1. Invoering
IN 1.4306 roestvrij staal, Ook bekend als X2CRNI19-11 of 304L, is een koolstofarme austenitisch roestvrij staal bekend om zijn uitzonderlijke corrosieweerstand, lasbaarheid, en mechanische eigenschappen.
Ontwikkeld om de beperkingen van de traditionele aan te pakken 304 roestvrij staal in gelaste toepassingen, Deze legering is een hoeksteenmateriaal geworden in industrieën variërend van voedselverwerking tot ruimtevaart.
1.1 Overview of EN 1.4306 Roestvrij staal
IN 1.4306 behoort tot de 18-8 Roestvrijstalen familie, gekenmerkt door 18% chroom (Cr) En 10% nikkel (In) inhoud.
De bepalende functie is een koolstof (C) Inhoud ≤0,03%, die carbide -neerslag tijdens het lassen minimaliseert en de weerstand tegen intergranulaire corrosie verbetert.
Deze legering biedt een unieke kracht van kracht, ductiliteit, en chemische stabiliteit, het geschikt maken voor kritieke toepassingen waarbij duurzaamheid en hygiëne voorop staan.
1.2 Positie in de roestvrijstalen familie
Binnen de roestvrijstalen hiërarchie, IN 1.4306 neemt een cruciale rol op als een ALGEMEENDE AUSTENITISCHE Legering.
In tegenstelling tot martensitische of ferritische cijfers, Het mist magnetische eigenschappen en handhaaft zijn austenitische structuur bij alle temperaturen.
Vergeleken met hogere gelegeerde cijfers zoals 316L, Het biedt superieure kosteneffectiviteit voor niet-chloride-omgevingen. Belangrijke onderscheidingen zijn onder meer:
- Corrosiebestendigheid: Overtreft 304 in gelaste structuren
- Vervormbaarheid: Uitstekende koudwerkende mogelijkheden
- Temperatuurbereik: Werkt vanuit cryogene (-196°C) tot hoge temperaturen (800°C)
1.3 Internationale normen en bijbehorende cijfers
IN 1.4306 houdt zich aan meerdere globale normen, zorgen voor consistentie in de industrie:
| Standaard | Cijfer | Land/regio |
|---|---|---|
| IN 10088-1 | X2CRNI19-11 | Europa |
| ASTM A240 | 304L | VS |
| GB/T 20878 | 00Crooky10 | China |
| Just G4303 | SUS304L | Japan |
Belangrijke gelijkwaardigheid: Het lage koolstofgehalte van de legering komt overeen met het achtervoegsel "L" in ASTM/ASME -benamingen (bijv., 304L), het aangeven van zijn geschiktheid voor gelaste componenten.
2. Basiskenmerken van EN 1.4306 Roestvrij staal
2.1 Chemische samenstelling
De samenstelling van de legering is zorgvuldig in evenwicht om de corrosieweerstand en de verwerkbaarheid te optimaliseren:
| Element | Inhoud (%) | Rol |
|---|---|---|
| Chroom (Cr) | 18.0–20.0 | Vormt een passieve oxidelaag, Cruciaal voor corrosieweerstand |
| Nikkel (In) | 10.0–12.0 | Stabiliseert de austenitische structuur en verbetert de taaiheid |
| Koolstof (C) | ≤0,03 | Vermindert de neerslag van carbide tijdens het lassen, het voorkomen van intergranulaire corrosie |
| Mangaan (Mn) | ≤2.0 | Verbetert kracht en werkbaarheid |
| Silicium (En) | ≤1.0 | Hulp bij deoxidatie tijdens de productie |
| Fosfor (P) | ≤0,045 | Controleert brosheid |
| Zwavel (S) | ≤0,015 | Verbetert de bewerkbaarheid (in gecontroleerde hoeveelheden) |
2.2 Fysieke eigenschappen van 304L
IN 1.4306 vertoont stabiele fysische eigenschappen over een breed temperatuurbereik:
| Eigendom | Waarde | Engineering betekenis |
|---|---|---|
| Dikte | 7.93 g/cm³ | Sleutel voor gewichtsgevoelige toepassingen (bijv., ruimtevaart) |
| Smeltpunt | 1380–1420 ° C | Bepaalt lassen- en warmtebehandelingsparameters |
| Thermische geleidbaarheid | 15 W/m·K | Beïnvloedt warmteoverdracht in warmtewisselaars |
| Thermische expansiecoëfficiënt | 16 µm/m · K (20–100 ° C) | Cruciaal voor het ontwerpen van componenten die worden blootgesteld aan thermisch fietsen |
| Elektrische weerstand | 0.72 μω · m | Beïnvloedt elektromagnetische compatibiliteit in elektronische systemen |
2.3 Mechanische eigenschappen
De mechanische prestaties van de legering zijn geoptimaliseerd voor zowel sterkte als ductiliteit:
| Eigendom | Typische waarde | Standaardvereiste |
|---|---|---|
| Opbrengststerkte (0.2% bewijs) | 220 MPa | ≥170 MPa |
| Treksterkte | 520 MPa | ≥485 MPa |
| Rek bij pauze | 45% | ≥40% |
| Hardheid (HB) | 190–217 | ≤217 HB |
| Impactweerstand (Charpy V) | 80 J (-196°C) | Nvt |
Koude werkbaarheid: IN 1.4306 kan ernstige koude vorming ondergaan (bijv., diepe tekening) zonder ductiliteit in gevaar te brengen, met een Strain Harding Exponent (n-waarde) van 0.45.
