Der am weitesten verbreitete austenitische Edelstahl, der mit einer kontrollierten Kohlenstoffchemie modifiziert wurde, um die Festigkeit auf 444 °C (1500 °F) zu erhöhen.
Verfügbare Stärken für Alloy 304/304H:
3/16" | 1/4" | 5/16" | 3/8" | 7/16" | 1/2" | 9/16" | 5/8" | 3/4" | 7/8" | 1" | 1 1/8" |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4,8 mm | 6,3 mm | 7,9 mm | 9,5 mm | 11,1 mm | 12,7 mm | 14,3 mm | 15,9 mm | 19 mm | 22,2 mm | 25,4 mm | 28,6 mm |
1 1/4" | 1 3/8" | 1 1/2" | 1 5/8" | 1 3/4" | 2" | 2 1/4" | 2 1/2" | 2 3/4" | 3" | 3 1/4" | 3 1/2" |
31,8 mm | 34,9 mm | 38,1 mm | 41,3 mm | 44,5 mm | 50,8 mm | 57,2 mm | 63,5 mm | 69,9 mm | 76,2 mm | 82,6 mm | 88,9 mm |
3 3/4" | 4" | 4" 4 1/4" | 4 1/2" | 4 3/4" | 5" | 5 1/4" | 5 1/2" | 5 3/4" | 6" | ||
95,3 mm | 101,6 mm | ca. 108 mm | 114,3 mm | 120,7 mm | 127 mm | 133,4 mm | 139,7 mm | 146,1 mm | 152,4 mm |
Die Legierung 304/304H (UNS S30400/ S30409) ist eine Modifikation des am weitesten verbreiteten austenitischen Chrom-Nickel-Edelstahls "18-8". Der Kohlenstoffgehalt wird im Bereich von 0,04 bis 0,10 % kontrolliert, um die Festigkeit bei Temperaturen über 800 °F (427 °C) zu erhöhen. Es ist eine wirtschaftliche und vielseitige korrosionsbeständige Legierung, die für eine Vielzahl von Allzweckanwendungen geeignet ist.
Es ist gängige Praxis, dass 304H als 304 und 304H doppelt zertifiziert ist. Die kohlenstoffreiche Chemie von 304H ermöglicht es 304, die mechanischen Eigenschaften und Korngrößenanforderungen von 304H zu erfüllen.
Die Legierung 304/304H hat eine allgemeine Korrosionsbeständigkeit ähnlich wie 304/304L. Es widersteht der atmosphärischen Korrosion sowie mäßig oxidierenden und reduzierenden Umgebungen. Aufgrund ihres hohen Kohlenstoffgehalts unterliegt die Alloy 304/304H jedoch einer Hartmetallausscheidung in der Wärmeeinflusszone von Schweißnähten.
Die Legierung 304/304H ist im geglühten Zustand nicht magnetisch, kann aber durch Kaltumformung oder Schweißen leicht magnetisch werden. Es kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeitet werden.
für Alloy 304/304H (UNS S30400, S30409)
W. Nr. 1.4301:
Die Legierung 304/304H hat eine gute Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion, Lebensmittel und Getränke sowie gegen viele organische und anorganische Chemikalien in mäßig oxidierenden bis mäßig reduzierenden Umgebungen. Der hohe Chromgehalt der Legierung bietet eine Beständigkeit gegen oxidierende Lösungen wie Salpetersäure bis zu 55 Gew.-% und bis zu 80 °C (176 °F).
Die Legierung 304/304H widersteht auch mäßig aggressiven organischen Säuren wie Essigsäure. Das in der Legierung enthaltene Nickel bietet Beständigkeit gegen mäßig reduzierende Lösungen wie reine Phosphorsäure, unabhängig von der Konzentration, in kalten Lösungen und bis zu 10 % verdünnten heißen Lösungen. Die Legierung kann auch in chlorid- und fluoridfreien Laugen bei moderaten Temperaturen erfolgreich arbeiten.
Die Legierung 304/304H schneidet in Umgebungen mit höherer Reduktion, wie z. B. solchen, die Chloride und Schwefelsäure enthalten, nicht gut ab.
