 304 vs 304L pärast keevitamist
|
Keskkond |
304 (keevitamata) |
304L (keevitamata) |
304 (keevitatud, ilma PWHTta) |
304L (keevitatud, ilma PWHTta) |
Keevitatud teenuse võitja |
|
Atmosfääriline (siseruumides) |
Suurepärane |
Suurepärane |
Hea - IGC risk on kuivas õhus madal |
Suurepärane |
kas (madal risk) |
|
Atmosfääriline (väljas, vihm) |
Suurepärane |
Suurepärane |
HEV - vihmavesi on kuude jooksul IGC jaoks piisavalt juhtiv |
Suurepärane |
304L |
|
Värske vesi (kraan, jõgi) |
Suurepärane |
Suurepärane |
HARVAD - lahustunud mineraalid kiirendavad IGC-d |
Suurepärane |
304L |
|
Merevesi / riimvesi |
Õiglane - löögirisk alates Cl⁻ |
Õiglane - löögirisk alates Cl⁻ |
EI SOOVITATA - IGC + pitting |
Üsna - IGC-kindel; augujäänused |
Mitte kumbagi (Cl⁻ jaoks kasutage 316 liitrit) |
|
Lahjendatud orgaanilised happed (toit) |
Suurepärane |
Suurepärane |
Mõõdukas - äädik-/sidrunhape ründab sensibiliseeritud piire |
Suurepärane |
304L |
|
Lämmastikhape (HNO₃,<50%, <50°C) |
Suurepärane |
Suurepärane |
HALV - HNO₃ on standardne IGC tundlikkuse test (Huey test) |
Suurepärane |
304L |
|
Fosforhape (H3PO4, lahjendatud) |
Suurepärane |
Suurepärane |
HARV - ründab sensibiliseeritud HAZ-i |
Suurepärane |
304L |
|
söövitav (NaOH,<50%, <100°C) |
Hea |
Hea |
Hea - söövitava SCC risk, kuid väiksem IGC tundlikkus |
Hea |
Kumbki (piiravaks teguriks on söövitav SCC) |
|
Keemiatehase atmosfäär |
Hea |
Hea |
HEV - happeaurud + niiskus=kiire IGC |
Suurepärane |
304L |
Teradevahelise korrosioonitundlikkuse standardtestid
Kasutatakse kolme standardkatset, et kontrollida, kas 304L (või mis tahes vähese süsinikusisaldusega roostevaba teras) on pärast keevitamist vastupidav teradevahelisele korrosioonile: ASTM A262 Practice A (oksaalhappe söövitamise test - kiirsõelumine, 15 minutit), praktika C (lämmastikhape / Huey test, kvantitatiivne kaalukaotus üle 5} {{5}). 48-tunnised keemisperioodid) ja praktika E (vask-vasksulfaat-väävelhape / Straussi test - paindekatse pärast 15-tunnist keemist). 304L as-keevitatud olekus läbib kõik kolm; 304 keevitatud olekus ei suuda kõiki kolme – pakkudes kvantitatiivseid standardipõhiseid tõendeid klasside kriitilise erinevuse kohta.
Huey test (ASTM A262 praktika C) on neist kolmest kõige tõsisem ja kvantitatiivsem. Keevitatud 304 proovikeha, mida keedeti 65% lämmastikhappes viis 48-tunnist perioodi, kaotab HAZis tavaliselt 0,5-5,0 mm/aastas (20-200 miili aastas) - korrosioonimäär 10{0} korda kõrgem kui ümbritseval mitteväärismetallil. Sarnaselt keevitatud 304L proov, mida testiti identsetes tingimustes, kaotab vähem kui 0,05 mm/aastas (2 miili aastas) – lähenedes testi avastamispiirile. See miljonikordne erinevus terapiiride korrosioonikiiruses on lihtsa reegli insenertehniline tõend: "keevis=kasutage L-klassi".