2.4 Corrosiebestendigheid
IN 1.4306 blinkt uit in corrosieve omgevingen vanwege de passieve oxidelaag en het lage koolstofgehalte:
- Zure media: Weer bestand tegen verdunde zwavelzuur (≤10%) en azijnzuur
- Alkalische media: Presteert goed in natriumhydroxide -oplossingen
- Chloride -omgevingen: Matige weerstand (Vermijd langdurige blootstelling aan >200 PPM CL⁻)
- Putweerstand: Pitting Resistance Equivalent Number (Hout) ≈ 20 (lager dan 316L)
Testnormen:
- ASTM A262 oefenen E: Bevestigt weerstand tegen intergranulaire corrosie (corrosiesnelheid ≤0,02 mm/jaar)
- ISO 16276-1: Beoordeelt algemene corrosie in zure omstandigheden
2.5 Temperatuurgevoeligheid
| Temperatuurbereik | Gedrag | Toepassingen |
|---|---|---|
| Cryogeen (-196°C) | Handhaaft ductiliteit en taaiheid | Vloeibare stikstofopslagtanks |
| Kamertemperatuur | Optimale balans van kracht en vormbaarheid | Algemene industriële componenten |
| Hoge temperatuur (≤800 ° C) | Oxidatie is bestand tegen oxidatie maar verliest de treksterkte | Ovencomponenten, warmtewisselaars |
3. Verwerkingstechnologie
3.1 Vormingsproces
- Koud werkend: Bereik strakke toleranties; Verwacht werkhardend-beperking van reductie per pass om te voorkomen dat barsten.
- Heet smeden: Warmte 1150–1180 ° C, smeden tussen 1180-950 ° C, Dan air-cool of blus waar het risico op vervorming laag is.
- Bewerking: Gebruik gecoate carbide -tools met matige snelheden; Pas de feed aan om de opgebouwde rand te beheren.
3.2 Lasproces
Het lage koolstofgehalte van de legering maakt het zeer lasbaar zonder de behandeling na de lage warmte:
| Lasmethode | Huidig bereik | Afscherming van gas | Interpass -temperatuur |
|---|---|---|---|
| Tig | 80–150 a | 99.99% AR | ≤100 ° C |
| MIJ | 150–250 a | AR + 2% O₂ | ≤150 ° C |
| Laser | 3–5 kW | Gecomprimeerde lucht | ≤80 ° C |
Vulmetalen:
- ER308L (AWS A5.9) Voor GTAW/GMAW
- E308L-16 (AWS A5.4) voor Smaw
Belangrijke overwegingen:
- Gebruik lage warmte -invoer om sensibilisatie te voorkomen
- Vermijd oververhitting tijdens het lassen (≤150 ° C interpass -temperatuur)
3.3 Oppervlaktebehandeling
Oppervlakteafwerkingen verbeteren de corrosieweerstand en esthetiek:
| Finish | Ra (μm) | Toepassingen |
|---|---|---|
| Mechanisch polijsten | 0.8–1.6 | Voedselverwerkingsapparatuur |
| Electropolishing | 0.2–0.5 | Medische implantaten, farmaceutische reactoren |
| Passivering | Nvt | 20% salpeterzuur weken voor 30 notulen |
| Nanocoatings | Nvt | Magnetron gesputterde CRN (3 μm dikte) |
4. Voor- en nadelen van en 1.4306 Roestvrij staal
IN 1.4306, Ook bekend als AISI 304L, is een koolstofarme austenitisch roestvrij staal bekend om zijn uitstekende corrosieweerstand en lasbaarheid.
Echter, Zoals alle materialen, het heeft zijn beperkingen. Hieronder is een beknopt overzicht van zijn voor- en nadelen.
