304 Устойчивость к коррозии
Общая коррозия
Сплавы 304, 304L и 304H аустенитный нержавеющая сталь обеспечивает полезную устойчивость к коррозия в широком диапазоне сред от умеренно окислительных до умеренно восстановительных. Сплавы широко используются в оборудовании и посуде для обработки и перемещения продуктов питания, напитков и молочных продуктов. ТеплообменникиВ трубопроводах, резервуарах и другом технологическом оборудовании, контактирующем с пресной водой, также используются эти сплавы.
Сплавы 304, 304L и 304H также устойчивы к умеренно агрессивным органическим кислотам, таким как уксусная кислота и восстанавливающие кислоты, такие как фосфорная кислота. От 9 до 11 процентов никель содержащийся в сплавах 18-8, помогает обеспечить устойчивость к умеренно восстановительным средам. Более сильные восстановительные среды, такие как кипящая разбавленная вода соляная кислота и серные кислоты являются слишком агрессивными для этих материалов. Кипячение 50-процентного каустика также слишком агрессивно.
В некоторых случаях сплав 304L с низким содержанием углерода может показать более низкую скорость коррозии, чем сплав 304 с высоким содержанием углерода. Данные для муравьиная кислотасульфаминовая кислота, и гидроксид натрия иллюстрируют это. В остальном сплавы 304, 304L и 304H можно считать одинаково эффективными в большинстве коррозионных сред. Заметным исключением являются среды, достаточно агрессивные для того, чтобы вызвать межкристаллитная коррозия сварных швов и зон термического воздействия на восприимчивых сплавах. Сплав 304L предпочтителен для использования в таких средах в сварной состояние, поскольку низкий уровень углерода повышает устойчивость к межкристаллитная коррозия.
18-19 процентов хрома, содержащегося в этих сплавах, обеспечивают устойчивость к окислительным средам, таким как разбавленная азотная кислота, как показано в данных для сплава 304 ниже.
| % Азотная кислота | Температура °F (°C) | Скорость коррозии Милс/год (мм/год) |
| 10 | 300 (149) | 5.0 (0.13) |
| 20 | 300 (149) | 10.1 (0.25) |
| 30 | 300 (149) | 17.0 (0.43) |
Межкристаллитная коррозия
Воздействие температуры аустенитной нержавеющей стали 18-8 в диапазоне 800°F до 1500°F (427°C до 816°C) может привести к выпадению карбидов хрома в границах зерен. Такие стали "сенсибилизируются" и подвергаются межкристаллитной коррозии при воздействии агрессивных сред. Содержание углерода в сплаве 304 может способствовать возникновению сенсибилизации под воздействием термических условий, возникающих при выполнении автогенных сварных швов и зон термического влияния сварных швов. По этой причине низкоуглеродистый сплав 304L предпочтительнее использовать в тех случаях, когда материал поступает в эксплуатацию в сваренном состоянии. Низкое содержание углерода увеличивает время, необходимое для осаждения вредного уровня карбидов хрома, но не устраняет реакцию осаждения для материала, выдерживаемого в течение длительного времени в диапазоне температур осаждения.
| Испытания на межкристаллитную коррозию | ||
| ASTM A262 Оценка Тест |
Скорость коррозии, мил/год (мм/год) | |
| 304 | 304L | |
| Практика E Основной металл Сварные |
Нет трещин на изгибе Несколько трещин на сварке (неприемлемо) |
Нет трещин Нет трещин |
| Практика A Основной металл Сварные |
Ступенчатая структура Выброшенный (неприемлемо) |
Ступенчатая структура Ступенчатая структура |
Коррозионное растрескивание под напряжением
Сплавы 304, 304L и 304H являются наиболее восприимчивыми из аустенитных сплавов. нержавеющая сталь коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) в галогенидах из-за относительно низкого содержания никеля. Условиями, вызывающими КРН, являются: (1) присутствие галоидных ионов (обычно хлорида), (2) остаточные растягивающие напряжения и (3) температуры, превышающие около 120°F (49°C). Напряжения могут возникать в результате холодной деформации сплава во время формовки или при роликовом наращивании труб в трубные листы или при сварочных операциях, которые создают напряжения в результате используемых термических циклов. Уровень напряжений может быть снижен путем отжига или термообработки для снятия напряжений после холодной деформации, что уменьшает чувствительность к галоидным SCC. Материал Alloy 304L с низким содержанием углерода является лучшим выбором для эксплуатации в условиях снятия напряжений в среде, которая может вызвать межкристаллитную коррозию.
| Галогениды (испытания на коррозию под действием хлоридов) | ||
| Тест | U-образный изгиб Образцы (с высоким уровнем стресса) | |
| 304 | ||
| 33% Литий Хлорид, кипящий |
База Металл Сварные |
Трещины, от 14 до 96 часов Трещины, от 18 до 90 часов |
| 26% Натрий Хлорид, кипящий |
База Металл Сварные |
Трещины, от 142 до 1004 часов Трещины, от 300 до 500 часов |
| 40% Кальций Хлорид, кипящий |
База Металл |
Расколотый, 144 часа — |
| Температура окружающей среды Воздействие морского побережья | База Металл Сварные |
Без трещин Без трещин |
Точечная/крестовая коррозия
Сплавы 18-8 очень успешно используются в пресных водах с низким содержанием хлорид-ионов. Как правило, 100 ppm хлорида считается пределом для сплавов 18-8, особенно при наличии щелей. Более высокие уровни хлорида могут вызвать щелевую коррозию и точечную коррозию. Для более суровых условий, когда уровень хлоридов выше, pH ниже и/или температура выше, следует использовать сплавы с повышенным содержанием молибдена, такие как сплав 316. Сплавы 18-8 не рекомендуется использовать в морской среде.
Общие свойства
Химический состав
Устойчивость к коррозии
Физические свойства
Механические свойства
Сварка
Термообработка
Очистка
Трубы и трубки 304/304L/304LN/304H