Požádejte tři inženýry, aby popsali materiál 1.4301, a pravděpodobně uslyšíte tři různé odpovědi: německé číslo materiálu, evropský název oceli nebo jednoduše „304“. Všechny směřují na stejnou austenitickou chromniklovou nerezovou ocel, jakost, která se objevuje v kuchyňských zařízeních, chemických závodech, kotelnách a pobřežních plošinách. Xinhang Special Material vyrábí trubky a trubky z nerezové oceli již více než 16 let a 1.4301 je stále nejčastěji uváděnou jakostí, protože vyvažuje odolnost proti korozi, tvarovatelnost, svařitelnost a cenu lépe než téměř cokoli jiného v rodině.
Tento článek se zabývá základními údaji, složením, mechanickými a fyzikálními vlastnostmi a pak jde o něco dále než většina technických listů: co 1.4301 skutečně poskytuje, jakmile je vytažen do bezešvé trubky, válcován do svařované trubky nebo vyleštěn do přístrojové linky.
Co 1.4301 Materiál vlastně znamená
1.4301 je Werkstoffnummer, číslo materiálu z německého systému DIN, které bylo přeneseno do evropských norem EN. V EN 10088 je spárována s ocelovým názvem X5CrNi18-10. Toto jméno stojí za dekódování, protože vám řekne většinu toho, co potřebujete vědět. X označuje vysoce legovanou ocel, 5 označuje obsah uhlíku zhruba 0,05 procenta a CrNi18-10 říká, že tato třída obsahuje asi 18 procent chromu a 10 procent niklu.
Mimo Evropu odpovídá stejná slitina AISI 304, UNS S30400 podle ASTM, SUS 304 v JIS, 304S31 ve starší britské normě a 08Kh18N10 v GOST. Jeho nízkouhlíkové dvojče, 1.4307, je materiálem za 304L. Ať je na certifikátu vytištěn jakýkoli štítek, jedná se o austenitickou, tepelně nezpracovatelnou ocel, která v žíhaném stavu zůstává v podstatě nemagnetická a její ochranná pasivní vrstva závisí na chromu.
Chemické složení 1,4301
| prvek | Obsah (hmotnostní %) |
|---|---|
| uhlík (C) | max. 0,07 |
| křemík (Si) | 1,00 max |
| mangan (Mn) | max. 2,00 |
| fosfor (P) | 0,045 max |
| síra (S) | max. 0,015 |
| dusík (N) | 0,11 max |
| Chrom (Cr) | 17:50 - 19:50 |
| nikl (Ni) | 8:00 - 10:50 |
Chrom působí proti korozi. Reaguje s kyslíkem a vytváří tenký, samoopravující se oxidový film, který utěsňuje povrch a blokuje další útok. Nikl udržuje strukturu austenitickou, což dodává oceli její houževnatost při nízkých teplotách a její ochotu být ohýbána, rozšiřována a tažena bez praskání.
Uhlík je záměrně omezen tak, aby srážení karbidu zůstalo zvládnutelné během svařování, a síra je pevně držena v jakostech trubek, protože výztuhy sulfidu manganu se stávají důlky a mohou se otevírat podél svarového švu. Pokud specifikace vyžaduje svařované tlustostěnné trubky nebo provoz při zvýšené teplotě, je obvykle bezpečnější nákup nízkouhlíkové verze 1.4307.
Mechanické a fyzikální vlastnosti
| Majetek | Typická hodnota |
|---|---|
| 0,2 % mez pevnosti, Rp0,2 | 230 MPa min (list); 190 MPa min (tyč do 160 mm) |
| Pevnost v tahu, Rm | 540 - 750 MPa |
| Prodloužení při přetržení, A | 45 % min |
| Tvrdost | 215 HBW max |
| Modul pružnosti | 200 GPa |
| Hustota | 7,9 g/cm3 |
| Rozsah tání | 1398-1454 C |
| Tepelná vodivost při 20 C | asi 15 W/m K |
| Střední tepelná roztažnost, 0 - 100 C | 16,0 x 10-6/K |
| Měrná tepelná kapacita | 500 J/kg K |
| Relativní magnetická permeabilita (žíhaná) | blízko 1.02 |
Detail, na kterém záleží nejvíce, je, že tato čísla popisují žíhaný stav. 1.4301 nelze zpevnit tepelným zpracováním, takže každé zvýšení meze kluzu pochází z tváření za studena, ať už se jedná o taženou bezešvou trubku, válcované a leštěné nástrojové vedení nebo rozšířený konektor. Trubka tažená za studena může snadno dosáhnout pevnosti v tahu 600 až 700 MPa, a přitom stále projde zkouškou zploštěním nebo rozšiřováním, což je přesně důvod, proč tato třída vyhovuje jak konstrukčním, tak i přesným aplikacím.