✅ Voordelen
- Verbeterde corrosieweerstand
Het lage koolstofgehalte in en 1.4306 Minimaliseert het risico op carbide -neerslag tijdens het lassen, waardoor de kans op intergranulaire corrosie wordt verminderd. Dit maakt het bijzonder geschikt voor toepassingen in corrosieve omgevingen, zoals chemische verwerking en voedselindustrie. - Superieure lasbaarheid
IN 1.4306 kan worden gelast zonder de behandeling na de lever, Vereenvoudigde fabricageprocessen en het verlagen van de kosten. - Uitstekende vormbaarheid
Dit cijfer vertoont een goede vormbaarheid, waardoor het gemakkelijk in verschillende vormen kan worden gevormd, waardoor het ideaal is voor toepassingen die complexe geometrieën vereisen. - Hoge sterkte en duurzaamheid
IN 1.4306 biedt een goede treksterkte en duurzaamheid, Zorgen voor een lange levensduur in structurele toepassingen. - Biocompatibiliteit
Het is biocompatibel, het geschikt maken voor medische toepassingen zoals chirurgische instrumenten en implantaten. - Esthetische aantrekkingskracht
De gladde, glanzend oppervlak van en 1.4306 Geeft het een esthetisch aantrekkelijke uitstraling, waardoor het een populaire keuze is voor architecturale toepassingen. - Recycleerbaarheid
IN 1.4306 is volledig recyclebaar, bijdragen aan duurzaamheidsinspanningen bij de productie.
❌ Nadelen
- Lagere sterkte in vergelijking met andere legeringen
IN 1.4306 heeft een lagere treksterkte in vergelijking met andere roestvrijstalen cijfers, zoals en 1.4404 (316L), die het gebruik ervan in toepassingen kan beperken die een hoge mechanische sterkte vereisen. - Gevoeligheid voor chloride stresscorrosie kraken
Deze cijfer is gevoelig voor chloride stresscorrosie kraken, vooral in omgevingen met hoge chlorideconcentraties, noodzakelijk voor een zorgvuldige materiaalselectie voor specifieke toepassingen. - Beperkte weerstand van hoge temperatuur
IN 1.4306 heeft een beperkte weerstand tegen hoge temperaturen. Langdurige blootstelling aan temperaturen boven 420 ° C kan leiden tot de vorming van Sigma -fase, die het materiaal omhelst. - Magnetische eigenschappen
Hoewel voornamelijk niet-magnetisch, IN 1.4306 kan enigszins magnetisch worden als ze koud worden, die in bepaalde toepassingen ongewenst kan zijn. - Potentieel voor het krabben van het oppervlak
Het gladde oppervlak van en 1.4306 kan vatbaar zijn voor krassen en oppervlakteschade, die het uiterlijk in de loop van de tijd kunnen beïnvloeden. - Kostenoverwegingen
IN 1.4306 is duurder dan sommige andere materialen, zoals koolstofstaal of aluminium, die van invloed kunnen zijn op het algemene budget van projecten.
5. Toepassingen van EN 1.4306 Roestvrij staal
IN 1.4306 (AISI 304L) Roestvrij staal wordt veel gebruikt in verschillende industrieën vanwege de uitstekende corrosieweerstand, lasbaarheid, en vervormbaarheid.
Hier is een beknopte blik op de belangrijkste toepassingen.
5.1 Chemische en aardolie -industrie
IN 1.4306 wordt gebruikt in opslagtanks, leidingsystemen, en warmtewisselaars in de chemische en aardolie -industrie.
De weerstand tegen chemicaliën en corrosie maakt het ideaal voor het hanteren van zuren, oliën, en andere corrosieve stoffen.
- Reactiebeschepen: Weer bestand tegen organische zuren in chemische synthese
- Pijpleidingen: Verwerkt niet-gechloreerde koolwaterstoffen
- Opslagtanks: Slaat verdunde zuren en alkalis op
5.2 Voedsel- en farmaceutische industrie
Dit cijfer wordt gebruikt in voedselverwerkingapparatuur, farmaceutische machines, en opslagcontainers vanwege de corrosieweerstand en biocompatibiliteit.
Het wordt vaak aangetroffen in mengvaten, reactoren, en filtratiesystemen.
- Verwerkingsapparatuur: Zuivelpasteurizers, Drankjes bottellijnen
- Bioreactoren: Handhaaft steriliteit in de farmaceutische productie
- Chirurgische instrumenten: Voldoet aan ISO 13485 normen
5.3 Architecturale decoratie
EN 1.4306's gladde oppervlak en weerstand tegen verwering maken het een populaire keuze voor architecturale toepassingen, zoals gevelbekleding, leuningen, en dakbedekking.
Het biedt zowel esthetische aantrekkingskracht als duurzaamheid voor externe bouwcomponenten.
