304 Rezistența la coroziune Proprietăți
Coroziune generală
Aliajele 304, 304L și 304H austenitic oțel inoxidabil oferă o rezistență utilă la coroziune pe o gamă largă de medii moderat oxidante până la moderat reducătoare. Aliajele sunt utilizate pe scară largă în echipamente și ustensile pentru prelucrarea și manipularea alimentelor, băuturilor și produselor lactate. Schimbătoare de căldură, conductele, rezervoarele și alte echipamente de proces în contact cu apa dulce utilizează, de asemenea, aceste aliaje.
Aliajele 304, 304L și 304H sunt, de asemenea, rezistente la acizi organici moderat agresivi, cum ar fi acid acetic și acizi reducători, cum ar fi acid fosforic. Cele 9 până la 11 procente de nichel conținute de aceste aliaje 18-8 ajută la asigurarea rezistenței la medii moderat reducătoare. Mediile mai puternic reducătoare, cum ar fi mediile de fierbere diluate acid clorhidric și acizi sulfurici se dovedesc a fi prea agresive pentru aceste materiale. Fierberea unei soluții caustice de 50 % este, de asemenea, prea agresivă.
În unele cazuri, aliajul 304L cu conținut scăzut de carbon poate prezenta o rată de coroziune mai scăzută decât aliajul 304 cu conținut ridicat de carbon. Datele pentru acid formic, acid sulfamic și hidroxid de sodiu ilustrează acest lucru. În rest, se poate considera că aliajele 304, 304L și 304H au performanțe egale în majoritatea mediilor corozive. O excepție notabilă este în medii suficient de corozive pentru a provoca coroziune intergranulară a sudurilor și a zonelor afectate de căldură pe aliajele sensibile. Aliajul 304L este preferat pentru utilizarea în astfel de medii în sudate deoarece nivelul scăzut de carbon sporește rezistența la coroziune intergranulară.
Cele 18-19 procente de crom pe care le conțin aceste aliaje oferă rezistență la medii oxidante, cum ar fi acidul nitric diluat, după cum ilustrează datele pentru aliajul 304 de mai jos.
% Acid nitric | Temperatura °F (°C) | Rata de coroziune Mils/Yr (mm/a) |
10 | 300 (149) | 5.0 (0.13) |
20 | 300 (149) | 10.1 (0.25) |
30 | 300 (149) | 17.0 (0.43) |
Coroziune intergranulară
Expunerea oțelului inoxidabil austenitic 18-8 la temperaturi de 800°F la 1500°F (427°C la 816°C) poate provoca precipitarea carburilor de crom în limitele granulelor. Astfel de oțeluri sunt "sensibilizate" și supuse coroziunii intergranulare atunci când sunt expuse la medii agresive. Conținutul de carbon al aliajului 304 poate permite sensibilizarea în condițiile termice la care sunt supuse sudurile autogene și zonele afectate de căldură ale sudurilor. Din acest motiv, aliajul 304L cu conținut scăzut de carbon este preferat pentru aplicațiile în care materialul este pus în funcțiune în starea "ca sudat". Conținutul scăzut de carbon prelungește timpul necesar pentru precipitarea unui nivel nociv de carburi de crom, dar nu elimină reacția de precipitare pentru materialele menținute timp îndelungat în intervalul de temperatură de precipitare.
Fisurarea prin coroziune sub tensiune
Aliajele 304, 304L și 304H sunt cele mai sensibile dintre aliajele austenitice oțel inoxidabil la fisurarea prin coroziune sub tensiune (SCC) în halogenuri din cauza conținutului lor relativ scăzut de nichel. Condițiile care cauzează SCC sunt: (1) prezența ionilor de halogenură (în general clorură), (2) tensiuni de tracțiune reziduale și (3) temperaturi mai mari de aproximativ 120°F (49°C). Tensiunile pot rezulta din deformarea la rece a aliajului în timpul formării sau prin expandarea tuburilor cu role în foi de tub sau prin operațiuni de sudare care produc tensiuni din ciclurile termice utilizate. Nivelurile de tensiune pot fi reduse prin recoacere sau prin tratamente termice de detensionare după deformarea la rece, reducând astfel sensibilitatea la SCC cu halogenuri. Materialul din aliaj 304L cu conținut scăzut de carbon este cea mai bună alegere pentru utilizarea în condiții de reducere a tensiunilor în medii care ar putea provoca coroziune intergranulară.
Coroziune prin picături/crevase
Aliajele 18-8 au fost utilizate cu mare succes în apele dulci care conțin niveluri scăzute de ion clorură. În general, 100 ppm clorură este considerată a fi limita pentru aliajele 18-8, în special dacă sunt prezente fisuri. Niveluri mai ridicate de clorură ar putea provoca coroziune în crevase și pitting. Pentru condiții mai severe de niveluri mai ridicate de cloruri, pH mai scăzut și/sau temperaturi mai ridicate, trebuie avute în vedere aliajele cu un conținut mai ridicat de molibden, cum ar fi aliajul 316. Aliajele 18-8 nu sunt recomandate pentru expunerea la medii marine.
Proprietăți generale
Compoziție chimică
Rezistența la coroziune
Proprietăți fizice
Proprietăți mecanice
Sudură
Tratament termic
Curățare
304/304L/304LN/304H Tuburi și țevi