Rakendusjuhend - Millal valida 304 vs 304L
|
Rakendus |
Vajalik keevitamine? |
Söövitav teenindus? |
PWHT võimalik? |
Soovitatav hinne |
Põhjus |
|
Surveanum (ASME VIII) |
Jah |
Varieerub |
Jah, aga kallis |
304L (kahekordne-sertifitseeritud) |
PWHT vältimine + ASME eelistus L-klassile keevitatud konstruktsioonis |
|
Chemical storage tank (>5,000 L) |
Jah - kaupluse valmistamine |
Jah - kemikaali on salvestatud |
Ükski - pole liiga suur |
304L |
Väli PWHT võimatu; IGC põhjustaks katastroofilise ebaõnnestumise |
|
Toiduainete töötlemise seadmed |
Jah - sanitaartehnilised keevisõmblused |
Jah - toiduhapped + puhastuskemikaalid |
Jah, aga ebapraktiline |
304L |
Sanitaartehnilised keevisõmblused peavad olema siledaks lihvitud ja passiveeritud; 304L väldib HAZ-i korrosiooni setete all |
|
Arhitektuurne / dekoratiivne (ilma keevitamiseta) |
Ei |
Ei (siseruumides või pehme välistingimustes) |
N/A |
304 |
Keevitus puudub=sensibiliseerimise oht puudub; 304 on 3-5% odavam (kui pole kahekordset sertifikaati) |
|
Kinnitusvahendid (poldid, mutrid, seibid) |
Ei |
Tavaliselt ei |
N/A |
304 |
Külm-peaga kinnitused ei ole keevitatud; 304 tagab piisava korrosioonikindluse |
|
Keemiatehase torupoolid |
Jah - ulatuslik keevitustöökoda |
Jah - töödelda kemikaale |
Võimalik, kuid kallis |
304L (kahekordne-sertifitseeritud) |
mitu keevisõmblust pooli kohta; PWHT põhjustaks moonutusi; 304L väldib kogu PWHT-d |
|
Soojusvaheti torud |
Jah - toru-to-torude keevisõmblused |
Jah - jahutusvesi või protsessivedelik |
Ükski - ei ole torukimpude jaoks ebapraktiline |
304L |
Toru{0}}--toru keevisõmblused on kriitilised ja neid on raske parandada; pärast veeremist pole PWHT võimalik |
|
Õlletehase / meierei torustik |
Jah - orbitaalne TIG-keevitus |
Jah - CIP-lahused (hape + söövitav) |
Ei |
304L |
Orbitaalseid keevisõmblusi ei saa eraldi kuum{0}}töödelda; CIP-kemikaalid ründavad sensibiliseeritud HAZ-i |
|
Väljalasketoru / korstna vooder (kuiv, keevitamata) |
Ei |
Ei (kuivad gaasid) |
N/A |
304 |
Ei mingit keevitamist ega vedelat elektrolüüti=pole IGC ohtu |
|
Keevitatud{0}}remont olemasolevale 304 torule |
Jah |
Oleneb teenindusest |
Pole - välitingimusi |
304L täiteaine + mitteväärismetall |
Kasutage 304L täiteainet kõikidel välitöödel; toruosade vahetamisel kasutage 304L |
Viis reeglit 304 ja 304L vahel valimiseks
1. reegelKas komponent keevitatakse? - Kui JAH, kasutage 304L või kahe{2}}sertifikaadiga 304/304L. See üksainus küsimus lahendab üle 80% 304 vs 304L otsustest. Igasugune keevitamine -, isegi üks kleebisõmblus, tüübisildi kinnitus, tugiklamber - loob ohu, mis on standardis 304 tundlikuks muutunud.
2. reegelKas seina paksus on suurem kui 3 mm (1/8 tolli)? - Kui JAH, kasutage 304L. Paksemad osad jahtuvad keevitustemperatuurist aeglasemalt, pikendades sensibiliseerimisvahemikus (425-870 kraadi) veedetud aega. 25 mm{13}}paksune plaat võib pärast keevitamist jääda sensibiliseerimisvahemikku 5–10 minutiks, võrreldes 1,5 mm lehe 30–60 sekundiga – karbiidisademete tekkeks on see üle 10 korra kauem.
3. reegelKas komponent näeb söövitavat keskkonda? - Kui JAH ja keevitatud, kasutage 304L. "Söövitav" hõlmab keskkondi, mis tunduvad mahedad: kraanivesi, vihmavesi, niiske õhk, toiduhapped (äädikas, puuviljamahl), puhastuskemikaalid, protsessi kondensaat. IGC ei vaja kontsentreeritud happeid -, see vajab ainult elektrolüüti galvaanilise elemendi moodustamiseks kroom-vaese tera piiri (anood) ja ümbritseva tera (katoodi) vahele.
4. reegelKas järel{0}}lõõmutamine on võimatu või ebaotstarbekas? - Kui JAH, kasutage 304L. Lahuse lõõmutamine nõuab kuumutamist temperatuurini 1040-1150 kraadi, millele järgneb kiire veega karastamine. See on võimatu järgmistel juhtudel: välikeevitatud torustik, suured mahutid, paigaldatud seadmed, remonditööd, õhukeseseinalised komponendid, mis võivad moonutada, ja oksüdeeruvate töödeldud pindadega osad. Nendel juhtudel on 304L ainus võimalus.
5. reegelKas töötemperatuur on üle 425 kraadi (800 kraadi F)? - Kui JAH, kaaluge selle asemel, et 304H. 304 on pisut parem kõrgel-temperatuuril kui 304L, kuid kui komponent on keevitatud ja töötab temperatuuril üle 425 kraadi, annab 304H (UNS S30409, 0,04-0,10% C kontrollitud terasega või võrdne ASMEep7) Koodi järgimine. Ärge kasutage 304 või 304 liitrit ASME-koodiga surveanumate jaoks, mille temperatuur on üle 425 kraadi, ilma lubatud pingeid kontrollimata.
Korduma kippuvad küsimused
K: Mida tähendab "L" mudelis 304L?