- Gevels: Weer bestand tegen stedelijke vervuiling en UV -straling
- Leuningen: Combineert esthetiek met corrosieweerstand
- Dakbedekking: Levensduur in matige mariene omgevingen
5.4 Lucht- en ruimtevaart
In de ruimtevaart, IN 1.4306 wordt gebruikt voor structurele componenten, zitkaders, en vliegtuiginterieurs. Zijn sterkte en corrosieweerstand, gecombineerd met stabiliteit op lage temperatuur, Maak het geschikt voor vliegtuigtoepassingen.
- Vliegtuiginterieurs: Lichtgewicht panelen en fittingen
- Cryogene tanks: Slaat vloeibare zuurstof en waterstof op
- Motorcomponenten: Niet-magnetische delen voor avionica
5.5 Cryogene engineering
IN 1.4306 is ideaal voor cryogene opslagtanks, pijpen, en kleppen, Uitstekende prestaties bieden bij extreem lage temperaturen.
Het handhaaft kracht en flexibiliteit, zelfs in koude omgevingen.
- LNG -opslag: Handhaaft integriteit bij -162 ° C
- Supergeleidende magneten: Ondersteunt extreme toepassingen met lage temperatuur
5.6 Auto -productie
Dit roestvrij staal wordt gebruikt auto uitlaatsystemen, trimmen, en brandstofsystemen. De weerstand tegen corrosie en het vermogen om warmte te weerstaan, maakt het betrouwbaar in auto -componenten.
- Uitlaatsystemen: Weerstand biedt aan warmte- en verkeerszoutcorrosie
- Interieurafwerking: Duurzame en hygiënische oppervlakken
- Brandstoftanks: Compliant met strenge veiligheidsnormen
6. Vergelijking van EN 1.4306 Roestvrij staal
Bij het evalueren van materialen op specifieke toepassingen, Het is essentieel om verschillende cijfers van roestvrij staal te vergelijken om de meest geschikte optie te bepalen.
IN 1.4306 roestvrij staal, Ook bekend als AISI 304L, wordt vaak vergeleken met andere roestvrijstalen cijfers, vooral die binnen de Austenitische familie.
Deze sectie biedt een gedetailleerde vergelijking van EN 1.4306 met andere veelgebruikte roestvrijstalen cijfers, inclusief en 1.4301 (Aisi 304) and EN 1.4401 (Aisi 316).
| Eigendom | IN 1.4306 (AISI 304L) | IN 1.4301 (Aisi 304) | IN 1.4401 (Aisi 316) |
|---|---|---|---|
| Koolstofgehalte | ≤ 0.03% | ≤ 0.08% | ≤ 0.07% |
| Chroomgehalte | 18.0 – 20.0% | 18.0 – 20.0% | 16.0 – 18.0% |
| Nikkelinhoud | 8.0 – 12.0% | 8.0 – 12.0% | 10.0 – 14.0% |
| Mangaan -inhoud | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% |
| Treksterkte | 480 – 620 MPa | 520 – 720 MPa | 515 – 720 MPa |
| Opbrengststerkte | 170 – 310 MPa | 210 – 520 MPa | 205 – 505 MPa |
| Verlenging | ≥ 40% (in 50 mm) | ≥ 40% (in 50 mm) | ≥ 40% (in 50 mm) |
| Hardheid | ≤ 201 HB | ≤ 201 HB | ≤ 217 HB |
| Corrosiebestendigheid | Goed | Goed | Uitstekend |
| Lasbaarheid | Uitstekend | Goed | Gematigd |
| Kosten | Gematigd | Gematigd | Hoger |
7. FAQ van EN 1.4306
Q: Hoe te onderscheiden en 1.4306 Van 304L?
A: Een chemische analyse uitvoeren - en 1.4306 heeft een minimale nikkelgehalte van 10% (vs. 8% voor 304L).
Q: Does EN 1.4306 Vereist de behandeling na de lage warmtebehandeling?
A: Nee, Het lage koolstofgehalte elimineert de behoefte aan warmtebehandeling in de meeste toepassingen.
Q: Kan in 1.4306 worden gebruikt in zeewater?
A: Het is geschikt voor intermitterende blootstelling, maar niet op de lange termijn onderdompeling in omgevingen met een hoge cl⁻.
Q: Wat is de maximale bedrijfstemperatuur?
A: Continu gebruik tot 800 ° C is mogelijk, maar verwacht verminderde kracht.
8. Conclusie
IN 1.4306 roestvrij staal (304L) levert een evenwichtig pakket corrosieweerstand, lasbaarheid, en mechanische prestaties van cryogene tot matige hoogtemperatuurdienst.
Zijn lage koolstof stabiliseert de passieve film door lassen, en zijn veelzijdigheid omvat chemisch, voedsel, architectuur-, en automotive sectoren.
Door de compositie te begrijpen, verwerking, en grenzen, Ingenieurs kunnen specificeren 1.4306 voor betrouwbaar, Langdurige service in veeleisende omgevingen.