Стандартный химический состав нержавеющей стали «304» — Часть 4
В таблицах 2–6 представлены химические составы, указанные для каждого сорта стали в различных стандартах. Таблица 1 показывает, что стандарт ASTM A959-04 включает десять вариантов стали 304 и ее производных марок. Японский стандарт JIS также перечисляет десять вариантов, но только шесть из них напрямую соответствуют маркам ASTM; оставшиеся четыре — SUS304J1, SUS304J2, SUS304J3 и SUS304Cu — по-видимому, являются уникальными японскими разработками. 304 производные.
В более широком смысле, эти производные марки, по сути, представляют собой преднамеренные модификации химического состава базовой марки 304, в результате чего образуются различные формы. Рассмотрим следующие примеры:
Изменения содержания углерода:Содержание углерода может быть снижено или повышено в зависимости от требуемых свойств. Например, 304L — это вариант с очень низким содержанием углерода. Сниженное содержание углерода значительно повышает коррозионную стойкость, особенно межкристаллитную коррозию после сварки, что делает его идеальным для сварных деталей большого сечения, где сохранение механической прочности имеет решающее значение. Напротив, 304H имеет повышенное содержание углерода (обычно 0,04–0,10 %), что повышает его прочность и стабилизирует аустенит, делая его более подходящим, чем стандартный 304, для низкотемпературных применений и немагнитных компонентов. Фактически, более высокое содержание углерода в 304H обеспечивает превосходную прочность на растяжение и предел текучести в высокотемпературных средах.
Вкратце, производные марки 304 представляют собой просто модифицированные варианты исходного сплава 304, точно настроенные в основном за счет изменения содержания углерода для соответствия конкретным требованиям к эксплуатационным характеристикам, таким как улучшенная свариваемость, повышенная коррозионная стойкость или прочность при высоких температурах.
Добавление элементов азота и меди к сплаву 304 Нержавеющая сталь улучшает его механические свойства и коррозионную стойкость.
Добавление азота:
Азот выступает в качестве твердорастворного упрочняющего компонента в аустенитных нержавеющих сталях. Такие марки, как 304N (SUS304N1), XM-21 (SUS304N2) и 304LN, являются вариантами нержавеющей стали 304 с добавлением азота. Включение азота повышает предел текучести без существенного снижения пластичности и ударной вязкости. Кроме того, азот улучшает стойкость к межкристаллитной коррозии, точечной и щелевой коррозии. Например, сталь SUS304N2 (XM-21) содержит приблизительно 0,15–0,30% азота, что способствует повышению ее прочности и коррозионной стойкости.
Добавление меди:
В некоторые разновидности нержавеющей стали 304 добавляют медь для стабилизации аустенитной фазы, что повышает коррозионную стойкость, особенно в восстановительных средах, таких как серная кислота. Однако добавление меди может снизить прочность и склонность к упрочнению при деформации, улучшая пластичность. Такие марки, как S30430 (06Cr18Ni9Cu3, SUSXM7) и SUS304J3 (06Cr18Ni9Cu2), содержат медь для достижения этих свойств. Благодаря улучшенной формуемости эти стали подходят для холодной штамповки, экструзии, глубокой вытяжки и растяжения.
В японском стандарте JIS пять производных нержавеющей стали 304 содержат медь. Среди них SUS304Cu, SUS304J1 и SUS304J2 предназначены для листовой и полосовой продукции. Примечательно, что SUS304J1 и SUS304J2 имеют измененный химический состав по сравнению со стандартной сталью 304: снижено содержание хрома (15,00%–18,00%) и никеля (6,00%–9,00%), увеличено содержание марганца (до 3,00% или 5,00%), а содержание меди варьируется от 1,00% до 3,00%. Эти изменения направлены на частичную замену никеля марганцем или медью, что делает эти марки подходящими для компонентов, изготовленных методом холодной обработки в условиях общей коррозии.
В заключение, стратегическое добавление азота и меди к нержавеющая сталь 304 В результате достигается повышенная прочность, коррозионная стойкость и формуемость, что позволяет использовать материал в различных отраслях промышленности.