1. Zavedenie
V 1.4306 nehrdzavejúca oceľ, Tiež známe ako x2crni19-11 alebo 304l, je austenitická z nehrdzavejúcej ocele s nízkym obsahom uhlíka, ktorá je známa svojou výnimočnou odolnosťou proti korózii, zvárateľnosť, a mechanické vlastnosti.
Vyvinuté na riešenie obmedzení tradičných 304 nehrdzavejúca oceľ vo zváraných aplikáciách, Táto zliatina sa stala základným materiálom v odvetviach od spracovania potravín po letecký priestor.
1.1 Prehľad 1.4306 Nerezová oceľ
V 1.4306 patrí do 18-8 rodina z nehrdzavejúcej ocele, charakterizované 18% chróm (Cr) a 10% nikel (In) spokojnosť.
Jeho definujúca funkcia je a uhlíka (C) Obsah ≤0,03%, čo minimalizuje zrážky karbidu počas zvárania a zvyšuje rezistenciu voči intergranulárnej korózii.
Táto zliatina ponúka jedinečnú rovnováhu sily, ťažnosť, a chemická stabilita, je vhodný pre kritické aplikácie, kde sú prvoradé trvanlivosť a hygiena.
1.2 Poloha v rodine z nehrdzavejúcej ocele
V hierarchii nehrdzavejúcej ocele, V 1.4306 zastáva kľúčovú úlohu ako a austenitická zliatina.
Na rozdiel od martenzitických alebo feritických stupňov, Chýbajú mu magnetické vlastnosti a udržiava svoju austenitickú štruktúru pri všetkých teplotách.
V porovnaní s vyšším známkou známky ako 316L, Ponúka vynikajúcu nákladovú efektívnosť pre prostredie, ktoré nie je chloridom. Kľúčové rozdiely zahŕňajú:
- Odolnosť proti korózii: Prekonať 304 vo zváraných štruktúrach
- Tvarovateľnosť: Vynikajúce schopnosti pracujúce za studena
- Teplotný rozsah: Funguje z kryogénneho (-196°C) na vysoké teploty (800°C)
1.3 Medzinárodné normy a zodpovedajúce známky
V 1.4306 dodržiava viacero globálnych štandardov, zabezpečenie konzistentnosti v priemysle:
| Norma | Známka | Krajina |
|---|---|---|
| V 10088-1 | X2CRNI19-11 | Európa |
| ASTM A240 | 304L | USA |
| Gb/t 20878 | 00Crooky10 | Čína |
| Len G4303 | Sus304l | Japonsko |
Kľúčová rovnocennosť: Obsah nízkych uhlíkov zliatiny je v súlade s príponou „L“ v označeniach ASTM/ASME (napr., 304L), označovanie jeho vhodnosti pre zvárané komponenty.
