304 vs 304L: composició, tractament tèrmic, propietats i aplicacions

Normes i designacions

304 (UNS S30400) i 304L (UNS S30403) són acers inoxidables austenètics especificats per a planxes, xapes i tires sota ASTM A240/ASME SA240, per a barres sota ASTM A276/A276M i en tota la sèrie EN 10088. Les designacions JIS són SUS304 i SUS304L, i les designacions GB/T 3280 són 06Cr19Ni10 i 022Cr19Ni10. Tots dos graus són aliatges-resistents a la corrosió i no són acers al carboni, acers per a eines o acers-de baixa-aliatge d'alta resistència.

Composició química

Els rangs d'especificacions següents segueixen els límits de ASTM A240/A276, EN 10088 i JIS G4303/G4304.

Element (% en pes)	304 (S30400)	304L (S30403)
Carboni, màx	0.08	0.03
Manganès, màx	2.0	2.0
Silici, màx	1.0	1.0
Fòsfor, màx	0.045	0.045
Sofre, màx	0.03	0.03
Crom	18.0-20.0	18.0-20.0
Níquel	8.0-10.5	8.0-12.0
Molibdè, màx	0.10	0.10
Nitrogen, màx	0.10	0.10

Propietats mecàniques

Valors mínims per a la placa recuita segons ASTM A240/A240M.

Propietat	304	304L
Resistència a la tracció, min (MPa)	515	485
0,2% límit de fluència, min (MPa)	205	170
Elongació en 50 mm, min (%)	40	40
Tenacitat a l'impacte a temperatura ambient	Alt, dúctil	Alt, dúctil

Ambdós graus s'endureixen durant el treball en fred. La resistència mínima més baixa de 304L reflecteix l'efecte més suau del contingut de carboni reduït, mentre que la ductilitat i la duresa segueixen sent equivalents.

Tractament tèrmic i sensibilització

Els dos graus es subministren en condicions de solució-recuit, normalment s'escalfen a uns 1010-1120 graus (1850-2050 graus F) i es refreden ràpidament. Durant la soldadura o el servei en el rang de 425-815 graus (800-1500 graus F), el carboni pot precipitar als límits del gra com a carburs de crom, esgotant la matriu adjacent de crom i creant susceptibilitat a la corrosió intergranular; això es coneix com a sensibilització. El 0,03% de carboni màxim del 304L suprimeix aquesta reacció, de manera que el 304L es prefereix per a seccions soldades pesades, grans volums de soldadura i components que no es poden recuit per solució després de la fabricació. 304 segueix sent adequat quan els volums de soldadura són petits o on es realitza el recuit posterior a la soldadura.

Aplicacions i selecció

304 s'utilitza per a equips de cuina, plantes de processament d'aliments i begudes, adorns arquitectònics, panells decoratius, elements de fixació, molls i béns de consum. 304L s'utilitza per a vaixells soldats i canonades pesades en plantes químiques, dipòsits d'emmagatzematge soldats, canonades d'aigües residuals i residuals, sistemes farmacèutics i biotecnològics amb grans volums de soldadura i sistemes{2} de soldadura general{2} el grau més comú i sovint és marginalment menys costós; El 304L pot comportar una petita prima per a un control més estricte del carboni, però normalment és petit en comparació amb el cost d'eliminar el tractament tèrmic posterior a la-soldadura. La selecció ha de tenir en compte la corrosió, el volum de soldadura, els requisits de resistència i el cost total de fabricació.

Preguntes freqüents

Quina és la diferència principal entre 304 i 304L?Contingut de carboni: 304L limita el carboni al 0,03% màxim enfront del 0,08% màxim per a 304, reduint el risc de sensibilització durant la soldadura.

Per què s'anomena 304L baix en carboni?El seu límit de carboni del 0,03% màxim és aproximadament un-terç del límit de 304, que limita la precipitació de carbur de crom.

El 304L és més feble que el 304?La resistència a la tracció mínima és menor (485 MPa versus 515 MPa) i el rendiment mínim és menor (170 MPa enfront de 205 MPa), mentre que l'allargament i la tenacitat són equivalents.

Es pot utilitzar el 304 en comptes del 304L?Per a volums de soldadura petits i on és possible el recuit post{0}}soldadura, sí; per a soldadures pesades, 304L és l'opció més segura.

Els 304 i 304L són magnètics?En la condició totalment recuit, són essencialment no-magnètics; El treball en fred pot induir alguna resposta magnètica.

Quina norma s'aplica a la placa 304/304L?ASTM A240/A240M per a plaques, làmines i tires de recipients a pressió; EN 10088, JIS G4303/G4304 i GB/T 3280 són estàndards regionals equivalents.

Preguntes freqüents

Q1. Quines designacions cobreixen 304 i 304L?
304 (UNS S30400) i 304L (UNS S30403) s'especifiquen per a plaques, làmines i tires sota ASTM A240/ASME SA240 i per a barres sota ASTM A276/A276M, amb dissenys EN 10088, JIS SUS304/SUS304L i GBCCNi 304/SUS304L i GBC0193026801 022Cr19Ni10 com a equivalents regionals.

P2. Quina diferència hi ha en la composició química?
El carboni és l'única diferència significativa: 0,08 màxim per a 304 versus 0,03 màxim per a 304L, mentre que manganès 2,0, silici 1,0, fòsfor 0,045, sofre 0,03, crom 18,0-20,0, molibdè 0,10 màxim i nitrogen màxim 0,1; el níquel és de 8,0-10,5 per a 304 i 8,0-12,0 per a 304L.

P3. Què és la sensibilització i quan es produeix?
Durant la soldadura o el servei en el rang de 425-815 C (800-1500 F), el carboni pot precipitar als límits del gra com a carburs de crom, esgotant la matriu adjacent de crom i creant susceptibilitat a la corrosió intergranular; el límit de carboni del 0,03 per cent de 304L suprimeix aquesta reacció.

P4. On es prefereix el 304L sobre el 304?
El 304L es prefereix per a vaixells soldats i canonades pesades en plantes químiques, dipòsits d'emmagatzematge soldats, canonades d'aigües residuals i residuals, sistemes de soldadura farmacèutica i biotecnològica i recipients a pressió amb grans volums de soldadura que no es poden recuit després de la fabricació.

P5. Quina temperatura de recuit s'utilitza per als dos graus?
Tots dos es subministren en condicions-recuites de solució, normalment s'escalfen a uns 1010-1120 C (1850-2050 F) i es refreden ràpidament; 304 segueix sent adequat quan els volums de soldadura són petits o on es realitza el recuit posterior a la soldadura.