304 rustfritt stål

Hva er 304 rustfritt stål?

304 er det vanligste austenittiske rustfrie stålet i verden. Dens nominelle sammensetning på 18 prosent krom og 8 prosent nikkel gir den en fullstendig austenittisk, i hovedsak ikke-magnetisk struktur med en god kombinasjon av korrosjonsmotstand, duktilitet, seighet og sveisbarhet. Karakteren er betegnet UNS S30400 i ASTM A240/A240M, 1.4301 (stålnavn X5CrNi18-10) i EN 10088, og SUS304 i JIS G4304/G4305. Familievarianter dekker spesifikke behov: 304L (UNS S30403, EN 1.4307) begrenser karbon til 0,030 prosent for tunge sveisede strukturer, og 304H (UNS S30409) holder karbon mellom 0,04 og 0,10 prosent for høy{26}}temperaturstyrke. Doble-sertifiserte plater og rør leveres vanligvis til både 304 og 304L grenser, slik at produsenter kan sveise uten å miste lavkarbonfordelen.

Kjemisk sammensetning

Begrensende sammensetning av de tre vanlige variantene i henhold til ASTM A240/A240M.

Element (%)	304 (S30400)	304L (S30403)	304H (S30409)
C	Mindre enn eller lik 0,08	Mindre enn eller lik 0,030	0.04-0.10
Mn	Mindre enn eller lik 2,00	Mindre enn eller lik 2,00	Mindre enn eller lik 2,00
Si	Mindre enn eller lik 0,75	Mindre enn eller lik 0,75	Mindre enn eller lik 0,75
P	Mindre enn eller lik 0,045	Mindre enn eller lik 0,045	Mindre enn eller lik 0,045
S	Mindre enn eller lik 0,030	Mindre enn eller lik 0,030	Mindre enn eller lik 0,030
Cr	18.0-20.0	18.0-20.0	18.0-20.0
Ni	8.0-10.5	8.0-12.0	8.0-10.5
N	Mindre enn eller lik 0,10	Mindre enn eller lik 0,10	-

Mekaniske egenskaper

Minimums-romtemperaturegenskaper for glødet plate, ark og strimmel i henhold til ASTM A240/A240M.

Eiendom	304	304L	304H
Strekkstyrke	Større enn eller lik 515 MPa	Større enn eller lik 485 MPa	Større enn eller lik 515 MPa
Flytegrense (0,2 %)	Større enn eller lik 205 MPa	Større enn eller lik 170 MPa	Større enn eller lik 205 MPa
Forlengelse	Større enn eller lik 40 %	Større enn eller lik 40 %	Større enn eller lik 40 %
Hardhet	Mindre enn eller lik 201 HBW / Mindre enn eller lik 92 HRB	Mindre enn eller lik 201 HBW / Mindre enn eller lik 92 HRB	Mindre enn eller lik 201 HBW / Mindre enn eller lik 92 HRB

Korrosjonsmotstand

304 motstår atmosfærisk korrosjon, ferskvann og drikkevann, matvarer, organiske syrer og mange fortynnede uorganiske kjemikalier, og det er grunnen til at det dominerer matforedling, drikke, bryggeri, meieri og arkitektoniske applikasjoner. Dens beregnede gropmotstandsekvivalent (PREN) er ca. 19, så den er bare marginalt motstandsdyktig mot klorider: i sjøvann, sprutsoner, svømmebassengatmosfære eller eksponering for avisingssalt kan den grue seg, og over omtrent 60 C er den utsatt for kloridspenningskorrosjon. For slike tjenester bør molybden-med 316 eller høyere-legerte kvaliteter spesifiseres. I sveisede tunge seksjoner unngår 304L eller stabiliserte kvaliteter kromkarbidutfellingen som forekommer i sensibiliseringsområdet 450-850 C.

Varmebehandling og fremstilling

304 leveres i løsningen-glødet tilstand, vanligvis oppvarmet til 1010-1120 C og raskt avkjølt i vann eller luft. Det kan ikke herdes ved varmebehandling; kaldbearbeiding er den eneste måten å øke styrken på, på bekostning av duktilitet og svak magnetisme. Karakteren er enestående for forming: den dyptrekker, bøyer, ruller og spinner lett, og den sveiser ved alle vanlige prosesser uten forvarming. For mat-kontakt og arkitektonisk bruk gjenoppretter beising og passivering den kromrike passive filmen etter sveising og sliping.