2. Základné vlastnosti en 1.4306 Nerezová oceľ
2.1 Chemické zloženie
Zloženie zliatiny je starostlivo vyvážené na optimalizáciu odolnosti a spracovateľnosti korózie:
| Prvok | Spokojnosť (%) | Úloha |
|---|---|---|
| Chromium (Cr) | 18.0–20.0 | Tvorí pasívnu vrstvu oxidu, Kritické pre odolnosť proti korózii |
| Nikel (In) | 10.0–12.0 | Stabilizuje austenitickú štruktúru a zvyšuje húževnatosť |
| Uhlík (C) | ≤0,03 | Znižuje zrážky karbidu počas zvárania, predchádzanie medziročnej korózii |
| Mangán (Mn) | ≤2,0 | Zlepšuje silu a spracovateľnosť |
| Kremík (A) | ≤1.0 | Pomoc pri deoxidácii počas výroby |
| Fosfor (P) | ≤0,045 | Ovláda krehkosť |
| Síra (Siež) | ≤0,015 | Zlepšuje machinabilitu (v kontrolovaných množstvách) |
2.2 Fyzické vlastnosti 304l
V 1.4306 vykazuje stabilné fyzikálne vlastnosti v širokom rozsahu teploty:
| Nehnuteľnosť | Hodnota | Inžiniersky význam |
|---|---|---|
| Hustota | 7.93 g/cm³ | Kľúč pre aplikácie citlivé na hmotnosť (napr., kozmonautika) |
| Teplota topenia | 1380–1420 ° C | Určuje parametre zvárania a tepelného spracovania |
| Tepelná vodivosť | 15 W/m·K | Vplyv prenosu tepla v výmenníkoch tepla |
| Koeficient tepelnej expanzie | 16 µm/m · k (20–100 ° C) | Kritické pre navrhovanie komponentov vystavených tepelnému cyklistiu |
| Elektrický odpor | 0.72 μΩ · m | Ovplyvňuje elektromagnetickú kompatibilitu v elektronických systémoch |
2.3 Mechanické vlastnosti
Mechanický výkon zliatiny je optimalizovaný pre pevnosť aj ťažnosť:
| Nehnuteľnosť | Typická hodnota | Štandardná požiadavka |
|---|---|---|
| Medza klzu (0.2% dôkaz) | 220 MPa | ≥ 170 MPa |
| Pevnosť v ťahu | 520 MPa | ≥ 485 MPa |
| Predĺženie pri prestávke | 45% | ≥ 40% |
| Tvrdosť (HB) | 190–217 | ≤ 217 HB |
| Nárazový odpor (Charpy v) | 80 J (-196°C) | N/a |
Pracovnosť: V 1.4306 môže podstúpiť silné formovanie chladu (napr., hlboký výkres) bez ohrozenia ťažnosti, s a exponent (n-hodnota) z 0.45.
2.4 Odolnosť proti korózii
V 1.4306 Vyniká v korozívnych prostrediach kvôli svojej pasívnej vrstve oxidu a obsahu nízkych uhlíkov:
- Kyslé médiá: Odoláva zriedenej kyseline sírovej (≤ 10%) a kyselina octová
- Alkalické médiá: Funguje dobre v roztokoch hydroxidu sodného
- Chloridové prostredie: Mierny odpor (vyhnúť sa predĺženému vystaveniu >200 ppm cl⁻)
- Odpor: Číslo ekvivalentného odporu. (Drevo) ≈ 20 (nižší ako 316 l)
Testovacie štandardy:
- ASTM A262 prax e: Potvrdzuje rezistenciu voči intergranulárnej korózii (Miera korózie ≤0,02 mm/rok)
- ISO 16276-1: Hodnotí všeobecnú koróziu v kyslých podmienkach
2.5 Citlivosť na teplotu
| Teplotný rozsah | Správanie | Aplikácie |
|---|---|---|
| Kryogénny (-196°C) | Udržiava ťažnosť a tvrdosť | Tekuté skladovacie nádrže dusíka |
| Izbová teplota | Optimálna rovnováha sily a formovateľnosti | Všeobecné priemyselné komponenty |
| Vysoká teplota (≤800 ° C) | Odoláva oxidácii, ale stráca pevnosť v ťahu | Komponenty pecí, výmenníky tepla |
3. Spracovanie technológie
3.1 Formovanie
- Prechladnutie: Dosiahnite prísne tolerancie; Očakávajte tvrdenie práce-zníženie obmedzenia na priechod, aby ste sa vyhli praskaniu.
- Kovanie: Zahrievajte 1150 - 1180 ° C, Vytvárajte medzi 1180 - 950 ° C, potom vzduchová chladenie alebo ochladenie, kde je riziko skreslenia nízke.
- Obrábanie: Používajte potiahnuté karbidové nástroje pri miernych rýchlostiach; upravte krmivo tak, aby spravoval zabudovanú hranu.