V: "L" tähendab "madala süsinikusisaldusega". 304L roostevaba terase maksimaalne süsinikusisaldus on 0,03%, võrreldes standardse 304 0,08%-ga. See madalam süsinikusisaldus hoiab ära kroomkarbiidi sadenemise terade piiridel keevitamise ajal, mis on teradevahelise korrosiooni (keevisõmbluse lagunemise) algpõhjus. ASTM võttis tähise "L" kasutusele 1950. aastatel spetsiaalselt keevisõmbluse korrosioonitõrgete kõrvaldamiseks keemilise töötlemise seadmetes.
K: Kas 304L on nõrgem kui 304?
V: Toatemperatuuril ei ole -, 304 ja 304 l on sisuliselt identsed tõmbe- ja voolavuspiir (mõlemad vastavad ASTM A240 miinimumnõuetele: tõmbetugevus 515 MPa, tootlikkus 205 MPa). Temperatuuridel üle 425 kraadi (800 kraadi F) säilitab 304 veidi suurema tugevuse (umbes 5-8% suurem lubatud pinge 500 kraadi juures ASME koodi järgi), kuid alla 400 kraadi juures -, mis hõlmab enamikku tööstuslikku kasutust, on need kaks klassi tugevuse osas omavahel asendatavad.
K: Kas ma saan keevitada 304 kuni 304L?
V: Jah, - 304 ja 304L sobivad täielikult keevitamiseks. Kasutage täitematerjali ER308L (TIG) või E308L (pulk). Madala -süsinikusisaldusega täiteaine tagab keevismetalli vastupidavuse sensibiliseerimisele, sõltumata mitteväärismetalli süsinikusisaldusest. Ainus kaalutlus on see, et HAZ-i 304 külg võib siiski olla tundlik tundlikkuse suhtes, kui komponent näeb söövitavat tööd.
K: Kas 304L vajab keevitusjärgset-kuumtöötlust?
V: Ei, - see on 304L põhieelis. Keevitatud olekus 304L talub teradevahelist korrosiooni ilma järel-keevituse kuumtöötluseta. 304, seevastu nõuab korrosioonikindluse taastamiseks pärast keevitamist lahusega lõõmutamist temperatuuril 1040–1150 kraadi + vesikarastamist, et taastada korrosioonikindlus, kui komponent hakkab korrodeeruma.
K: Mis on kahe{0}}sertifikaadiga 304/304L?
V: Kahe{0}}sertifikaadiga 304/304L on materjal, mis vastab samaaegselt mõlema klassi keemilise koostise nõuetele: süsinik 0,03% või võrdne (vastab 304L), kroom 18,0-20,0%, nikkel 8,0–10,3%0 (4). Sellest on saanud enamiku roostevaba terase tehaste vaiketoode, kuna kaasaegse AOD-rafineerimisega saavutatakse loomulikult süsinikusisaldus alla 0,03%. Kahekordse sertifikaadiga materjal annab teile 304-liitrise keevitatavuse hinnaga 304 - ja see peaks olema alati teie esimene valik, kui see on saadaval.
K: Kas 304 roostetab?
V: 304 ja 304L on "roostevabad" - mitte "plekikindlad"-. Mõlemad klassid taluvad roostetamist enamikus sise- ja pehmetes väliskeskkondades, kuid kloriidirikkas keskkonnas, -eriti soolapihustusega rannikualadel, võib tekkida pinnarooste (teemäärdumine). See on 304 perekonna üldine piirang, mitte erinevus 304 ja 304L vahel. Kloriidirohkes keskkonnas (merevesi, rannik, jääsulatussoolad) minge 316 liitrini, mis lisab 2–3% molübdeeni, et vältida punktkorrosiooni.
K: 304 vs 304L vs 316L - kuidas valida?
V: Valige 304/304L (kahekordne-sertifitseeritud) üldotstarbeliseks-keevitatud tootmiseks, toiduainete töötlemiseks, arhitektuurilisteks rakendusteks ja kergeks keemiliseks hoolduseks, kus kloriide ei esine. Valige 316L, kui keskkond sisaldab kloriide (merevesi, ranniku-,{6}}jääsulatussoolad, keemilised protsessid Cl⁻-ga) - 316L lisab 2-3% molübdeeni, et tekitada täkkekindlust. Valige 304H ASME surveanumate jaoks, mis töötavad üle 425 kraadi, kus roometugevus on kriitiline. Ärge kunagi valige mitte-L-klassi 304 keevitatud komponentide jaoks, mis näevad söövitavat keskkonda.
K: Kuidas kontrollida, kas mu materjal on tõesti 304 liitrit, mitte 304?
V: Kontrollige materjali testimise aruannet (MTR) -, see peab näitama süsinikusisaldust vähem kui 0,03%. PMI (positiivne materjali identifitseerimine), mis kasutab käeshoitavat XRF-i, ei suuda eristada 304 ja 304L, kuna XRF ei saa mõõta süsinikku (süsinik on XRF tuvastamiseks liiga kerge element). Ainus usaldusväärne välikontrolli meetod on optiline emissioonispektroskoopia (OES), millega saab mõõta süsinikusisaldust. Kui süsinikusisalduse kontrollimine on kriitiline, taotlege laboratoorset keemilist analüüsi või tuginege veski MTR-ile (EN 10204 tüüp 3.1).
