1. Introduction
DANS 1.4306 acier inoxydable, également connu sous le nom de x2crni19-11 ou 304L, est un acier inoxydable austénitique à faible teneur en carbone réputé pour sa résistance à la corrosion exceptionnelle, soudabilité, et propriétés mécaniques.
Développé pour aborder les limites des 304 acier inoxydable dans les applications soudées, Cet alliage est devenu un matériau de pierre angulaire dans des industries allant de la transformation des aliments à l'aérospatiale.
1.1 Vue d'ensemble 1.4306 Acier inoxydable
DANS 1.4306 appartient au 18-8 famille en acier inoxydable, caractérisé par 18% chrome (Cr) et 10% nickel (Dans) contenu.
Sa fonction déterminante est un carbone (C) Contenu ≤0,03%, qui minimise les précipitations de carbure pendant le soudage et améliore la résistance à la corrosion intergranulaire.
Cet alliage offre un équilibre de force unique, ductilité, et stabilité chimique, Le rendre adapté aux applications critiques où la durabilité et l'hygiène sont primordiales.
1.2 Position dans la famille en acier inoxydable
Dans la hiérarchie en acier inoxydable, DANS 1.4306 occupe un rôle central en tant que alliage austénitique à usage général.
Contrairement aux notes martensitiques ou ferritiques, Il manque de propriétés magnétiques et maintient sa structure austénitique à toutes les températures.
Par rapport à des notes plus alliées comme 316L, Il offre une rentabilité supérieure pour les environnements non chlorure. Les distinctions clés comprennent:
- Résistance à la corrosion: Surpasser 304 dans les structures soudées
- Formabilité: Excellentes capacités de travail à froid
- Plage de température: Opère à partir de cryogénique (-196°C) à des températures élevées (800°C)
1.3 Normes internationales et notes correspondantes
DANS 1.4306 adhère à plusieurs normes mondiales, Assurer la cohérence entre les industries:
| Standard | Grade | Pays / région |
|---|---|---|
| DANS 10088-1 | X2crni19-11 | Europe |
| ASTM A240 | 304L | USA |
| GB / T 20878 | 00Crooky10 | Chine |
| Juste g4303 | Sus304L | Japon |
Équivalence clé: Le contenu à faible teneur en carbone de l'alliage s'aligne sur le suffixe «L» dans les désignations ASTM / ASME (par ex., 304L), indiquant son aptitude aux composants soudés.
2. Caractéristiques de base de l'en 1.4306 Acier inoxydable
2.1 Composition chimique
La composition de l'alliage est méticuleusement équilibrée pour optimiser la résistance et la procédabilité de la corrosion:
| Élément | Contenu (%) | Rôle |
|---|---|---|
| Chrome (Cr) | 18.0–20.0 | Forme une couche d'oxyde passive, critique pour la résistance à la corrosion |
| Nickel (Dans) | 10.0–12.0 | Stabilise la structure austénitique et améliore la ténacité |
| Carbone (C) | ≤0,03 | Réduit les précipitations en carbure pendant le soudage, Prévenir la corrosion intergranulaire |
| Manganèse (Mn) | ≤2.0 | Améliore la force et l'ouvrabilité |
| Silicium (Et) | ≤1,0 | SIDA en désoxydation pendant la fabrication |
| Phosphore (P) | ≤0,045 | Contrôle la fragilité |
| Soufre (S) | ≤0,015 | Améliore la machinabilité (en quantités contrôlées) |
2.2 Propriétés physiques de 304L
DANS 1.4306 présente des propriétés physiques stables à travers une large plage de températures:
| Propriété | Valeur | Signification ingénieuse |
|---|---|---|
| Densité | 7.93 g/cm³ | Clé pour les applications sensibles au poids (par ex., aérospatial) |
| Point de fusion | 1380–1420 ° C | Détermine les paramètres de soudage et de traitement thermique |
| Conductivité thermique | 15 W/m·K | Influence le transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur |
| Coefficient de dilatation thermique | 16 µm / m · k (20–100 ° C) | Critique pour la conception de composants exposés au cyclisme thermique |
| Résistivité électrique | 0.72 μΩ · m | Impact la compatibilité électromagnétique dans les systèmes électroniques |
2.3 Propriétés mécaniques
Les performances mécaniques de l'alliage sont optimisées pour la résistance et la ductilité:
| Propriété | Valeur typique | Exigence standard |
|---|---|---|
| Limite d'élasticité (0.2% preuve) | 220 MPa | ≥ 170 MPa |
| Résistance à la traction | 520 MPa | ≥485 MPa |
| Allongement à la pause | 45% | ≥40% |
| Dureté (HB) | 190–217 | ≤217 hb |
| Résistance à l'impact (Charpy V) | 80 J (-196°C) | N / A |
Ouvabilité froide: DANS 1.4306 peut subir un forage rhume sévère (par ex., dessin profond) sans compromettre la ductilité, avec un Exposant de durcissement de tension (valeur n) de 0.45.