Odolnost proti korozi a tepelná odolnost
V každodenním prostředí funguje 1.4301 velmi dobře. Odolává atmosférickým vlivům, sladké vodě, většině organických kyselin, oxidujícím chemikáliím a působení kyseliny dusičné, a proto dominuje v potravinářském, mlékárenském, farmaceutickém a komunálním vodárenském průmyslu. Pasivní film se také rychle reformuje po řezání, obrábění nebo kartáčování, pokud povrch zůstává čistý a bez kontaminace železem.
Jasným omezením jsou chloridy. Důlková a štěrbinová koroze se ve vodě obsahující chloridy stává skutečným rizikem a praskání koroze pod napětím se může vyvinout v horkých, koncentrovaných chloridových podmínkách, typicky nad 60 C. Senzibilizace je druhou pastí: pokud je ocel udržována mezi zhruba 450 a 850 C, karbidy chrómu se mohou vysrážet na hranicích zrn a zanechat tyto zóny bez chromové koroze, takže následuje intergranulová koroze.
Tam, kde nelze navrhnout chloridy, je obvykle rozumnou odpovědí přechod na molybdenovou nebo duplexní třídu a můžete zvážit možnosti v našem rozpisu jak se porovnávají 304, 316 a 2205 . Pro vysokoteplotní práce odolává 1.4301 oxidaci v nepřetržitém provozu až do asi 925 C, ale jeho využitelná pevnost rychle klesá a precipitace karbidu omezuje dlouhodobý provoz nad zhruba 425 C, takže se místo toho volí nízkouhlíkové nebo stabilizované třídy.
Výroba: svařování, zpracování za studena a tepelné zpracování
Svařování
1.4301 svařuje čistě metodami TIG, MIG, plazmou a odporem. Pro práci s trubkami se výplň 308L shoduje se základním kovem co do odolnosti proti korozi a argonová podložka chrání vnitřek spoje. Přívod tepla by měl zůstat mírný a interpass teplota nízká, aby se zabránilo deformaci a srážení karbidů na silnějších částech.
Práce za studena
Obrobek rychle tvrdne, což je výhoda, když požadujete pevnost při tažení nebo válcování, a komplikace, když díl potřebuje několik kroků tváření, protože může být vyžadováno mezižíhání. Těžká práce za studena také přináší mírnou magnetickou odezvu, která po žíhání zmizí.
Obrábění
Očekávejte gumovité třísky, tendenci ztvrdnout pod nástrojem a potřebu tuhého nastavení. Ostré nástroje s pozitivním sklonem, velkorysé rychlosti posuvu a nepřetržitý průtok chladicí kapaliny, to vše pomáhá. Existují verze slitiny s volným obráběním pro díly, u kterých lze snížit odolnost proti korozi.
Tepelné zpracování a restaurování povrchů
Rozpouštěcí žíhání se provádí mezi asi 1010 a 1120 °C s následným rychlým ochlazením, aby se zabránilo vysrážení karbidů; tváření za tepla probíhá zhruba mezi 1150 a 900 C před žíháním. Po svařování nebo práci za tepla obnoví moření a pasivace pasivní film a příslušné techniky jsou popsány v našich poznámkách k povrchová úprava a pasivace .
1.4301 Trubky a trubky ve skutečných projektech
Přenos tepla je jedním z největších použití této třídy v trubkové formě. Trubky výměníku tepla a kotle potřebují stálou tepelnou vodivost, odolnost vůči páře a kondenzátu a dostatečnou tažnost, aby mohly být srolovány do trubkovnice bez praskání. Bezešvé a svařované trubky 1.4301 zvládnou tuto kombinaci pohodlně přes kondenzátory, ohřívače napájecí vody a procesní chladiče.
