الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقابل 304L: عندما يكون انخفاض الكربون مهمًا في اللحام ومقاومة التآكل

إذا سبق لك أن طلبت الفولاذ المقاوم للصدأ لخزان ملحوم، أو وعاء ضغط، أو نظام أنابيب كيميائي، فقد واجهت السؤال: "304 أو 304L؟" يبدو فرق السعر صغيرًا على الورق - ربما 200 دولار أمريكي على طلب بقيمة 5000 دولار أمريكي. قد يقول مندوب المبيعات: "إنهما متماثلان في الأساس". لكن هذا القرار الذي تبلغ قيمته 200 دولار يحدد ما إذا كانت اللحامات ستظل سليمة من الناحية الهيكلية بعد مرور خمس سنوات - أو ما إذا كان التآكل الحبيبي قد أكل المنطقة المتأثرة بالحرارة{10}}من كل وصلة لحام، مما يحول وعاء الضغط إلى قنبلة موقوتة.

يعود الفرق الكامل بين 304 و304L إلى رقم واحد: محتوى الكربون . 304 يسمح بما يصل إلى 0.08% كربون. 304L - يشير "L" إلى "منخفض الكربون" - ويحدد الكربون بنسبة 0.03%. هذا الفرق البالغ 0.05% غير مرئي للعين المجردة، ولا يمكن اكتشافه بواسطة المغناطيس، ولا علاقة له بقوة الشد. لكن أثناء اللحام - في الدقائق التي يبرد فيها الفولاذ من 1500 درجة إلى 400 درجة - يترسب 0.05% من الكربون الإضافي في 304 على شكل كربيدات الكروم عند حدود الحبوب، مما يؤدي إلى استنفاد المعدن المحيط بالكروم وإنشاء مسارات مجهرية لهجوم التآكل. تسمى هذه الظاهرة بالحساسية، وقد تسبب وضع الفشل الناتج - التآكل بين الحبيبات، أو "اضمحلال اللحام" - في حدوث أعطال في معدات الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر من جميع آليات التآكل الأخرى مجتمعة.

قاعدة القرار بسيطة: إذا كنت تقوم باللحام، فاختر 304L. إن علاوة التكلفة البالغة 3-8% للـ 304L تعتبر تافهة مقارنة بتكلفة فشل اللحام الواحد. إذا كنت لا تقوم باللحام - على سبيل المثال، فإن تحديد أجزاء الصفائح المعدنية المشكلة على البارد - أو المثبتات أو مخزون القضبان الملدنة للتصنيع - 304 يعد كافيًا من الناحية الفنية وأقل تكلفة قليلاً. ولكن في سلاسل التوريد الحديثة، أصبحت المواد-المزدوجة المعتمدة 304/304L شائعة جدًا لدرجة أن فرق السعر قد اختفى فعليًا بالنسبة لمعظم أشكال المنتجات القياسية. عندما تكون في شك، حدد -معتمدًا مزدوجًا 304/304L - وستحصل على ضمان منخفض الكربون بقيمة 304L دون دفع أي مبالغ إضافية.

التركيب الكيميائي - نسبة 0.05% التي تغير كل شيء

يشترك 304 و304L في نفس الكيمياء الأساسية - 18-20% كروم و8-10.5% نيكل - ويختلفان فقط في الحد الأقصى المسموح به لمحتوى الكربون: 304 يسمح بما يصل إلى 0.08% من الكربون، بينما يضعه 304L عند 0.03%. هذا الاختلاف في العنصر الواحد ليس له أي تأثير قابل للقياس على الخواص الميكانيكية في درجة حرارة الغرفة، ولكنه العامل الحاسم لمقاومة تآكل اللحام.

ينتمي كلا الطرازين 304 و304L إلى سلسلة 300-من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. وهي غير مغناطيسية في الحالة الملدنة، ولها قابلية تشكيل ولحام ممتازة، وتوفر مقاومة عامة جيدة للتآكل في البيئات الجوية والمائية والحمضية الخفيفة. يشير الاسم المستعار "18-8" إلى تركيبة النيكل بنسبة 18% تقريبًا من الكروم + 8% - وهي صيغة جعلت 304 درجة الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر استخدامًا على الأرض، حيث تمثل أكثر من 50% من إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ العالمي.

