ÎN 1.4301 Oţel inoxidabil (304 Oţel inoxidabil)

1. Prezentare generală a 1.4301 Oţel inoxidabil

1.1 Ce este ro 1.4301 Oţel inoxidabil?

ÎN 1.4301 oţel inoxidabil, cunoscut în mod obișnuit ca AISI 304 Oțel inoxidabil sau X5CRNI18-10, este un oțel inoxidabil austenitic comun cunoscut pentru rezistența sa excelentă la coroziune, Formabilitate bună și sudabilitate.

Este cel mai utilizat grad din oțel inoxidabil la nivel global, adesea denumit oțel inoxidabil „18/8” datorită compoziției sale nominale de 18% crom și 8% nichel.

1.2 Fundal istoric

Dezvoltarea oțelului inoxidabil a început la începutul secolului XX, cu prima producție comercială care a avut loc în anii 1910.

ÎN 1.4301 a apărut ca unul dintre primele grade din oțel inoxidabil, câștigând rapid popularitate datorită proprietăților sale favorabile.

De -a lungul deceniilor, Progresele în metalurgie și tehnici de procesare au perfecționat această clasă, făcându -l un element fundamental în diverse industrii, inclusiv procesarea alimentelor, Echipament medical, si constructii.

Semnificația sa istorică constă în rolul său de material fundamental care a deschis calea dezvoltării altor grade din oțel inoxidabil.

• 1913: Descoperirea oțelului inoxidabil de Harry Brearley.
• 1920s: Comercializarea 18/8 (18% Cr, 8% În) oţel inoxidabil.
• 1970s: Standardizare sub unu 10088 Pentru specificații europene unificate.

1.3 Sinonime și echivalenți

1.4 Importanță și fond de aplicare

Importanța en 1.4301 Oțelul inoxidabil constă în versatilitatea și adaptabilitatea sa în mai multe sectoare.

Rezistența sa excelentă la coroziune o face ideală pentru mediile în care expunerea la umiditate, chimicale, iar temperaturile extreme sunt frecvente.

Industrii precum alimente și băuturi, Sănătate, și construcția se bazează pe EN 1.4301 pentru durabilitatea și performanța sa, Asigurarea siguranței și respectării reglementărilor stricte.

Capacitatea materialului de a fi format și sudat cu ușurință îmbunătățește în continuare aplicabilitatea acestuia în diverse procese de fabricație.

2. Compoziție chimică și microstructură

2.1 Compoziție chimică

Compoziția chimică tipică a EN 1.4301 este după cum urmează:​

2.2 Rolul elementelor de aliere

• Crom (Cr): Îmbunătățește rezistența la coroziune prin formarea unui strat de oxid pasiv pe suprafață.
• Nichel (În): Stabilizează structura austenitică, Îmbunătățirea durității și a ductilității.
• Mangan (Mn): Acționează ca un dezoxidant și îmbunătățește proprietățile de lucru la cald.
• Siliciu (Si): Îmbunătățește rezistența la oxidare și contribuie la forță.
• Carbon (C): Crește rezistența, dar cantitățile excesive pot reduce rezistența la coroziune.

2.3 Microstructură

ÎN 1.4301 prezintă o microstructura complet austenitică, caracterizat printr-un cubic centrat pe față (FCC) structură de cristal.

Această structură oferă o rezistență și o ductilitate excelentă, Chiar și la temperaturi scăzute.

Cu toate acestea, Este non-magnetic în starea anexată, dar poate deveni ușor magnetic după funcționarea la rece.

3. Proprietăți fizice și mecanice

3.1 Proprietăți fizice

3.2 Proprietăți mecanice

4. Rezistența la coroziune a 304 Oţel inoxidabil

Rezistență generală de coroziune

ÎN 1.4301 Oțelul inoxidabil prezintă o rezistență excelentă la coroziunea generală în diferite medii, inclusiv afecțiuni atmosferice, apă dulce, și acizi ușori.

Rezistența sa la pitting și coroziunea crevice o face potrivită pentru aplicații din industriile alimentare și chimice.

Rezistența la coroziune a clorurii

În timp ce intră 1.4301 oferă o bună rezistență la coroziunea indusă de clorură, Este esențial să luăm în considerare mediul specific, Deoarece concentrațiile mari de clorură pot duce la coroziunea.

În medii cu niveluri ridicate de clorură, note alternative precum en 1.4401 (316 oţel inoxidabil) Poate fi mai potrivit.

Rezistență la acid și alcalin

Acest grad de oțel inoxidabil demonstrează o rezistență bună atât la mediile acide și alcaline, făcându -l potrivit pentru aplicații de procesare chimică.

Cu toate acestea, Expunerea prelungită la acizi sau baze puternice poate duce la coroziune, necesitând o selecție atentă a materialelor.