Trubky tepelného výměníku 304 z nerezové bezešvé oceli přenášejí teplo efektivně Trubka výměníku tepla z nerezové oceli je vysoce výkonný materiál výměníku tepla. Díky své odolnosti proti korozi, pevnosti při vysokých teplotách a spolehlivé mechanické... Zobrazit produkt → Další velkou aplikací je procesní potrubí. Řady chemických zařízení v 1.4301 jsou běžné tam, kde média jsou spíše oxidační než bohatá na chloridy a kde záleží na hygienickém, snadno čistitelném vnitřním povrchu. Konzistentní tloušťka stěny, řízený vnitřní průměr a lesklý povrch – to vše přispívá ke stabilnímu toku a předvídatelnému koroznímu chování během let provozu.
304 Vysoce stabilní chemické zařízení Nerezové bezešvé ocelové trubky Chemické stroje a zařízení musí odolat určité chemické erozi a prostředí s vysokou teplotou a vysokým tlakem, takže je třeba je vyrábět s... Zobrazit produkt → Jasné a přesné trubky 1.4301
Když se požadavek přesune z odolnosti proti korozi ke kontrole rozměrů a kvalitě povrchu, vyrábí se stejná slitina jako za studena válcovaná, leskle žíhaná přesná trubka. Krok jasného žíhání odstraňuje okují a oxidy bez ztráty povrchu, kterou způsobuje moření, takže vnější průměr a tloušťka stěny zůstávají těsné a otvor zůstává čistý. Přístrojové vybavení, regulační smyčky a hydraulická vedení malého průměru spoléhají na tuto formu 1.4301, kde by hrubý nebo znečištěný vnitřní povrch narušil průtok a vytvořil místo pro začátek koroze.
Za studena válcované jasně žíhané přesné nerezové bezešvé trubky Přesné trubky z nerezové oceli se týkají trubek vyrobených tažením za studena nebo válcováním za studena. Jejich přesnost průměru a přesnost tloušťky stěny jsou lepší než u běžných... Zobrazit produkt → Ekvivalentní třídy a označení
| Systém | Označení |
|---|---|
| EN / DIN číslo materiálu | 1.4301 |
| EN / DIN název oceli | X5CrNi18-10 |
| AISI / ASTM | 304, UNS S30400 |
| JIS | SUS 304 |
| BS (nahrazeno) | 304S31 |
| GOST | 08Kh18N10 |
| Nízkouhlíkový ekvivalent | 1.4307 / 304L / S30403 |
Kontrolní seznam zdrojů pro trubici 1.4301
- Potvrďte, že certifikát uvádí řídící normu, jako je ASTM A312, ASTM A269, ASTM A249, JIS G3459 nebo EN 10216-5, a ne pouze „nerezová ocel“.
- Rozhodněte se včas, zda je požadován 1.4301 nebo nízkouhlíkový 1.4307, zejména pro svařované spoje nebo provoz nad 425 C.
- Dohodněte se na dodacích podmínkách: žíhané, leskle žíhané, mořené, leštěné nebo tažené za studena, protože to mění náklady i výkon.
- Ověřte tolerance vnějšího průměru a tloušťky stěny podle vašeho výkresu, nikoli pouze podle jmenovité velikosti.
- Vyžádejte si údaje o drsnosti povrchu vždy, když trubice napájí hygienický, hydraulický nebo vysoce čistý okruh.
- Znovu zkontrolujte vystavení chloridům ve fázi návrhu, protože druh obsahující molybden může být levnějším rozhodnutím po dobu životnosti linky.
1.4301 zůstal na vrcholu nerezové rodiny po celá desetiletí, protože je předvídatelný. Svářeči vědí, jak se chová, inženýři vědí, jak koroduje, a kupující vědí, kolik by to mělo stát. Třída se stává obtížnou pouze tehdy, když je objednána bez standardu, dodací podmínky nebo jasného obrazu servisního prostředí, který je k ní připojen.
Xinhang Special Material vyrábí 1,4301 bezešvých trubek, svařovaných trubek, jasně žíhaných přesných trubek a odpovídajících tvarovek z našeho závodu v Hangzhou a rádi si promluvíme o tloušťce stěny, povrchové úpravě a certifikaci, kterou váš projekt potřebuje, než zadáte objednávku.