لماذا يعتبر 0.05% من الكربون مهمًا جدًا؟ - آلية التوعية

متى304 الفولاذ المقاوم للصدأتم تسخينه إلى 425-870 درجة - نطاق درجة الحرارة الذي تم الوصول إليه في المنطقة المتأثرة بالحرارة -المجاورة للحام -، تصبح ذرات الكربون الذائبة في المصفوفة المعدنية متحركة وتهاجر إلى حدود الحبوب، حيث تتفاعل مع الكروم لتكوين رواسب كربيد الكروم (Cr₂₃C₆). يستهلك كل جسيم من كربيد الكروم ما يقرب من 16 ذرة كروم لكل 6 ذرات كربون، مما يؤدي إلى استنفاد منطقة حدود الحبوب المجاورة للكروم أقل من عتبة 12% المطلوبة للحفاظ على طبقة الأكسيد السلبي. والنتيجة: منطقة استنفاد الكروم-مجهرية عند كل حدود الحبوب، والتي تتآكل بشكل تفضيلي عند تعريضها للكهارل - وهو وضع الفشل المعروف باسم التآكل الحبيبي (IGC) أو "اضمحلال اللحام".

لفهم السبب الذي يجعل 0.05% من الكربون يشكل الفارق بين مقاومة التآكل وفشل التآكل، فكر في ذرات الكربون باعتبارها "لصوص الكروم". في 304، مع ما يصل إلى 0.08% من الكربون، يوجد ما يكفي من ذرات الكربون في الفولاذ لسرقة الكروم من حوالي 1.3% من إجمالي محتوى الكروم عندما تتشكل الكربيدات. يؤدي هذا إلى انخفاض مستوى الكروم في حدود الحبوب إلى أقل من 12% - عتبة الفيلم السلبي الحرج. في 304L، مع نسبة 0.03% فقط من الكربون، تكون كمية الكروم التي يمكن "سرقتها" أقل من 0.5% من إجمالي الكروم - وهي ليست كافية لإسقاط أي حدود حبيبية أقل من عتبة 12%. تحتفظ حدود الحبوب في 304L الملحومة بمقاومتها الكاملة للتآكل، حتى بدون المعالجة الحرارية لما بعد اللحام.

يعد نطاق درجة حرارة التحسس البالغ 425-870 درجة (800-1600 درجة فهرنهايت) أمرًا بالغ الأهمية لأن هذا هو بالضبط نطاق درجة الحرارة الذي تمر عبره المنطقة المتأثرة بالحرارة من اللحام أثناء التبريد. يحافظ لحام GTAW (TIG) النموذجي على لوح 304 بسمك 3 مم على HAZ في نطاق التحسس لمدة 30-60 ثانية تقريبًا - وهي فترة كافية لبدء ترسيب الكربيد في 304، ولكنها ليست طويلة بما يكفي لإحداث حساسية قابلة للقياس في 304L. بالنسبة للأقسام الأكثر سمكًا (10 مم+)، فإن معدل التبريد الأبطأ يزيد من الوقت في نطاق الحساسية إلى عدة دقائق، مما يجعل 304L ضروريًا.

مزدوج-معتمد 304/304L - المعيار الحديث

من الناحية العملية، فإن معظم الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يتم إنتاجه اليوم - وخاصة المنتجات المدرفلة المسطحة-(الصفائح والألواح والملفات) والمنتجات الأنبوبية (الأنابيب والأنابيب) - حاصلة على شهادة مزدوجة-لتلبية كيمياء 304 و304L. وهذا يعني أن المادة تحتوي على كربون أقل من أو يساوي 0.03% (المقابلة 304L)، والكروم 18.0-20.0%، والنيكل 8.0-10.5% (المقابلة كليهما). تلغي المواد المعتمدة - المزدوجة الحاجة إلى الاختيار - حيث تحصل تلقائيًا على قابلية اللحام 304L بسعر 304. اسأل دائمًا المورد الخاص بك عما إذا كانت المادة معتمدة بشكل مزدوج؛ إذا كان الأمر كذلك، فسيتم حل النقاش 304 مقابل 304L.

