304 Korrosionsbeständigkeit Eigenschaften

Allgemeine Korrosion
Die Legierungen 304, 304L, und 304H austenitisch rostfreiem Stahl bieten nützlichen Widerstand gegen Korrosion in einem breiten Spektrum von mäßig oxidierenden bis mäßig reduzierenden Umgebungen. Die Legierungen finden breite Anwendung in Geräten und Utensilien für die Verarbeitung und Handhabung von Lebensmitteln, Getränken und Milchprodukten. WärmetauscherAuch in Rohrleitungen, Tanks und anderen Prozessanlagen, die mit Frischwasser in Berührung kommen, werden diese Legierungen verwendet.

Die Legierungen 304, 304L und 304H sind auch beständig gegen mäßig aggressive organische Säuren wie z. B. Essigsäure und reduzierende Säuren wie Phosphorsäure. Die 9 bis 11 Prozent der Nickel die in diesen 18-8-Legierungen enthalten sind, tragen dazu bei, dass sie in mäßig reduzierenden Umgebungen beständig sind. Stärker reduzierende Umgebungen wie siedende verdünnte Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäuren erweisen sich für diese Materialien als zu aggressiv. Das Kochen von 50 Prozent Lauge ist ebenfalls zu aggressiv.

In einigen Fällen kann die kohlenstoffarme Legierung 304L eine geringere Korrosionsrate aufweisen als die kohlenstoffreichere Legierung 304. Die Daten für AmeisensäureSulfaminsäure, und Natriumhydroxid veranschaulichen dies. Ansonsten kann man davon ausgehen, dass die Legierungen 304, 304L und 304H in den meisten korrosiven Umgebungen gleich gut funktionieren. Eine bemerkenswerte Ausnahme bilden Umgebungen, die so korrosiv sind, dass sie interkristalline Korrosion von Schweißnähten und wärmebeeinflussten Zonen auf anfälligen Legierungen. Die Legierung 304L wird bevorzugt für die Verwendung in solchen Medien in der geschweißt Zustand, da der niedrige Kohlenstoffgehalt die Widerstandsfähigkeit gegen interkristalline Korrosion.

Die 18 bis 19 Prozent Chrom, die diese Legierungen enthalten, sorgen für Beständigkeit gegenüber oxidierenden Umgebungen wie verdünnter Salpetersäure, wie die Daten für die Legierung 304 unten zeigen.

Intergranulare Korrosion
Der austenitische rostfreie Stahl 18-8 wird Temperaturen im Bereich von 800°F bis 1500°F (427°C bis 816°C) kann es zur Ausscheidung von Chromkarbiden in den Korngrenzen kommen. Solche Stähle sind "sensibilisiert" und unterliegen der interkristallinen Korrosion, wenn sie aggressiven Umgebungen ausgesetzt sind. Der Kohlenstoffgehalt der Legierung 304 kann eine Sensibilisierung durch thermische Bedingungen bei autogenen Schweißnähten und wärmebeeinflussten Zonen von Schweißnähten bewirken. Aus diesem Grund wird die kohlenstoffarme Legierung 304L für Anwendungen bevorzugt, bei denen das Material im geschweißten Zustand in Betrieb genommen wird. Ein niedriger Kohlenstoffgehalt verlängert die Zeit, die erforderlich ist, um ein schädliches Maß an Chromkarbiden auszuscheiden, beseitigt jedoch nicht die Ausscheidungsreaktion für Material, das für längere Zeit im Ausscheidungstemperaturbereich gehalten wird.

Spannungsrisskorrosion
Die Legierungen 304, 304L und 304H sind die empfindlichsten der austenitischen rostfreier Stahl zu Spannungsrisskorrosion (SCC) in Halogeniden aufgrund ihres relativ geringen Nickelgehalts. Bedingungen, die SCC verursachen, sind: (1) Vorhandensein von Halogenid-Ionen (im Allgemeinen Chlorid), (2) Zug-Eigenspannungen und (3) Temperaturen über 120°F (49°C). Spannungen können durch Kaltverformung der Legierung während der Umformung oder durch das Walzen von Rohren zu Rohrböden oder durch Schweißvorgänge entstehen, die Spannungen durch die verwendeten Wärmezyklen erzeugen. Die Spannungen können durch Glühen oder spannungsabbauende Wärmebehandlungen nach der Kaltverformung reduziert werden, wodurch die Anfälligkeit für Halogenid-SCC verringert wird. Der kohlenstoffarme Werkstoff Alloy 304L ist die bessere Wahl für den Einsatz im spannungsfreien Zustand in Umgebungen, die interkristalline Korrosion verursachen können.

Lochfraß/Spaltkorrosion
Die 18-8-Legierungen wurden sehr erfolgreich in Süßwasser eingesetzt, das geringe Mengen an Chloridionen enthält. Im Allgemeinen gelten 100 ppm Chlorid als Grenzwert für die 18-8-Legierungen, insbesondere wenn Spalten vorhanden sind. Höhere Chloridkonzentrationen können zu Spaltkorrosion und Lochfraß führen. Für schwerere Bedingungen mit höheren Chloridwerten, niedrigerem pH-Wert und/oder höheren Temperaturen sollten Legierungen mit höherem Molybdängehalt wie Alloy 316 in Betracht gezogen werden. Die 18-8-Legierungen werden nicht für den Einsatz in Meeresumgebungen empfohlen.
Allgemeine Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion
Physikalische Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften
Schweißen
Wärmebehandlung
Reinigung
304/304L/304LN/304H Rohre und Schläuche