2.4 Résistance à la corrosion
DANS 1.4306 excellent dans des environnements corrosifs en raison de sa couche d'oxyde passive et de son faible teneur en carbone:
- Médias acides: Résiste à l'acide sulfurique dilué (≤ 10%) et acide acétique
- Médias alcalins: Fonctionne bien dans les solutions d'hydroxyde de sodium
- Environnements de chlorure: Résistance modérée (éviter une exposition prolongée à >200 ppm cl⁻)
- Résistance aux piqûres: Nombre équivalent de résistance aux piqûres (Bois) ≈ 20 (inférieur à 316L)
Normes de test:
- ASTM A262 Pratique e: Confirme la résistance à la corrosion intergranulaire (Taux de corrosion ≤0,02 mm / an)
- ISO 16276-1: Évalue la corrosion générale dans des conditions acides
2.5 Sensibilité à la température
| Plage de température | Comportement | Applications |
|---|---|---|
| Cryogénique (-196°C) | Maintient la ductilité et la ténacité | Réservoirs de stockage à l'azote liquide |
| Température ambiante | Équilibre optimal de force et de formabilité | Composants industriels généraux |
| Température élevée (≤ 800 ° C) | Résiste à l'oxydation mais perd la résistance à la traction | Composants de la fournaise, échangeurs de chaleur |
3. Technologie de traitement
3.1 Processus de formation
- Travail au froid: Obtenir des tolérances étroites; Attendez-vous à une réduction du travail - une réduction par passage pour éviter de craquer.
- Forge à chaud: Chauffer 1150–1180 ° C, forge entre 1180 et 950 ° C, puis refroidir ou tremper où le risque de distorsion est faible.
- Usinage: Utilisez des outils en carbure revêtus à des vitesses modérées; Ajustez les aliments pour gérer le bord construit.
3.2 Processus de soudage
Le contenu à faible teneur en carbone de l'alliage le rend hautement soudable sans traitement thermique post-slip:
| Méthode de soudage | Plage actuelle | Gaz de l'essence | Température interprétée |
|---|---|---|---|
| Tig | 80–150 A | 99.99% Ardente | ≤ 100 ° C |
| MOI | 150–250 A | Ardente + 2% O₂ | ≤150 ° C |
| Laser | 3–5 kW | Air comprimé | ≤ 80 ° C |
Métaux de remplissage:
- ER308L (AWS A5.9) Pour GTAW / GMAW
- E308L-16 (AWS A5.4) Pour Smaw
Considérations clés:
- Utilisez une faible intrisation de chaleur pour éviter la sensibilisation
- Évitez la surchauffe pendant le soudage (Température d'interpass ≤150 ° C)
3.3 Traitement de surface
Les finitions de surface améliorent la résistance à la corrosion et l'esthétique:
| Finition | Rampe (μm) | Applications |
|---|---|---|
| Polissage mécanique | 0.8–1.6 | Équipement de transformation des aliments |
| Électropolissage | 0.2–0,5 | Implants médicaux, réacteurs pharmaceutiques |
| Passivation | N / A | 20% trempage d'acide nitrique pour 30 minutes |
| Nanocoatings | N / A | CRN à magnétron (3 μm d'épaisseur) |
4. Avantages et inconvénients de EN 1.4306 Acier inoxydable
DANS 1.4306, également connu sous le nom de AISI 304L, est un acier inoxydable austénitique à faible teneur en carbone réputé pour son excellente résistance à la corrosion et à la soudabilité.
Cependant, Comme tous les matériaux, Il a ses limites. Vous trouverez ci-dessous un aperçu concis de ses avantages et inconvénients.