3.2 Proces zvárania
Nízky obsah uhlíka zliatiny ho robí vysoko zvárateľnými bez tepelného ošetrenia po zváraní:
| Zváranie | Súčasný rozsah | Tieniaci plyn | Presahovanie |
|---|---|---|---|
| Tigový | 80–150 a | 99.99% Ar | ≤ 100 ° C |
| Ja | 150–250 a | Ar + 2% O₂ | ≤ 150 ° C |
| Laser | 3–5 kW | Stlačený vzduch | ≤80 ° C |
Kovy:
- ER308L (AWS A5.9) Pre GTAW/GMAW
- E308L-16 (AWS A5.4) na Smaw
Kľúčové úvahy:
- Na zabránenie senzibilizácie použite nízkym tepelným vstupom
- Vyhnite sa prehriatiu počas zvárania (≤ 1550 ° C Presenujúca teplota)
3.3 Povrchová úprava
Povrchové povrchy zvyšujú odolnosť proti korózii a estetiku:
| Zakončiť | Rana (μm) | Aplikácie |
|---|---|---|
| Mechanické leštenie | 0.8–1.6 | Zariadenia na spracovanie potravín |
| Elektroleštenie | 0.2–0.5 | Lekárske implantáty, farmaceutické reaktory |
| Pasivácia | N/a | 20% kyselina dusičná namočená na 30 minúta |
| Nanokookvát | N/a | Magnetrón Prputed CRN (3 hrúbka μm) |
4. Výhody a nevýhody en 1.4306 Nerezová oceľ
V 1.4306, tiež známy ako AISI 304L, je austenitická z nehrdzavejúcej ocele s nízkym obsahom uhlíka, ktorá je známa svojou vynikajúcou odolnosťou proti korózii a zvárateľnosti.
Avšak, ako všetky materiály, Má svoje obmedzenia. Nižšie je stručný prehľad o jeho výhodách a nevýhodách.
✅ Výhody
- Zvýšená odolnosť proti korózii
Nízky obsah uhlíka v en 1.4306 minimalizuje riziko zrážok karbidu počas zvárania, čím sa znižuje pravdepodobnosť intergranulárnej korózie. Vďaka tomu je obzvlášť vhodné pre aplikácie v korozívnych prostrediach, napríklad chemické spracovanie a potravinársky priemysel. - Vynikajúca zvárateľnosť
V 1.4306 môže byť zváraný bez potreby tepelného ošetrenia po zváraní, Zjednodušenie procesov výroby a znižovanie nákladov. - Vynikajúca formovateľnosť
Táto známka vykazuje dobrú formovateľnosť, čo umožňuje ľahko tvarovať do rôznych foriem, je ideálny pre aplikácie vyžadujúce zložité geometrie. - Vysoká sila a trvanlivosť
V 1.4306 ponúka dobrú pevnosť v ťahu a trvanlivosť, Zabezpečenie dlhej životnosti v štrukturálnych aplikáciách. - Biokompatibilita
Je biokompatibilný, je vhodný pre lekárske aplikácie, ako sú chirurgické nástroje a implantáty. - Estetická príťažlivosť
Hladký, lesklý povrch en 1.4306 dáva mu esteticky príjemný vzhľad, stáť z neho obľúbenú voľbu pre architektonické aplikácie. - Recyklovateľnosť
V 1.4306 je plne recyklovateľný, prispievanie k úsiliu o udržateľnosť vo výrobe.