Crăpăturile de coroziune a stresului (SCC) Rezistenţă

ÎN 1.4301 Oțelul inoxidabil are o rezistență moderată la fisurarea coroziunii la stres, în special în mediile de clorură.

Proiectarea adecvată și selecția materialelor sunt cruciale pentru atenuarea riscului de SCC.

5. Producție și prelucrare

5.1 Rulând și 1.4301 Oţel inoxidabil

5.1.1 Topirea și turnarea

Producția de en 1.4301 începe cu topirea materiilor prime într -un cuptor cu arc electric, urmată de rafinarea proceselor pentru a obține compoziția chimică dorită.

5.1.2 Rulare fierbinte și rulare rece

După cedere, Oțelul este supus rulării la cald pentru a reduce grosimea și a îmbunătăți proprietățile mecanice. Rularea la rece rafinează în continuare finisajul suprafeței și precizia dimensională.

5.1.3 Tratament termic

Recuperarea soluției se efectuează pentru a dizolva carburile precipitate și pentru a restabili rezistența la coroziune. Aceasta implică încălzirea oțelului până la aproximativ 1050 ° C, urmată de răcire rapidă.

5.1.4 Tehnologie de fabricație

Tehnici avansate de fabricație, inclusiv rularea de precizie și procesarea atmosferei controlate, asigurați calitatea și performanța constantă a EN 1.4301 produse.

5.2 Casting și 1.4301 Oţel inoxidabil

5.2.1 Cuptor cu arc electric topit

Procesul de turnare începe cu topirea aliajului într -un cuptor cu arc electric, asigurarea unui control precis asupra compoziției chimice.

5.2.2 Casting de investiții (Turnarea de ceară pierdută)

• Fabricarea modelului de ceară: Crearea de modele detaliate de ceară ale componentelor dorite.
• Fabricarea cochiliei: Acoperirea modelelor de ceară cu materiale ceramice pentru a forma o coajă tare.
• Deparafinarea: Îndepărtând ceara prin încălzire, Lăsând o cavitate în coaja ceramică.
• Coacere la temperatură ridicată: Aruncarea cochiliei ceramice pentru a spori puterea.
• Turnând: Introducerea topită și 1.4301 în coaja preîncălzită.
• Cochilie rupând și scot: Îndepărtarea cochiliei ceramice pentru a dezvălui componenta turnată.

5.2.3 Turnare post-procesare

• Prelucrare(Prelucrare CNC): Realizarea dimensiunilor precise și a finisajelor de suprafață.
• Tratarea suprafeței: Aplicarea proceselor precum decaparea sau pasivarea pentru a spori rezistența la coroziune.

5.3 Forjând unul 1.4301 Oţel inoxidabil

5.3.1 Încălzire

Oțelul este încălzit la un interval de temperatură de 1150-1250 ° C pentru a obține o plasticitate optimă pentru forjare.

5.3.2 Forjare

Operațiuni de forjare, cum ar fi forjarea deschisă sau închis, Formați oțelul încălzit în formele dorite.

5.3.3 Răcire

Răcire controlată, de obicei răcirea aerului, este esențial pentru a preveni formarea de microstructuri nedorite.

5.3.4 Tratament post-forjare

Tratamente post-forjare, cum ar fi recoacerea soluțiilor, sunt efectuate pentru a ameliora tensiunile și a îmbunătăți rezistența la coroziune. Tratamentele de suprafață pot fi, de asemenea, aplicate pentru a îmbunătăți performanța materialului.

6. ÎN 1.4301 Tehnologie de sudare din oțel inoxidabil

6.1 Selectarea metodei de sudare (TIG/ME Diferență)

Când se sudează en 1.4301 oţel inoxidabil, Două metode comune sunt TIG (Tungsten Gaz inert) și eu (Gaz inert metalic) sudare.

Sudarea TIG:

Oferă o precizie și control ridicat, făcându -l potrivit pentru materiale subțiri și aplicații critice.

Folosește un electrod de tungsten care nu poate fi consumabil și necesită un material de umplere.

Sudarea MIG:

Mai rapid și mai eficient pentru materiale mai groase, Folosind un electrod de sârmă consumabil.

Este mai ușor de automatizat, dar este posibil să nu ofere același nivel de control ca TIG.

6.2 Necesitatea tratamentului post-sudură

Tratamentul post-sudură este esențial pentru a restabili rezistența la coroziune a zonelor sudate. Aceasta poate include:

• Pasivare: Eliminarea fierului liber și a contaminanților de la suprafață.
• Recoacerea: Reducerea tensiunilor reziduale și îmbunătățirea ductilității.

6.3 Strategia de protecție a coroziunii sudate

Pentru a proteja articulațiile sudate de coroziune, Luați în considerare următoarele strategii:

• Folosiți materiale de umplere adecvate care se potrivesc cu metalul de bază.
• Asigurați curățarea și pregătirea corespunzătoare a suprafețelor înainte de sudare.
• Aplicați acoperiri de protecție sau tratamente post-sudură.

