對比304,、304L,、304H不銹鋼。詳解304H(S30409)合金知識(shí)
304H合金一般屬性
耐腐蝕 防止產(chǎn)品污染 抗氧化 易于加工 良好的成形性 外觀精美 易于清潔 高強(qiáng)度,、低重量 低溫環(huán)境下,良好的強(qiáng)度和韌性 已存在多種產(chǎn)品形式
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一,、化學(xué)成分
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均勻腐蝕:奧氏體不銹鋼304,,304L,,304H,在適度的氧化和還原環(huán)境下,,具有相當(dāng)?shù)哪透g性。這些合金被廣泛用于加工和處理食物飲料,,奶制品設(shè)備和器具,。熱交換器,管道,,油罐,,和其他與淡水接觸的加工設(shè)備都可以采用這些合金。這些合金的鉻含量是18-19%,,在氧化環(huán)境下具有抗氧化性,。下表是304合金在稀硝酸環(huán)境下的氧化率。
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粒間腐蝕:18-8奧氏體不銹鋼暴露在800°F至 1500°F (427°C至 816°C)溫度下,,可能引起碳化鉻在晶界沉淀,。這類不銹鋼暴露在苛刻環(huán)境下,容易形成粒間腐蝕,。304合金中的碳成分導(dǎo)致其在氣焊和熱影響區(qū)焊接過程中的熱狀態(tài)下,,產(chǎn)生敏化。因此,,材料在焊后狀態(tài)使用的情況下,,通常選用碳含量較低的304L合金。低碳含量延長了碳化鉻沉淀到危害水平的時(shí)間,,但是材料長期處于沉淀溫度范圍內(nèi),,并不能完全消除這種沉淀。
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應(yīng)力腐蝕龜裂:304,,304L,,304H合金是奧氏體不銹鋼中最容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕龜裂的(SSC),因?yàn)樗麄兊逆嚭肯鄬Φ?。引起?yīng)力腐蝕龜裂的條件有:(1)鹵化物離子的存在(通常是氯化物),,(2)殘余的張力,(3)溫度超過120°F (49°C),。合金成形過程中的冷變形,,拉幅成管板,焊接操作等都可以產(chǎn)生應(yīng)力,。退火,,冷變形后的消除應(yīng)力熱處理都可減少應(yīng)力,因而降低了鹵化物應(yīng)力腐蝕龜裂可能性,。在可能引起粒間腐蝕的環(huán)境中,,低溫退火狀態(tài)下作業(yè),最好選擇低碳的304L合金材料,。
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點(diǎn)腐蝕:18-8合金被非常成功地應(yīng)用在氯離子含量低的淡水中,。一般來說,尤其是有縫隙出現(xiàn)的情況下,,18-8合金的極限是100ppm 的氯化物,。高含量的氯化物可能引起隙腐蝕和點(diǎn)腐蝕。在更嚴(yán)厲的條件下,,如:低PH值,,或者高溫,則會(huì)考慮使用鉬含量較高的合金,,如316,。18-8合金也不建議用于海洋環(huán)境。
密度:
0.285 lb/in3 (7.93 g/cm3)
抗拉彈性模數(shù):
29 x 106 psi (200 GPa)
線性熱膨脹系數(shù):
磁導(dǎo)率:
18-8合金在退火狀態(tài)下是無磁性的,磁導(dǎo)率在200H的情況下一般低于1.02,。磁導(dǎo)率會(huì)因金屬的成分不用而有所不同,。通過冷作,可以提高磁導(dǎo)率,。
室溫下的機(jī)械性能
已退火的304和304L奧氏體不銹鋼板,ASTM標(biāo)準(zhǔn)A240, ASME標(biāo)準(zhǔn)SA-240,,要求的最低機(jī)械性能如下表所示:
低溫和升溫情況下的短期抗拉性能如下表所示。溫度達(dá)到1000°F (538°C)或以上,,要考慮應(yīng)力龜裂,,應(yīng)力龜裂數(shù)據(jù)也在下表顯示。
已退火的奧氏體不銹鋼即使在低溫條件下,,仍然能保持較高的沖擊阻力,,再加上低溫硬度和加工性等性能,因此被用于處理液化天然氣和其他低溫環(huán)境下的作業(yè),。夏氏V形沖擊實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示
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金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限,。奧氏體不銹鋼的疲勞強(qiáng)度一般來說是抗拉強(qiáng)度的35%,在實(shí)際作業(yè)中,,疲勞強(qiáng)度也會(huì)受其他因素影響,,如:增加表面的平滑程度,可以增加疲勞強(qiáng)度,,作業(yè)環(huán)境腐蝕性增加,,則降低疲勞強(qiáng)度。
材料被焊接過程中會(huì)形成溫度階梯,從熔池的熔化溫度到離焊接點(diǎn)稍遠(yuǎn)的周圍溫度。被焊接材料的碳含量越高,,焊接熱循環(huán)就更容易導(dǎo)致碳化鉻沉淀,,對材料的耐腐蝕性有影響。為了保持材料的耐腐蝕性處于最好的水平,,因此在已焊接狀態(tài)下作業(yè),,應(yīng)該選擇低碳材料(304L)。另一種做法是,,采用完全退火溶解碳化鉻,,使標(biāo)準(zhǔn)碳含量的材料恢復(fù)高水平的耐腐蝕性。
焊接完全奧氏體結(jié)構(gòu)的金屬,,在焊接操作中更容易形成裂紋,。因此,304和304L合金中添加了少量的鐵素體,,降低材料的裂紋敏感性,,達(dá)到重新固化的作用。
把18-8奧氏體合金焊接到碳鋼時(shí),,通常用309合金(23%鉻-13.5%鎳)或鎳基焊料,。