✅ Avantages
- Résistance accrue à la corrosion
La faible teneur en carbone en EN 1.4306 minimise le risque de précipitations en carbure pendant le soudage, réduisant ainsi la probabilité de corrosion intergranulaire. Cela le rend particulièrement adapté aux applications dans des environnements corrosifs, comme la transformation chimique et les industries alimentaires. - Soudabilité supérieure
DANS 1.4306 peut être soudé sans avoir besoin de traitement thermique après le soudage, simplifier les processus de fabrication et réduire les coûts. - Excellente formabilité
Cette note présente une bonne formabilité, Permettre qu'il soit facilement façonné en différentes formes, Le rendre idéal pour les applications nécessitant des géométries complexes. - Haute résistance et durabilité
DANS 1.4306 offre une bonne résistance à la traction et une durabilité, Assurer une longue durée de vie dans les applications structurelles. - Biocompatibilité
C'est biocompatible, Le rendre adapté aux applications médicales telles que les instruments chirurgicaux et les implants. - Appel esthétique
Le lisse, Surface brillante de EN 1.4306 lui donne une apparence esthétique, En faire un choix populaire pour les applications architecturales. - Recyclabilité
DANS 1.4306 est entièrement recyclable, contribuant aux efforts de durabilité dans la fabrication.
❌ Inconvénients
- Force inférieure par rapport aux autres alliages
DANS 1.4306 a une résistance à la traction plus faible par rapport aux autres grades en acier inoxydable, comme en 1.4404 (316L), ce qui peut limiter son utilisation dans les applications nécessitant une résistance mécanique élevée. - Sensibilité à la fissuration de la corrosion du stress du chlorure
Ce grade est sensible à la fissuration de la corrosion des contraintes de chlorure, en particulier dans les environnements à fortes concentrations de chlorure, nécessitant une sélection de matériaux soigneuse pour des applications spécifiques. - Résistance limitée à haute température
DANS 1.4306 a une résistance limitée aux températures élevées. Une exposition prolongée à des températures supérieures à 420 ° C peut entraîner la formation de la phase sigma, qui embriorte le matériel. - Propriétés magnétiques
Bien que principalement non magnétique, DANS 1.4306 peut devenir légèrement magnétique lorsqu'il est à froid, qui peut être indésirable dans certaines applications. - Potentiel de grattage de surface
La surface lisse de EN 1.4306 peut être sujet aux grattages et aux dommages à la surface, qui peut affecter son apparence au fil du temps. - Considérations de coûts
DANS 1.4306 est plus cher que certains autres matériaux, comme l'acier au carbone ou l'aluminium, ce qui peut avoir un impact sur le budget global des projets.
5. Applications de EN 1.4306 Acier inoxydable
DANS 1.4306 (AISI 304L) L'acier inoxydable est largement utilisé dans diverses industries en raison de son excellente résistance à la corrosion, soudabilité, et formabilité.
Voici un aperçu concis de ses applications clés.
5.1 Industrie chimique et pétrolière
DANS 1.4306 est utilisé dans les réservoirs de stockage, tuyauterie, et les échangeurs de chaleur dans les industries chimiques et pétrolières.
Sa résistance aux produits chimiques et à la corrosion le rend idéal pour la manipulation des acides, huiles, et autres substances corrosives.
- Navires de réaction: Résiste aux acides organiques dans la synthèse chimique
- Pipelines: Proporte les hydrocarbures non chlorés
- Réservoirs de stockage: Les magasins diluent les acides et les alcalis
5.2 Industries alimentaires et pharmaceutiques
Cette note est utilisée dans l'équipement de transformation des aliments, machines pharmaceutiques, et les conteneurs de stockage en raison de sa résistance à la corrosion et de sa biocompatibilité.
Il se trouve couramment dans les récipients de mélange, réacteurs, et systèmes de filtration.
- Équipement de traitement: Pasteurisants laitiers, lignes d'embouteillage de boisson
- Bioréacteurs: Maintient la stérilité dans la production pharmaceutique
- Instruments chirurgicaux: Se conforme à l'ISO 13485 normes
5.3 Décoration architecturale
EN 1.4306 La surface lisse et la résistance aux intempéries en font un choix populaire pour les applications architecturales, comme le revêtement de façade, main-d'œuvre, et toiture.
Il offre à la fois l'attrait esthétique et la durabilité des composants de construction extérieurs.
- Façades: Résiste à la pollution urbaine et au rayonnement UV
- Main-d'œuvre: Combine l'esthétique avec la résistance à la corrosion
- Toiture: Longévité dans les environnements marins modérés
5.4 Aérospatial
En aérospatial, DANS 1.4306 est utilisé pour les composants structurels, cadres de sièges, et intérieurs d'avions. Sa résistance à la force et à la corrosion, combiné à une stabilité à basse température, le rendre adapté aux applications d'avion.
