304 خواص مقاومة التآكل 304
التآكل العام
السبائك 304، 304L، و304L، و304H الأوستنيتي يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة مفيدة لـ التآكل على نطاق واسع من البيئات المؤكسدة باعتدال إلى بيئات الاختزال المعتدلة. تُستخدم السبائك على نطاق واسع في معدات وأدوات معالجة ومناولة الأغذية والمشروبات ومنتجات الألبان. المبادلات الحراريةوالأنابيب والخزانات ومعدات المعالجة الأخرى الملامسة للمياه العذبة تستخدم هذه السبائك أيضًا.
كما أن السبائك 304 و304L و304H مقاومة للأحماض العضوية المعتدلة العدوانية مثل حمض الأسيتيك واختزال الأحماض مثل حمض الفوسفوريك. نسبة 9 إلى 11 في المائة من النيكل التي تحتويها هذه السبائك 18-8 تساعد في توفير مقاومة للبيئات المختزلة بشكل معتدل. أما البيئات الأكثر اختزالاً مثل الغليان المخفف حمض الهيدروكلوريك و أحماض الكبريتيك عدوانية للغاية بالنسبة لهذه المواد. وبالمثل فإن غليان 50 في المائة من المواد الكاوية عدواني للغاية.
في بعض الحالات، قد تُظهر السبائك منخفضة الكربون 304L معدل تآكل أقل من السبائك عالية الكربون 304. البيانات الخاصة بـ حمض الفورميكوحمض السلفاميك، و هيدروكسيد الصوديوم يوضح ذلك. وبخلاف ذلك، يمكن اعتبار السبائك 304 و304L و304H متساوية الأداء في معظم البيئات المسببة للتآكل. الاستثناء الملحوظ هو في البيئات المسببة للتآكل بما يكفي لإحداث التآكل بين الخلايا الحبيبية من اللحامات والمناطق المتأثرة بالحرارة على السبائك الحساسة. يُفضل استخدام السبيكة 304L في مثل هذه الوسائط في ملحومة نظرًا لأن انخفاض مستوى الكربون يعزز من مقاومة التآكل بين الخلايا الحبيبية.
توفر نسبة 18 إلى 19 في المائة من الكروم التي تحتوي عليها هذه السبائك مقاومة للبيئات المؤكسدة مثل حمض النيتريك المخفف، كما هو موضح في بيانات السبيكة 304 أدناه.
| % حمض النيتريك | درجة الحرارة درجة فهرنهايت (درجة مئوية) | معدل التآكل مللي/سنة (مم/سنة) |
| 10 | 300 (149) | 5.0 (0.13) |
| 20 | 300 (149) | 10.1 (0.25) |
| 30 | 300 (149) | 17.0 (0.43) |
التآكل بين الخلايا الحبيبية
تعريض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18-8 لدرجات حرارة في 800°فهرنهايت إلى 1500 درجة فهرنهايت (427 درجة فهرنهايت°ج إلى 816°C) قد يسبب ترسيب كربيدات الكروم في حدود الحبيبات. ويكون هذا الفولاذ "حساسًا" ومعرضًا للتآكل بين الخلايا الحبيبية عند تعرضه لبيئات عدوانية. قد يسمح محتوى الكربون في السبيكة 304 بحدوث التحسس من الظروف الحرارية التي تتعرض لها اللحامات الذاتية المنشأ والمناطق المتأثرة بالحرارة في اللحامات. لهذا السبب، يُفضل استخدام السبيكة 304L منخفضة الكربون للتطبيقات التي يتم فيها وضع المادة في الخدمة في حالة اللحام. يعمل المحتوى المنخفض من الكربون على إطالة الوقت اللازم لترسيب مستوى ضار من كربيدات الكروم ولكنه لا يلغي تفاعل الترسيب للمواد المحتفظ بها لفترات طويلة في نطاق درجة حرارة الترسيب.
| اختبارات التآكل بين الخلايا الحبيبية | ||
| ASTM A262 التقييم الاختبار |
معدل التآكل، مللي/سنة (مم/سنة) | |
| 304 | 304L | |
| الممارسة هـ المعدن الأساسي ملحومة |
عدم وجود شقوق على المنحنى بعض الشقوق على اللحام (غير مقبول) |
لا شقوق لا شقوق |
| الممارسة أ المعدن الأساسي ملحومة |
هيكلية الخطوة تخلصت من (غير مقبول) |
هيكلية الخطوة هيكلية الخطوة |
التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي
تُعد السبائك 304 و304L و304H أكثر السبائك الأوستنيتيّة حساسية الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل الإجهادي (SCC) في الهاليدات بسبب محتواها المنخفض نسبيًا من النيكل. الظروف التي تسبب التشقق الإجهادي هي: (1) وجود أيونات الهاليدات (الكلوريد عمومًا)، (2) إجهادات الشد المتبقية، (3) درجات حرارة تزيد عن 120 درجة حرارة تقريبًا°F (49°C). قد تنتج الإجهادات من التشوه البارد للسبائك أثناء التشكيل أو عن طريق التمدد الأسطواني للأنابيب في صفائح أنبوبية أو عن طريق عمليات اللحام التي تنتج إجهادات من الدورات الحرارية المستخدمة. قد يتم تقليل مستويات الإجهاد عن طريق التلدين أو المعالجات الحرارية لتخفيف الإجهاد بعد التشوه البارد، وبالتالي تقليل الحساسية تجاه SCC الهاليد. تُعد مادة السبائك منخفضة الكربون 304L الخيار الأفضل للخدمة في حالة تخفيف الإجهاد في البيئات التي قد تسبب التآكل بين الخلايا الحبيبية.
| الهاليد (اختبارات التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد) | ||
| الاختبار | يو-بيند عينات (شديدة الإجهاد) | |
| 304 | ||
| 33% ليثيوم 33% كلوريد، الغليان |
القاعدة معدن ملحومة |
متصدع، من 14 إلى 96 ساعة متصدع، من 18 إلى 90 ساعة |
| 26% صوديوم 26% كلوريد، الغليان |
القاعدة معدن ملحومة |
متصدع، من 142 إلى 1004 ساعة متصدع، من 300 إلى 500 ساعة |
| 40% الكالسيوم كلوريد، الغليان |
القاعدة معدن |
متصدع، 144 ساعة — |
| التعرض لساحل البحر في درجة الحرارة المحيطة | القاعدة معدن ملحومة |
لا تكسير لا تكسير |
التنقر/التآكل التآكل الشقوقي
استخدمت سبائك 18-8 بنجاح كبير في المياه العذبة التي تحتوي على مستويات منخفضة من أيون الكلوريد. وبشكل عام، يعتبر 100 جزء في المليون من الكلوريد هو الحد الأقصى لسبائك 18-8، خاصةً في حالة وجود شقوق. قد تسبب المستويات الأعلى من الكلوريد تآكل الشقوق والتنقر. بالنسبة للظروف الأكثر شدة لمستويات أعلى من الكلوريد و/أو انخفاض الأس الهيدروجيني و/أو درجات الحرارة المرتفعة، ينبغي النظر في السبائك ذات المحتوى العالي من الموليبدينوم مثل السبائك 316. لا يوصى باستخدام السبائك 18-8 للتعرض للبيئات البحرية.
الخصائص العامة
التركيب الكيميائي
مقاومة التآكل
الخصائص الفيزيائية
الخواص الميكانيكية
اللحام
المعالجة الحرارية
التنظيف
304/304L/304LN/304H أنابيب وأنابيب 304/304LN/304H