1. 介绍
在 1.4306 不锈钢, 也称为X2CRNI19-11或304L, 是一种低碳奥氏体不锈钢，以其特殊的耐腐蚀性而闻名, 可焊性, 和机械性能.
开发以解决传统的局限性 304 焊接应用中的不锈钢, 这种合金已成为从食品加工到航空航天的行业中的基石材料.
1.1 概述 1.4306 不锈钢
在 1.4306 属于 18-8 不锈钢家族, 以 18% 铬 (铬) 和 10% 镍 (在) 内容.
它的定义功能是 碳 (C) 内容≤0.03％, 可以最大程度地减少焊接过程中的碳化物沉淀并增强对晶间腐蚀的耐药性.
这种合金提供了独特的力量平衡, 延性, 和化学稳定性, 使其适用于耐用性和卫生最重要的关键应用.
1.2 在不锈钢家族中的位置
在不锈钢等级中, 在 1.4306 作为一个关键角色 通用奥氏体合金.
与马氏体或铁素体等级不同, 它缺乏磁性特性，并在所有温度下保持其奥氏体结构.
与较高合金等级（例如316L）相比, 它为非氯化物环境提供了卓越的成本效益. 关键区别包括:
- 耐腐蚀: 胜过 304 在焊接结构中
- 成型性: 出色的冷工功能
- 温度范围: 从低温作用 (-196℃) 高温 (800℃)
1.3 国际标准和相应等级
在 1.4306 遵守多个全球标准, 确保各行业的一致性:
| 标准 | 年级 | 国家/地区 |
|---|---|---|
| 在 10088-1 | X2CRNI19-11 | 欧洲 |
| ASTM A240 | 304l | 美国 |
| GB/t 20878 | 00Crooky10 | 中国 |
| 只是G4303 | SUS304L | 日本 |
关键当量: 合金的低碳含量与ASTM/ASME名称中的“ L”后缀一致 (例如, 304l), 表示其对焊接组件的适用性.
2. en的基本特征 1.4306 不锈钢
2.1 化学组成
合金的成分非常平衡，以优化耐腐蚀性和加工性:
| 元素 | 内容 (%) | 角色 |
|---|---|---|
| 铬 (铬) | 18.0–20.0 | 形成被动氧化物层, 耐腐蚀至关重要 |
| 镍 (在) | 10.0–12.0 | 稳定奥氏体结构并增强韧性 |
| 碳 (C) | ≤0.03 | 减少焊接过程中的碳化物沉淀, 防止晶间腐蚀 |
| 锰 (锰) | ≤2.0 | 提高力量和可工作性 |
| 硅 (和) | ≤1.0 | 制造过程中的脱氧 |
| 磷 (p) | ≤0.045 | 控制脆性 |
| 硫 (s) | ≤0.015 | 提高可加工性 (以受控数量) |
2.2 304L的物理特性
在 1.4306 在广泛温度范围内展示稳定的物理特性:
| 财产 | 价值 | 工程意义 |
|---|---|---|
| 密度 | 7.93 克/立方厘米 | 重量敏感应用的关键 (例如, 航天) |
| 熔点 | 1380–1420°C | 确定焊接和热处理参数 |
| 导热系数 | 15 瓦/米·K | 影响热交换器的传热 |
| 热膨胀系数 | 16 µm/m·k (20–100°C) | 对于设计暴露于热循环的组件至关重要 |
| 电阻率 | 0.72 μ手 | 影响电子系统的电磁兼容性 |
2.3 机械性能
合金的机械性能既优化了强度和延展性:
| 财产 | 典型值 | 标准要求 |
|---|---|---|
| 屈服强度 (0.2% 证明) | 220 兆帕 | ≥170MPa |
| 抗拉强度 | 520 兆帕 | ≥485MPa |
| 休息时伸长 | 45% | ≥40％ |
| 硬度 (HB) | 190–217 | ≤217hb |
| 冲击阻力 (Charpy v) | 80 j (-196℃) | N/A。 |
冷的可工作性: 在 1.4306 可以经历严重的冷形成 (例如, 深图) 没有损害延展性, 与 应变硬化指数 (n值) 的 0.45.