Typiske applikasjoner

Bruksområder inkluderer kjøkkenvasker og cateringutstyr, matforedlings- og lagringstanker, bryggeri- og meieribeholdere, farmasøytisk utstyr, kjemiske lagringstanker for fortynnede medier, varmevekslerrør, arkitektoniske paneler og rekkverk, kryogene kar (ned til -196 C) og deler til husholdningsapparater.

Ofte stilte spørsmål

Spørsmål: Hva betyr 18/8 rustfritt stål?

A: Det refererer til den nominelle sammensetningen av 304: omtrent 18 prosent krom og 8 prosent nikkel. Begrepet brukes ofte som et synonym for 304 i servise og kjøkkenutstyr.

Spørsmål: Hva er forskjellen mellom 304 og 304L?

A: 304L begrenser karbon til maksimalt 0,030 prosent. Det lave karboninnholdet forhindrer utfelling av kromkarbid i den varme-påvirkede sonen under sveising, så 304L er spesifisert for tunge sveisede seksjoner som ikke kan glødes etter sveising.

Spørsmål: Er 304 rustfritt stål magnetisk?

A: I den glødede tilstanden er 304 i hovedsak ikke-magnetisk. Kaldbearbeiding som bøying eller tegning kan danne belastning-indusert martensitt, noe som gjør materialet litt magnetisk.

Spørsmål: Kan 304 herdes ved varmebehandling?

A: Nei. Som alle austenittiske kvaliteter kan 304 bare forsterkes ved kaldbearbeiding, ikke ved varmebehandling.

Spørsmål: Er 304 egnet for sjøvannstjenester?

A: Ikke for kontinuerlig nedsenking. 304 har lav motstand mot kloridgroper og spenningskorrosjonssprekker i sjøvann; molybden-bærende 316 eller duplekskvaliteter er standardvalgene for marin bruk.

Spørsmål: Hvilken temperatur tåler 304?

A: For oksidasjonsmotstand i luft er 304 vurdert for kontinuerlig drift til ca. 800 C og intermitterende drift til ca. 870 C. For belastnings-bærende høy-temperaturdesign, bruk den innenfor de tillatte spenningene i gjeldende kode, eller velg 304H, 321 eller 310S for høyere styrke.

Ofte stilte spørsmål

Q1. Hvilke betegnelser dekker rustfritt stål av klasse 304?
304 er betegnet UNS S30400 i ASTM A240/A240M, 1.4301 med stålnavn X5CrNi18-10 i EN 10088, og SUS304 i JIS G4304/G4305; lav-karbonvarianten 304L er UNS S30403 eller EN 1.4307, og høykarbonvarianten 304H er UNS S30409.

Q2. Hva er sammensetningsgrensene for 304?
Per ASTM A240/A240M er karbon 0,08 maks, krom 18,0-20,0, nikkel 8,0-10,5, mangan 2,00 maks, silisium 0,75 maks, fosfor 0,045 maks, svovel 0,030 maks. 304L begrenser karbon til 0,030 maks og 304H holder karbon mellom 0,04 og 0,10 prosent.

Q3. Hva er de minste mekaniske egenskapene til glødet 304?
Minimum strekkfasthet er 515 MPa, 0,2 prosent flytegrense er 205 MPa, forlengelse er 40 prosent og hardhet er 201 HBW eller 92 HRB maksimum; 304L viser samme forlengelse, men lavere minimumskrav på 485 MPa strekk og 170 MPa flyt.

Q4. Hvorfor er 304 bare marginalt motstandsdyktig mot klorider?
Den beregnede gropmotstandsekvivalenten (PREN) er omtrent 19, så i sjøvann, sprutsoner, svømmebassengatmosfære eller eksponering for av{2}}isalt kan den grave, og over omtrent 60 C er den utsatt for kloridspenningskorrosjon; molybden-med 316 eller høyere-legerte kvaliteter bør spesifiseres for slik tjeneste.

Q5. Hvilke varmebehandlings- og bruksgrenser gjelder for 304?
304 leveres løsning-glødd ved 1010-1120 C med rask avkjøling, kan ikke herdes ved varmebehandling, og i sveisede tunge seksjoner må 450-850 C sensibiliseringsområdet unngås, og det er grunnen til at 304L eller stabiliserte kvaliteter brukes der; for oksidasjonsmotstand i luft er den vurdert til ca. 800 C kontinuerlig og 870 C intermitterende drift.