- Intérieurs d'avions: Panneaux et raccords légers
- Chars cryogéniques: Stocke l'oxygène liquide et l'hydrogène
- Composants du moteur: Parties non magnétiques pour avionique
5.5 Génie cryogénique
DANS 1.4306 est idéal pour les réservoirs de stockage cryogénique, tuyaux, et valves, offrant d'excellentes performances à des températures extrêmement basses.
Il maintient la force et la flexibilité même dans les environnements froids.
- Stockage de GNL: Maintient l'intégrité à -162 ° C
- Aimants supraconducteurs: Prend en charge des applications extrêmes à basse température
5.6 Fabrication d'automobile
Cet acier inoxydable est utilisé dans automobile systèmes d'échappement, garniture, et les systèmes de carburant. Sa résistance à la corrosion et sa capacité à résister à la chaleur le rendent fiable dans les composants automobiles.
- Systèmes d'échappement: Résiste à la corrosion de la chaleur et du sel routier
- Garniture intérieure: Surfaces durables et hygiéniques
- Réservoirs de carburant: Conforme aux normes de sécurité strictes
6. Comparaison de EN 1.4306 Acier inoxydable
Lors de l'évaluation des matériaux pour des applications spécifiques, Il est essentiel de comparer différentes notes d'acier inoxydable pour déterminer l'option la plus appropriée.
DANS 1.4306 acier inoxydable, également connu sous le nom de AISI 304L, est souvent comparé à d'autres grades en acier inoxydable, en particulier ceux au sein de la famille austénitique.
Cette section fournit une comparaison détaillée de EN 1.4306 avec d'autres grades en acier inoxydable couramment utilisés, y compris en 1.4301 (AISI 304) et et 1.4401 (AISI 316).
| Propriété | DANS 1.4306 (AISI 304L) | DANS 1.4301 (AISI 304) | DANS 1.4401 (AISI 316) |
|---|---|---|---|
| Teneur en carbone | ≤ 0.03% | ≤ 0.08% | ≤ 0.07% |
| Teneur en chrome | 18.0 – 20.0% | 18.0 – 20.0% | 16.0 – 18.0% |
| Contenu en nickel | 8.0 – 12.0% | 8.0 – 12.0% | 10.0 – 14.0% |
| Contenu du manganèse | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% |
| Résistance à la traction | 480 – 620 MPa | 520 – 720 MPa | 515 – 720 MPa |
| Limite d'élasticité | 170 – 310 MPa | 210 – 520 MPa | 205 – 505 MPa |
| Élongation | ≥ 40% (dans 50 mm) | ≥ 40% (dans 50 mm) | ≥ 40% (dans 50 mm) |
| Dureté | ≤ 201 HB | ≤ 201 HB | ≤ 217 HB |
| Résistance à la corrosion | Bien | Bien | Excellent |
| Soudabilité | Excellent | Bien | Modéré |
| Coût | Modéré | Modéré | Plus haut |
7. FAQ de EN 1.4306
Q: Comment distinguer EN 1.4306 à partir de 304L?
UN: Effectuer une analyse chimique - 1.4306 a un contenu de nickel minimum de 10% (contre. 8% pour 304L).
Q: Fait et 1.4306 exiger un traitement thermique après le soudage?
UN: Non, sa faible teneur en carbone élimine le besoin de traitement thermique dans la plupart des applications.
Q: Peut dans 1.4306 être utilisé dans l'eau de mer?
UN: Il convient à une exposition intermittente, mais pas à une immersion à long terme dans des environnements de Cl⁻ élevé.
Q: Quelle est la température de fonctionnement maximale?
UN: Une utilisation continue jusqu'à 800 ° C est possible, mais attendez-vous à une force réduite.
8. Conclusion
DANS 1.4306 acier inoxydable (304L) offre un ensemble équilibré de résistance à la corrosion, soudabilité, et les performances mécaniques du service cryogénique à modéré à haute température.
Son faible carbone stabilise le film passif par le soudage, Et sa polyvalence s'étend sur des produits chimiques, nourriture, architectural, et les secteurs automobiles.
En comprenant sa composition, traitement, et limites, Les ingénieurs peuvent spécifier 1.4306 pour fiable, Service à long terme dans des environnements exigeants.