2.4 耐腐蚀
在 1.4306 由于其被动氧化物层和低碳含量，在腐蚀性环境中脱颖而出:
- 酸性培养基: 抵抗稀硫酸 (≤10％) 和乙酸
- 碱性媒体: 在氢氧化钠溶液中表现良好
- 氯化物环境: 中等电阻 (避免长时间接触 >200 ppmcl⁻)
- 点抗性: 固定性等效数 (木头) ≈ 20 (低于316升)
测试标准:
- ASTM A262练习E: 确认对晶间腐蚀的抗性 (腐蚀率≤0.02毫米/年)
- ISO 16276-1: 评估酸性条件下的一般腐蚀
2.5 温度灵敏度
| 温度范围 | 行为 | 应用领域 |
|---|---|---|
| 低温 (-196℃) | 保持延展性和韧性 | 液氮储罐 |
| 室温 | 最佳平衡强度和表现性 | 一般工业组件 |
| 高温 (≤800°C) | 抵抗氧化，但失去拉伸强度 | 炉子组件, 热交换器 |
3. 处理技术
3.1 形成过程
- 冷工作: 实现紧张的公差; 预计需要工作 - 限制每次通过以避免破裂.
- 热锻造: 加热1150–1180°C, 在1180–950°C之间锻造, 然后在失真风险较低的情况下气流或淬火.
- 加工: 以中等速度使用涂层的碳化物工具; 调整供稿以管理内置边缘.
3.2 焊接过程
合金的低碳含量使其在没有焊后热处理的情况下高度焊接:
| 焊接方法 | 当前范围 | 屏蔽气体 | 间值温度 |
|---|---|---|---|
| 提格 | 80–150 a | 99.99% ar | ≤100°C |
| 我 | 150–250 a | ar + 2% O₂ | ≤150°C |
| 激光 | 3–5 kW | 压缩空气 | ≤80°C |
填充金属:
- ER308L (AWS A5.9) 对于GTAW/GMAW
- E308L-16 (AWS A5.4) 对于Smaw
主要考虑因素:
- 使用低热量输入来防止敏化
- 避免在焊接过程中过热 (≤150°C间通温度)
3.3 表面处理
表面表面表面增强耐腐蚀性和美学:
| 结束 | RA (μm) | 应用领域 |
|---|---|---|
| 机械抛光 | 0.8–1.6 | 食品加工设备 |
| 电力 | 0.2–0.5 | 医疗植入物, 药物反应堆 |
| 钝化 | N/A。 | 20% 硝酸浸泡 30 分钟 |
| 纳米涂料 | N/A。 | 磁控管溅射CRN (3 μm厚度) |
4. EN的优势和缺点 1.4306 不锈钢
在 1.4306, 也称为AISI 304L, 是一种低碳奥氏体不锈钢，以其出色的耐腐蚀性和焊接性而闻名.
然而, 像所有材料一样, 它有其局限性. 以下是其优势和缺点的简洁概述.
✅优势
- 增强的耐腐蚀性
EN中的低碳含量 1.4306 降低焊接过程中碳化物降水的风险, 从而降低了晶间腐蚀的可能性. 这使其特别适合在腐蚀环境中的应用, 例如化学加工和食品行业. - 优异的焊接性
在 1.4306 可以焊接而无需焊接后热处理, 简化制造过程并降低成本. - 出色的表现性
这个等级表现出很好的可调节性, 允许它轻松地形成各种形式, 使其非常适合需要复杂几何形状的应用. - 高强度和耐用性
在 1.4306 提供良好的拉伸强度和耐用性, 确保在结构应用中长期使用寿命. - 生物相容性
它是生物相容性的, 使其适用于医疗应用，例如手术仪器和植入物. - 审美情趣
光滑, 恩 1.4306 给它一个美学上令人愉悦的外观, 使其成为建筑应用程序的流行选择. - 可回收性
在 1.4306 完全可回收, 为制造业的可持续性努力做出贡献.
❌缺点
- 与其他合金相比，强度较低
在 1.4306 与其他不锈钢等级相比，拉伸强度较低, 例如en 1.4404 (316l), 这可能会限制其在需要高机械强度的应用中的使用. - 对氯化应力腐蚀破裂的敏感性
该等级容易受到氯化应力腐蚀破裂的影响, 特别是在氯化物浓度较高的环境中, 需要针对特定应用进行仔细的材料选择. - 有限的高温阻力
在 1.4306 对高温的阻力有限. 长时间暴露于420°C以上的温度会导致Sigma相的形成, 包含材料. - 磁性特性
虽然主要是非磁性的, 在 1.4306 冷工作时会变得有些磁, 在某些应用中可能是不可取的. - 表面刮擦的潜力
EN的光滑表面 1.4306 可能容易抓挠和表面损坏, 随着时间的流逝，可能会影响其外观. - 费用考虑
在 1.4306 比其他材料更昂贵, 例如碳钢或铝, 这可能会影响项目的整体预算.
5. EN的应用 1.4306 不锈钢
在 1.4306 (AISI 304L) 由于其出色的耐腐蚀性，不锈钢在各个行业中广泛使用, 可焊性, 和成型性.
这是对其关键应用程序的简洁介绍.
5.1 化学和石油行业
在 1.4306 用于储罐, 管道系统, 以及化学和石油行业中的热交换器.