7. Aplicații de EN 1.4301 Oţel inoxidabil

7.1 Industria alimentelor și a băuturilor

ÎN 1.4301 Oțelul inoxidabil este utilizat pe scară largă în echipamentele de procesare a alimentelor datorită rezistenței sale excelente de coroziune și a proprietăților igienice.

Aplicațiile includ:

• Utilaje de procesare a alimentelor
• Rezervoare de depozitare
• Containere de transport

7.2 Aparate de uz casnic din 304 Oţel inoxidabil

Acest grad de oțel inoxidabil se găsește în mod obișnuit în aparatele de uz casnic, ca:

• Frigidere
• Mașini de spălat vase
• Cuptoare

Durabilitatea sa și rezistența la colorare îl fac o alegere ideală pentru aplicațiile de bucătărie.

7.3 Construcție și decorare

ÎN 1.4301 Oțelul inoxidabil este utilizat în aplicații arhitecturale, Oferirea de apel estetic și durabilitate pentru fațadele de construcții și elemente de design interior, ca:

• Balustrade
• Balustrade
• Panouri decorative

7.4 Industria Auto

În Industria auto, ÎN 1.4301 Oțelul inoxidabil este din ce în ce mai utilizat pentru componente care necesită rezistență ridicată și rezistență la coroziune, ca:

• Sisteme de evacuare
• Părți structurale
• Componente decupate

7.5 Echipamente industriale

Industriile chimice și petrochimice se bazează pe EN 1.4301 Oțel inoxidabil pentru construirea de echipamente care gestionează substanțele corozive, inclusiv:

• Reactoare chimice
• Schimbătoare de căldură
• Rezervoare de depozitare

8. Standarde și certificări

8.1 Un standarde

• ÎN 10088-3:2015: Specifică condițiile tehnice de livrare pentru oțeluri inoxidabile, inclusiv proprietăți mecanice și metode de testare.

8.2 Standarde internaționale

• ASTM A240/A240M: Definește cerințele pentru placa de oțel inoxidabil de crom și crom-nichel, foaie, și Strip pentru vase sub presiune și aplicații generale.
• ASME SA-240: Acoperă plăcile cu vas sub presiune, foaie, și Strip pentru utilizare în vase sub presiune și pentru aplicații generale.

8.3 Certificări de industrie

• Certificare FDA: Se asigură că materialele sunt sigure pentru aplicațiile de contact alimentar.
• ISO 9001: Specifică cerințele pentru un sistem de management al calității, Asigurarea calității constante a produsului și a satisfacției clienților.

9. Comparație cu alte clase de oțel inoxidabil

Nota:

ÎN 1.4307 (304L) are un conținut mai mic de carbon, Reducerea riscului de precipitații de carbură în timpul sudării.

1.4401 oţel inoxidabil (316) Conține molibden, Îmbunătățirea rezistenței la coroziune, Mai ales în mediile de clorură.

ÎN 1.4373 (202) este un oțel inoxidabil austenitic dezvoltat pentru a oferi o alternativă economică la note tradiționale precum 304.

10. FAQ

10.1 Poate 304 Oțel inoxidabil să fie utilizat în medii marine?

Nu, sale Conținut scăzut de molibden îl face impropriu pentru condițiile bogate în clorură. Utilizați 316L sau 2205 În schimb duplex.

10.2 Care este temperatura maximă a serviciului?

Până la 800°C în mediile oxidante, Dar expunerea prelungită poate provoca precipitații de carbură.

Q2: Poate în 1.4301 Oțelul inoxidabil să fie sudat?

Da, ÎN 1.4301 poate fi sudat folosind diverse tehnici, inclusiv sudarea TIG și MIG, fără un risc semnificativ de coroziune intergranulară.

Q3: Cum face și 1.4301 Comparați cu IN 1.4401?

ÎN 1.4401 (316 oţel inoxidabil) Oferă o mai bună rezistență la coroziune, Mai ales în mediile de clorură, dar este în general mai scump decât EN 1.4301.

11. Concluzie

ÎN 1.4301 oțel inoxidabil este un versatil, Soluție rentabilă pentru industriile care necesită rezistență moderată de coroziune, Formabilitate, și forță.

În timp ce limitările sale în mediile de clorură necesită o selecție atentă a materialelor, Dominanța sa în aplicații cu scop general își subliniază rolul de oțel inoxidabil „implicit”.

Pentru rezistența critică a coroziunii, aliaje de calitate superioară, cum ar fi 316L sau 2205 Sunt recomandate duplex.

Consultați întotdeauna fișe de date tehnice și standarde din industrie pentru aplicații specifice.