❌ Nevýhody
- Nižšia sila v porovnaní s inými zliatinami
V 1.4306 má nižšiu pevnosť v ťahu v porovnaní s inými stupňami nehrdzavejúcej ocele, ako en 1.4404 (316L), ktoré môžu obmedziť jeho použitie v aplikáciách vyžadujúcich vysokú mechanickú pevnosť. - Náchylnosť na praskanie korózie stresu chloridu
Táto známka je náchylná na praskanie korózie stresu chloridu, najmä v prostrediach s vysokými koncentráciami chloridu, Vyžaduje sa starostlivý výber materiálu pre konkrétne aplikácie. - Obmedzený odpor vysokej teploty
V 1.4306 má obmedzený odpor voči vysokým teplotám. Predĺžené vystavenie teplotám nad 420 ° C môže viesť k tvorbe fázy Sigma, ktorý má materiál. - Magnetické vlastnosti
Aj keď primárne nemagnetické, V 1.4306 sa môže stať mierne magnetickými, keď je chladný, ktoré môžu byť v určitých aplikáciách nežiaduce. - Potenciál poškriabania povrchu
Hladký povrch en 1.4306 môže byť náchylné na poškriabanie a poškodenie povrchu, ktoré môžu v priebehu času ovplyvniť jeho vzhľad. - Úvahy o nákladoch
V 1.4306 je drahší ako niektoré iné materiály, napríklad uhlíková oceľ alebo hliník, čo môže mať vplyv na celkový rozpočet projektov.
5. Aplikácie en 1.4306 Nerezová oceľ
V 1.4306 (AISI 304L) Nerezová oceľ sa široko používa v rôznych odvetviach kvôli svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii, zvárateľnosť, a tvarovateľnosť.
Tu je stručný pohľad na jeho kľúčové aplikácie.
5.1 Chemický a ropný priemysel
V 1.4306 sa používa v skladovacích nádržiach, potrubné systémy, a výmenníky tepla v chemickom a ropnom priemysle.
Jeho odolnosť voči chemikáliám a korózii je ideálna na manipuláciu s kyselinami, oleje, a ďalšie korozívne látky.
- Reakčné plavidlá: Odoláva organickým kyselinám pri chemickej syntéze
- Potrubia: Zvláda nechlórované uhľovodíky
- Úložné nádrže: Ukladá zriedené kyseliny a alkalis
5.2 Potravinárske a farmaceutické priemyselné odvetvia
Táto známka sa používa v zariadení na spracovanie potravín, farmaceutický stroj, a úložné nádoby z dôvodu jeho odolnosti proti korózii a biokompatibility.
Bežne sa vyskytuje v miešacích nádobách, reaktory, a filtračné systémy.
- Zariadenia na spracovanie: Mliečne pasterizátory, nápojové fľaše
- Bioreaktory: Udržuje sterilitu vo farmaceutickej výrobe
- Chirurgické nástroje: V súlade s ISO 13485 štandardy
5.3 Architektonická dekorácia
Hladký povrch EN 1.4306 a odolnosť voči zvetrávaniu z neho robí populárnu voľbu pre architektonické aplikácie, napríklad fasádne plášť, zábradlie, a strecha.
Ponúka estetické odvolanie a trvanlivosť pre exteriérové komponenty.
- Fasády: Odoláva znečisteniu v mestách a UV žiarení
- Zábradlie: Kombinuje estetiku s koróznou rezistenciou
- Strešná strecha: Dlhovekosť v miernom morskom prostredí
5.4 Letectvo a kozmonautika
Letecký, V 1.4306 sa používa pre štrukturálne komponenty, sedenie, a interiéry lietadiel. Jeho pevnosť a odolnosť proti korózii, v kombinácii so stabilitou s nízkou teplotou, Urobte z toho vhodnú pre aplikácie lietadiel.
- Interiéry lietadla: Ľahké panely a armatúry
- Kryogénne tanky: Ukladá kvapalný kyslík a vodík
- Komponenty motora: Nemagnetické časti pre avioniky
5.5 Kryogénne inžinierstvo
V 1.4306 je ideálny pre kryogénne skladovacie nádrže, potrubia, a ventily, Ponúka vynikajúci výkon pri extrémne nízkych teplotách.
Udržiava silu a flexibilitu aj v chladnom prostredí.
