304 rustfrit stål

Hvad er 304 rustfrit stål?

304 er det mest almindelige austenitiske rustfrit stål i verden. Dens nominelle sammensætning på 18 procent krom og 8 procent nikkel giver den en fuldt austenitisk, i det væsentlige ikke-magnetisk struktur med en god kombination af korrosionsbestandighed, duktilitet, sejhed og svejsbarhed. Kvaliteten er betegnet UNS S30400 i ASTM A240/A240M, 1.4301 (stålnavn X5CrNi18-10) i EN 10088 og SUS304 i JIS G4304/G4305. Familievarianter dækker specifikke behov: 304L (UNS S30403, EN 1.4307) begrænser kulstof til 0,030 procent for tunge svejsede strukturer, og 304H (UNS S30409) holder kulstof mellem 0,04 og 0,10 procent for høj{26}}temperaturstyrke. Dobbelt-certificerede plader og rør leveres almindeligvis til både 304 og 304L grænser, så fabrikanter kan svejse uden at miste den lave kulstoffordel.

Kemisk sammensætning

Begrænsende sammensætning af de tre almindelige varianter pr. ASTM A240/A240M.

Element (%)	304 (S30400)	304L (S30403)	304H (S30409)
C	Mindre end eller lig med 0,08	Mindre end eller lig med 0,030	0.04-0.10
Mn	Mindre end eller lig med 2,00	Mindre end eller lig med 2,00	Mindre end eller lig med 2,00
Si	Mindre end eller lig med 0,75	Mindre end eller lig med 0,75	Mindre end eller lig med 0,75
P	Mindre end eller lig med 0,045	Mindre end eller lig med 0,045	Mindre end eller lig med 0,045
S	Mindre end eller lig med 0,030	Mindre end eller lig med 0,030	Mindre end eller lig med 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 end eller lig med 0,10	Mindre end eller lig med 0,10	-

Mekaniske egenskaber

Minimum rumtemperatur-egenskaber for udglødet plade, plade og strimmel ifølge ASTM A240/A240M.

Ejendom	304	304L	304H
Trækstyrke	Større end eller lig med 515 MPa	Større end eller lig med 485 MPa	Større end eller lig med 515 MPa
Flydespænding (0,2 %)	Større end eller lig med 205 MPa	Større end eller lig med 170 MPa	Større end eller lig med 205 MPa
Forlængelse	Større end eller lig med 40 %	Større end eller lig med 40 %	Større end eller lig med 40 %
Hårdhed	Mindre end eller lig med 201 HBW / Mindre end eller lig med 92 HRB	Mindre end eller lig med 201 HBW / Mindre end eller lig med 92 HRB	Mindre end eller lig med 201 HBW / Mindre end eller lig med 92 HRB

Korrosionsbestandighed

304 modstår atmosfærisk korrosion, ferskvand og drikkevand, fødevarer, organiske syrer og mange fortyndede uorganiske kemikalier, hvorfor det dominerer fødevareforarbejdning, drikkevarer, bryggeri, mejeri og arkitektoniske applikationer. Dens beregnede grubemodstandsækvivalent (PREN) er omkring 19, så den er kun marginalt modstandsdygtig over for klorider: i havvand, stænkzoner, svømmebassinatmosfærer eller udsættelse for afisningssalt kan den grube, og over ca. 60 C er den modtagelig for chloridspændingskorrosionsrevner. For sådan service skal molybdæn-med 316 eller højere-legerede kvaliteter angives. I svejsede tunge sektioner undgår 304L eller stabiliserede kvaliteter chromcarbidudfældningen, der forekommer i 450-850 C sensibiliseringsområdet.

Varmebehandling og fremstilling

304 leveres i opløsning-udglødet tilstand, typisk opvarmet til 1010-1120 C og hurtigt afkølet i vand eller luft. Det kan ikke hærdes ved varmebehandling; koldbearbejdning er den eneste måde at øge styrken på, på bekostning af duktilitet og let magnetisme. Kvaliteten er enestående til formning: den dybtrækker, bøjer, ruller og spinder let, og den svejser ved alle gængse processer uden forvarmning. Til fødevarekontakt-og arkitektonisk brug genopretter bejdsning og passivering den kromrige passive film efter svejsning og slibning.

