Нержавіюча сталь 30403: низький-вуглець 304 для корозійної стійкості зварного шва

30403 – це позначення, яке з’являється в китайських таблицях матеріалів для низько-вуглецевої версії 304; він відповідає UNS S30403, класу, який у світі відомий як 304L. У цій статті пояснюється склад, причина, чому ліміт вуглецю є таким важливим, механічний компроміс-і де вказано клас для зварювання.

Що означає позначення 30403

30403 відповідає безпосередньо UNS S30403, який зазвичай називають 304L, де L означає низький вміст вуглецю. Той самий матеріал позначається як SUS304L у JIS G4304/G4305, X2CrNi18-9 (1.4307) у EN 10088 та 022Cr19Ni10 у поточній китайській системі GB/T 20878 (раніше 00Cr19Ni10). Його виробляють у формі плити, листа, смуги, прутка, труби та труби, і входять до таких стандартів, як ASTM A240 (плита/лист), ASTM A312 (труба) та ASTM A269 (трубка).

Хімічний склад відповідно до ASTM A240

Діапазони складу за ASTM A240, мас.%:

елемент	304 / UNS S30400	30403 / 304L / UNS S30403
Карбон, макс	0.08	0.030
Марганець, макс	2.00	2.00
Фосфор, макс	0.045	0.045
Сірка, макс	0.030	0.030
Кремній, макс	0.75	0.75
Хром	18.00-20.00	18.00-20.00
Нікель	8.00-10.50	8.00-12.00
Азот, макс	0.10	0.10

За винятком обмеження вмісту вуглецю та трохи ширшого діапазону вмісту нікелю, хімічний склад 304L такий самий, як і 304: близько 18-20% хрому для стійкості до корозії та 8-12% нікелю для аустенітної структури та міцності.

Механічні властивості

Відпалені мінімуми згідно ASTM A240:

Власність	304	304L
Міцність на розрив, хв	515 МПа	485 МПа
Межа текучості (зсув 0,2%), мін	205 МПа	170 МПа
Подовження в 50 мм, мін	40%	40%

Нижча міцність 304L є прямим наслідком нижчого вмісту вуглецю, який усуває затвердіння твердого-розчину. Для проектування необхідно перевірити застосовні мінімальні норми коду, але різниця досить мала, тому 304L є стандартною специфікацією для зварного технологічного обладнання.

Чому низький вміст вуглецю захищає зварні з’єднання

Коли звичайний 304 нагрівається в діапазоні приблизно 425-815 градусів -, що відбувається в зоні термічного-впливу зварного шва або під час експлуатації за помірної температури -, вуглець може з’єднатися з хромом на границях зерен, щоб утворити карбіди хрому. Метал, який безпосередньо примикає до цих карбідів, збіднюється-хромом і більше не може утворювати захисну оксидну плівку, тому кородує переважно вздовж меж зерен. Це міжкристалічна корозія, і це класичний режим руйнування зварного шва 304 в корозійних середовищах. Обмеження вмісту вуглецю до 0,03% максимум залишає надто мало вуглецю для формування безперервної мережі карбідів на межі зерен, тому 304L протистоїть сенсибілізації в-стані зварювання без будь-якої термічної обробки після зварювання. Ось чому труби та посудини в хімічній і харчовій промисловості майже завжди вказуються як 304L, а не 304.

Можливість формування, виготовлення та застосування

304L має високу формувальність і підходить для згинання, прокатки та глибокої витяжки, а також зварює за всіма стандартними методами з використанням низько-вуглецевих або стабілізованих наповнювачів, таких як 308L. Він замінює 304 у зварних конструкціях, де стійкість до корозії після зварювання має вирішальне значення: зварні резервуари та силоси, харчове-обладнання для обробки, фармацевтичні ємності, водопроводи, ємності під тиском та архітектурна нержавіюча сталь, де зварні з’єднання повинні протистояти корозії. Для не-зварних деталей, які потребують дещо вищої міцності, звичайний 304 залишається найкращим значенням.

Часті запитання

Чи 30403 те саме, що 304L?

Так. 30403 – це китайське скорочення UNS S30403, що означає 304L, низький-вуглецевий клас із максимальним вмістом вуглецю 0,03%. Той самий матеріал SUS304L (JIS), X2CrNi18-9 / 1.4307 (EN) і 022Cr19Ni10 (GB/T 20878).

Яка різниця між 304 і 304L?

Межа вмісту вуглецю: 0,08% максимум для 304 проти 0,030% максимум для 304L. 304L також має дещо нижчу мінімальну міцність (485 МПа проти 515 МПа на розтягування), але однакове подовження 40%.

Чому низький вміст вуглецю важливий для зварювання?

Низький вміст вуглецю запобігає випаданню-карбіду хрому на межах зерен у зоні-термічного впливу-зварювання, що інакше призвело б до виснаження хрому та спричинення міжкристалітної корозії під час експлуатації. 304Тому L використовується там, де зварні з’єднання мають зберігати корозійну стійкість без термічної-обробки після зварювання.

Чи можна використовувати 304L в харчовому-обладнанні?

Так. 304L є стандартним матеріалом для зварного харчового-обладнання, резервуарів і трубопроводів, оскільки його-стійкість до корозії зберігається після циклів очищення та дезобробки, які використовуються на харчових підприємствах.

Яка міцність на розрив нержавіючої сталі 30403?

Відповідно до ASTM A240 мінімальна межа міцності на розрив становить 485 МПа з мінімальною межею текучості 170 МПа та мінімальним подовженням 40% у відпаленому стані.

Чи варто вказувати 304 чи 304L для посудини під тиском?

Для зварних посудин під тиском зазвичай вказується 304L, щоб зварні з’єднання зберігали стійкість до корозії без термічної обробки після-зварювання; зазвичай приймається невеликий штраф за силу. Щоб дізнатися про розрахункові значення напруги, застосовні до вибраного класу, ознайомтеся з керівним-кодом посудини під тиском.