Die Legierung 304/304H eignet sich gut für den Frischwasserbetrieb mit geringem Chloridgehalt (weniger als 100 ppm). Bei höheren Chloridgehalten ist die Sorte anfällig für Spaltkorrosion und Lochfraß. Für eine erfolgreiche Leistung unter diesen schwierigeren Bedingungen ist ein höherer Molybdängehalt erforderlich, z. B. 316/316L. Die Legierung 304/304H wird nicht für den Einsatz in maritimen Umgebungen empfohlen.
In den meisten Fällen ist die Korrosionsbeständigkeit der Legierungen 304, 304L und 30H in den meisten korrosiven Umgebungen ungefähr gleich. In Umgebungen, die ausreichend korrosiv sind, um interkristalline Korrosion von Schweißnähten und Wärmeeinflusszonen zu verursachen, sollte die Legierung 304L jedoch aufgrund ihres niedrigen Kohlenstoffgehalts verwendet werden.
Niedrigste Temperatur (°F), bei der die Korrosionsrate 5mpy überschreitet
KORROSION UMWELT |
Art 304/304H |
Art 316L |
2205 (UNS S32205) |
Nr. 2507 |
---|---|---|---|---|
0,2 % Salzsäure | >Kochen | >Kochen | >Kochen | >Kochen |
1% Salzsäure | 86p | 86 | 185 | >Kochen |
10% Schwefelsäure | — | 122 | 140 | 167 |
60% Schwefelsäure | — | <54 | <59 | <57 |
96% Schwefelsäure | — | 113 | 77 | 86 |
85% Phosphorsäure | 176 | 203 | 194 | 203 |
10% Salpetersäure | >Kochen | >Kochen | >Kochen | >Kochen |
65% Niitrinsäure | 212 | 212 | 221 | 230 |
80% Essigsäure | 212 Seiten | >Kochen | >Kochen | >Kochen |
50% Ameisensäure | ≤50 | 104 | 194 | 194 |
50% Natriumhydroxid | 185 | 194 | 194 | 230 |
83% Phosphorsäure + |
113 | 149 | 122 | 140 |
60% Salpetersäure + 2% Salzsäure |
>140 | >140 | >140 | >140 |
50% Essigsäure + 50% Essigsäureanhydrid |
>Kochen | 248 | 212 | 230 |
1% Salzsäure + 0,3 % Eisenchlorid |
68p | 77p | 113 ps | 203 ps |
10% Schwefelsäure + 2000ppm Cl- + N2 |
— | 77 | 95 | 122 |
10% Schwefelsäure + 2000ppm Cl- + SO2 |
— | <<59 P | <59 | 104 |
WPA1, hoher Cl-Gehalt | <<50 | ≤50 | 113 | 203 |
WPA2, hoher F-Gehalt | <<50 | ≤50 | 140 | 167 |
ps = Lochfraß kann auftreten
ps = Lochfraß/Spaltkorrosion kann auftreten
WPA | P2O5 | CL-F-H2SO4 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | CaO | MgO | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 54 | 0.20 | 0.50 | 4.0 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.20 | 0.70 |
2 | 54 | 0.02 | 2.0 | 4.0 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.20 | 0.70 |
Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern nicht anders angegeben)
Element | 304 | 304H |
---|---|---|
Chrom | 18,0 min.-20,0 max. | 18,0 min.-20,0 max. |
Nickel | 8,0 Min.-10,5 Max. | 8,0 Min.-10,5 Max. |
Kohlenstoff | 0.08 | 0,04 min-0,10 max. |
Mangan | 2.00 | 2.00 |
Phosphor | 0.045 | 0.045 |
Sulfer | 0.030 | 0.030 |
Silizium | 0.75 | 0.75 |
Stickstoff | 0.10 | 0.10 |
Eisen | Gleichgewicht | Gleichgewicht |
Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient
Temperaturbereich | |||
---|---|---|---|
°F | °C | in/in °F | cm/cm °C |
68-212 | 20-100 | 9,2 x 10-6 cm | 16,6 x 10-6 cm |
68-932 | 20-500 | 10,0 x 10-6 cm | 18,0 x 10-6 cm |
68-1600 | 20-870 | 11,0 x 10-6 cm | 19,8 x 10-6 cm |
ASTM | |||
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Typisch* | Typ 304 | Typ 304H | |
0,2 % versetzte Streckgrenze, ksi | 43 | 30 Minuten. | 30 Minuten. |
Ultimative Zugfestigkeit, ksi | 91 | 75 Minuten. | ca. 70 Minuten. |
Dehnung in 2 Zoll, % | 58 | ca. 40 Minuten. | ca. 40 Minuten. |
Verringerung der Fläche, % | 68 | — | — |
Härte, Rockwell B | 83 | 92 max. | 92 max. |
Die Legierung 304/304H kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungsverfahren verarbeitet werden.