Typiske applikationer

Anvendelser omfatter køkkenvaske og cateringudstyr, fødevareforarbejdnings- og lagertanke, bryggeri- og mejeribeholdere, farmaceutisk udstyr, kemiske opbevaringstanke til fortyndede medier, varmevekslerrør, arkitektoniske paneler og gelændere, kryogene beholdere (ned til -196 C) og dele til husholdningsapparater.

Ofte stillede spørgsmål

Q: Hvad betyder 18/8 rustfrit stål?

A: Det refererer til den nominelle sammensætning af 304: omkring 18 procent chrom og 8 procent nikkel. Udtrykket bruges almindeligvis som et synonym for 304 i service og køkkenudstyr.

Q: Hvad er forskellen mellem 304 og 304L?

A: 304L begrænser kulstof til maksimalt 0,030 procent. Det lave kulstofindhold forhindrer chromkarbidudfældning i den varme-påvirkede zone under svejsning, så 304L er specificeret til tunge svejsede sektioner, der ikke kan udglødes efter svejsning.

Q: Er 304 rustfrit stål magnetisk?

A: I den udglødede tilstand er 304 i det væsentlige ikke-magnetisk. Koldbearbejdning såsom bøjning eller tegning kan danne spændingsinduceret-martensit, hvilket gør materialet let magnetisk.

Q: Kan 304 hærdes ved varmebehandling?

A: Nej. Som alle austenitiske kvaliteter kan 304 kun forstærkes ved koldbearbejdning, ikke ved varmebehandling.

Q: Er 304 velegnet til havvandsservice?

A: Ikke til kontinuerlig nedsænkning. 304 har lav modstand mod kloridgruber og spændingskorrosion i havvand; molybdæn-bærende 316- eller duplex-kvaliteter er standardvalgene til søfart.

Q: Hvilken temperatur kan 304 modstå?

A: For oxidationsmodstand i luft er 304 klassificeret til kontinuerlig drift til omkring 800 C og intermitterende drift til omkring 870 C. For belastnings-bærende høj-temperaturdesign skal du bruge den inden for de tilladte spændinger i den gældende kode, eller vælge 304H, 321 eller 310S for højere styrke.

Ofte stillede spørgsmål

Q1. Hvilke betegnelser dækker klasse 304 rustfrit stål?
304 er betegnet UNS S30400 i ASTM A240/A240M, 1.4301 med stålnavn X5CrNi18-10 i EN 10088, og SUS304 i JIS G4304/G4305; den kulstoffattige variant 304L er UNS S30403 eller EN 1.4307, og den kulstoffattige variant 304H er UNS S30409.

Q2. Hvad er sammensætningsgrænserne for 304?
Ifølge ASTM A240/A240M er kulstof 0,08 max, krom 18,0-20,0, nikkel 8,0-10,5, mangan 2,00 max, silicium 0,75 max, fosfor 0,045 max, svovl 0,030 max. 304L begrænser kulstof til 0,030 max, og 304H holder kulstof mellem 0,04 og 0,10 procent.

Q3. Hvad er de mindste mekaniske egenskaber af udglødet 304?
Minimum trækstyrke er 515 MPa, 0,2 procent flydespænding er 205 MPa, forlængelse er 40 procent og hårdhed er 201 HBW eller 92 HRB maksimum; 304L viser den samme forlængelse, men lavere minimum på 485 MPa trækstyrke og 170 MPa udbytte.

Q4. Hvorfor er 304 kun marginalt resistent over for chlorider?
Dens beregnede grubemodstandsækvivalent (PREN) er omkring 19, så i havvand, stænkzoner, svømmebassinatmosfærer eller udsættelse for af-isingssalt kan det grube, og over ca. 60 C er det modtageligt for chloridspændingskorrosion; molybdæn-med 316 eller højere-legerede kvaliteter bør specificeres for sådan service.

Q5. Hvilke varmebehandlings- og servicegrænser gælder for 304?
304 leveres opløsning-udglødet ved 1010-1120 C med hurtig afkøling, kan ikke hærdes ved varmebehandling, og i svejste tunge sektioner skal 450-850 C sensibiliseringsområdet undgås, hvorfor 304L eller stabiliserede kvaliteter bruges der; for oxidationsmodstand i luft er den vurderet til omkring 800 C kontinuerlig og 870 C intermitterende drift.