- Úložisko: Udržiava integritu pri -162 ° C
- Supravodivé magnety: Podporuje extrémne aplikácie s nízkou teplotou
5.6 Automobilová výroba
Táto nehrdzavejúca oceľ sa používa v automobil výfukové systémy, orezať, a palivové systémy. Jeho odolnosť voči korózii a schopnosť odolávať tepla, vďaka čomu je v automobilových komponentoch spoľahlivý.
- Výfukové systémy: Odoláva korózii tepla a cestnej soli
- Vnútorná lemovanie: Odolné a hygienické povrchy
- Palivové nádrže: Súlad s prísnymi bezpečnostnými normami
6. Porovnanie en 1.4306 Nerezová oceľ
Pri hodnotení materiálov pre konkrétne aplikácie, Je nevyhnutné porovnávať rôzne stupne nehrdzavejúcej ocele, aby ste určili najvhodnejšiu možnosť.
V 1.4306 nehrdzavejúca oceľ, tiež známy ako AISI 304L, sa často porovnáva s inými stupňami nehrdzavejúcej ocele, najmä tí v rámci austenitickej rodiny.
Táto časť poskytuje podrobné porovnanie en 1.4306 s inými bežne používanými známkami z nehrdzavejúcej ocele, vrátane en 1.4301 (Aisi 304) a a a 1.4401 (Aisi 316).
| Nehnuteľnosť | V 1.4306 (AISI 304L) | V 1.4301 (Aisi 304) | V 1.4401 (Aisi 316) |
|---|---|---|---|
| Obsah | ≤ 0.03% | ≤ 0.08% | ≤ 0.07% |
| Chróm | 18.0 – 20.0% | 18.0 – 20.0% | 16.0 – 18.0% |
| Výhonok | 8.0 – 12.0% | 8.0 – 12.0% | 10.0 – 14.0% |
| Obsah mangánu | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% |
| Pevnosť v ťahu | 480 – 620 MPa | 520 – 720 MPa | 515 – 720 MPa |
| Medza klzu | 170 – 310 MPa | 210 – 520 MPa | 205 – 505 MPa |
| Predĺženie | ≥ 40% (v 50 mm) | ≥ 40% (v 50 mm) | ≥ 40% (v 50 mm) |
| Tvrdosť | ≤ 201 HB | ≤ 201 HB | ≤ 217 HB |
| Odolnosť proti korózii | Dobre | Dobre | Výborne |
| Zvárateľnosť | Výborne | Dobre | Mierne |
| náklady | Mierne | Mierne | Vyšší |
7. FAQ EN 1.4306
Q: Ako rozlíšiť en 1.4306 z 304 l?
A: Vykonajte chemickú analýzu - EN 1.4306 má minimálny obsah niklu 10% (vs. 8% za 304 l).
Q: Robiť a 1.4306 Vyžadujte tepelné spracovanie po zváraní?
A: Nie, Jeho nízky obsah uhlíka eliminuje potrebu tepelného spracovania vo väčšine aplikácií.
Q: Vložiť 1.4306 používať sa v morskej vode?
A: Je vhodný na prerušovanú expozíciu, ale nie na dlhodobé ponorenie do prostredí s vysokým obsahom.
Q: Aká je maximálna prevádzková teplota?
A: Je možné nepretržité používanie až 800 ° C, Ale očakávajte zníženú silu.
8. Záver
V 1.4306 nehrdzavejúca oceľ (304L) dodáva vyvážený balík korózie odporu, zvárateľnosť, a mechanický výkon z kryogénnej po strednú vysokoteplotnú službu.
Jeho nízka uhlíka stabilizuje pasívny film zváraním, a jeho všestrannosť pokrýva chemikáliu, jedlo, architektonický, a automobilové sektory.
Pochopením jeho zloženia, spracovanie, a limity, inžinieri môžu špecifikovať 1.4306 pre spoľahlivé, Dlhodobé služby v náročných prostrediach.