Die Legierung ist recht duktil und formt sich leicht. Kaltumformvorgänge erhöhen die Festigkeit und Härte der Legierung und können dazu führen, dass sie leicht magnetisch wird.
Für die meisten Heißbearbeitungsprozesse werden Arbeitstemperaturen von 750–1150 °C (1652–2102 °F) empfohlen. Für maximale Korrosionsbeständigkeit sollte das Material bei mindestens 1900 °F (1038 °C) geglüht und nach der Warmumformung mit Wasser abgeschreckt oder auf andere Weise schnell abgekühlt werden.
Die Legierung 304/304H unterliegt der Kaltverfestigung während der Verformung und dem Spanbruch. Die besten Bearbeitungsergebnisse werden mit langsameren Drehzahlen, schwereren Vorschüben, hervorragender Schmierung, scharfen Werkzeugen und leistungsstarken starren Geräten erzielt.
Betrieb | Werkzeugschmierung | BEDINGUNGEN | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tiefe-mm | Tiefe-Einzug-mm | /t | Vorschub/t | Geschwindigkeit-m/min | Geschwindigkeit-ft/min | |||
Drehend | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 6 | .23 | 0.5 | .019 | 13-18 | 42.6-59 |
Drehend | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 3 | .11 | 0.4 | .016 | 20-25 | 65.6-82 |
Drehend | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 1 | .04 | 0.2 | .008 | 26-31 | 85.3-101.7 |
Drehend | Karbid | Trocken- oder Schneidöl | 6 | .23 | 0.5 | .019 | 75-85 | 246-278.9 |
Drehend | Karbid | Trocken- oder Schneidöl | 3 | .11 | 0.4 | .016 | 90-100 | 295.3-328.1 |
Drehend | Karbid | Trocken- oder Schneidöl | 1 | .04 | 0.2 | .008 | 110-120 | 360.8-393.7 |
Schnitttiefe-mm | Einschnitttiefe | Vorschub-mm/t | Vorschub/t | Geschwindigkeit-m/min | Geschwindigkeit-ft/min | |||
Schneiden | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 1.5 | .06 | 0.03-0.05 | .0012-.0020 | 18-23 | 59-75.5 |
Schneiden | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 3 | .11 | 0.04-0.06 | .0016-.0024 | 19-24 | 62.3-78.7 |
Schneiden | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 6 | .23 | 0.05-0.07 | .0020-.0027 | 20-25 | 65.6-82 |
Bohrer ø mm | Bohrer ø in | Vorschub-mm/t | Vorschub/t | Drehzahl-m/min | Drehzahl-ft/min | |||
Bohrung | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 1.5 | .06 | 0.02-0.03 | .0007-.0012 | 10-14 | 32.8-45.9 |
Bohrung | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 3 | .11 | 0.05-0.06 | .0020-.0024 | 12-16 | 39.3-52.5 |
Bohrung | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 6 | .23 | 0.08-0.09 | .0031-.0035 | 12-16 | 39.3-52.5 |
Bohrung | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 12 | .48 | 0.09-0.10 | .0035-.0039 | 12-16 | 39.3-52.5 |
Vorschub-mm/t | Vorschub/t | Drehzahl-m/min | Drehzahl-ft/min | |||||
Fräsen Profilieren | Schnellarbeitsstahl | Schneidöl | 1.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 |
Die Legierung 304/304H kann mit den meisten Standardverfahren problemlos geschweißt werden. Nach dem Schweißen der Legierung 304/304H kann es erforderlich sein, die Platte zu glühen, um die Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen, die durch die Sensibilisierung gegen interkristalline Korrosion verloren gegangen ist, wenn sich Chromkarbide in den Korngrenzen in der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht ausscheiden.
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