它对化学和腐蚀的耐药性使其非常适合处理酸, 油类, 和其他腐蚀性物质.
- 反应容器: 抵抗化学合成中有机酸
- 管道: 处理非氯化烃
- 储罐: 存储稀释酸和碱
5.2 食品和制药行业
该等级用于食品加工设备, 药物机械, 以及由于其耐腐蚀性和生物相容性而引起的储存容器.
它通常在混合容器中发现, 反应堆, 和过滤系统.
- 加工设备: 奶制糊剂, 饮料装瓶线
- 生物反应器: 保持药物生产中的不育
- 手术器械: 符合ISO 13485 标准
5.3 建筑装饰
EN 1.4306的光滑表面和抵抗风化使其成为建筑应用的流行选择, 例如立面覆层, 扶手, 和屋顶.
它为外部建筑组件提供了美学上的吸引力和耐用性.
- 外墙: 抵抗城市污染和紫外线辐射
- 扶手: 将美学与耐腐蚀性结合在一起
- 屋顶: 中等海洋环境中的寿命
5.4 航天
在航空航天, 在 1.4306 用于结构组件, 座椅框架, 和飞机室内装饰. 它的强度和耐腐蚀性, 结合低温稳定性, 使其适用于飞机申请.
- 飞机室内装饰: 轻量级面板和配件
- 低温罐: 储存液体氧气和氢
- 发动机组件: 航空电子的非磁性零件
5.5 低温工程
在 1.4306 是低温储罐的理想选择, 管道, 和阀, 在极低的温度下提供出色的性能.
它即使在寒冷的环境中也保持力量和灵活性.
- 液化天然气存储: 保持完整性在-162°C
- 超导磁铁: 支持极端的低温应用
5.6 汽车制造
这种不锈钢用于 汽车 排气系统, 修剪, 和燃油系统. 它抵抗腐蚀和承受热量的能力使其在汽车组件中可靠.
- 排气系统: 抵抗热和道路盐腐蚀
- 内部装饰: 耐用和卫生的表面
- 油箱: 符合严格的安全标准
6. EN的比较 1.4306 不锈钢
评估特定应用的材料, 必须比较不同等级的不锈钢以确定最合适的选择.
在 1.4306 不锈钢, 也称为AISI 304L, 通常将其与其他不锈钢等级进行比较, 特别是奥氏体家族中的.
本节提供了EN的详细比较 1.4306 与其他常用的不锈钢等级, 包括en 1.4301 (AISI 304) 然后 1.4401 (AISI 316).
| 财产 | 在 1.4306 (AISI 304L) | 在 1.4301 (AISI 304) | 在 1.4401 (AISI 316) |
|---|---|---|---|
| 碳含量 | ≤ 0.03% | ≤ 0.08% | ≤ 0.07% |
| 铬含量 | 18.0 – 20.0% | 18.0 – 20.0% | 16.0 – 18.0% |
| 镍含量 | 8.0 – 12.0% | 8.0 – 12.0% | 10.0 – 14.0% |
| 锰含量 | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% | ≤ 2.0% |
| 抗拉强度 | 480 – 620 兆帕 | 520 – 720 兆帕 | 515 – 720 兆帕 |
| 屈服强度 | 170 – 310 兆帕 | 210 – 520 兆帕 | 205 – 505 兆帕 |
| 伸长 | ≥ 40% (在 50 毫米) | ≥ 40% (在 50 毫米) | ≥ 40% (在 50 毫米) |
| 硬度 | ≤ 201 HB | ≤ 201 HB | ≤ 217 HB |
| 耐腐蚀 | 好的 | 好的 | 出色的 |
| 焊接性 | 出色的 | 好的 | 缓和 |
| 成本 | 缓和 | 缓和 | 更高 |
7. 常见问题解答 1.4306
问: 如何区分en 1.4306 从304L?
一个: 进行化学分析 1.4306 最低镍含量为 10% (vs. 8% 用于304L).
问: 这样做 1.4306 需要焊后热处理?
一个: 不, 其低碳含量消除了大多数应用中对热处理的需求.
问: 可以 1.4306 在海水中使用?
一个: 它适用于间歇性暴露，但不长期沉浸在高cl⁻环境中.
问: 最高工作温度是多少?
一个: 连续使用高达800°C, 但预计强度会降低.
8. 结论
在 1.4306 不锈钢 (304l) 提供平衡的耐腐蚀性, 可焊性, 以及从低温到中等高温服务的机械性能.
其低碳通过焊接稳定了被动膜, 及其多功能性跨越化学, 食物, 建筑, 和汽车部门.
通过了解其构图, 加工, 和极限, 工程师可以指定 1.4306 可靠, 在苛刻的环境中长期服务.