أصبحت الشهادة المزدوجة منتشرة على نطاق واسع نظرًا لأن عملية تكرير الأرجون{0}}لنزع كربنة الأكسجين (AOD) الحديثة، والتي تنتج أكثر من 95% من الفولاذ المقاوم للصدأ في العالم، تحقق بشكل طبيعي مستويات كربون أقل من 0.03% دون تكلفة إضافية كبيرة. تقوم عملية AOD بحقن خليط من الأرجون والأكسجين في الفولاذ المنصهر لإزالة الكربون - ومن الأسهل والأرخص إزالة الكربون إلى 0.02-0.03% بدلاً من التوقف بدقة عند 0.08%. وهذا يعني أنه بالنسبة لمصنعي الفولاذ الحديث، فإن إنتاج كيمياء 304L هو في الواقع الإجراء الافتراضي - وإنتاج 304 بكربون أعلى يتطلب إضافة الكربون عمدًا مرة أخرى إلى المصهور. وهذا هو السبب في أن الشهادة المزدوجة 304/304L أصبحت معيار الصناعة وليس الاستثناء.

[المصدر] ASTM A240/A240M - المواصفات القياسية للكروم والكروم-لوحة وصفائح وشريط من الفولاذ المقاوم للصدأ من النيكل. ASTM A312/A312M - المواصفات القياسية لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير الملحومة والمشغولة على البارد بشكل كبير.

الخواص الميكانيكية - هل 304 و304L بنفس القوة؟

في درجة حرارة الغرفة في حالة التلدين، يكون لـ 304 و304L خصائص شد متطابقة بشكل أساسي. يفي كلا الصفين بنفس الحد الأدنى من متطلبات ASTM A240: قوة الشد أكبر من أو تساوي 515 ميجا باسكال (75 كيلو باسكال)، وقوة الخضوع أكبر من أو تساوي 205 ميجا باسكال (30 كيلو باسكال)، والاستطالة أكبر من أو تساوي 40٪. أي اختلاف في القوة بين قطعتين من 304 و304L يُعزى إلى حجم الحبيبات وتاريخ العمل البارد وممارسة التلدين - وليس إلى اختلاف محتوى الكربون.

قوة درجة الحرارة العالية-: الفرق الدقيق عند درجات الحرارة المرتفعة

فوق 425 درجة تقريبًا (800 درجة فهرنهايت)، يحتفظ 304 بقوة أعلى قليلاً من 304L نظرًا لأن المحتوى العالي من الكربون يوفر ترسيبًا صغيرًا -تأثيرًا معززًا من مشتتات الكربيد الدقيقة. ومع ذلك، تأتي هذه الميزة مع مقايضة شديدة-: في درجات الحرارة نفسها، يكون 304 عرضة للحساسية إذا تم لحامه مسبقًا. بالنسبة لتطبيقات درجات الحرارة العالية-التي تزيد عن 425 درجة والتي تتطلب اللحام، فكر في 304H (0.04-0.10% درجة مئوية، UNS S30409) بدلاً من - الذي يجمع بين قوة درجة الحرارة العالية للكربون العالي مع التحكم في حجم الحبيبات لمقاومة الزحف، وفقًا لمتطلبات كود الغلايات ASME.

يوفر الجزء الثاني من رمز الغلايات وأوعية الضغط التابع للجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) قيم الضغط المسموح بها لكلا الدرجتين عند درجات الحرارة المرتفعة. عند 500 درجة (932 درجة فهرنهايت)، يكون للضغط المسموح به لـ 304 حوالي 102 ميجا باسكال مقابل 94 ميجا باسكال لـ 304L - بفارق حوالي 8%. عند 600 درجة (1112 درجة فهرنهايت)، يتقلص الفرق إلى حوالي 5%. بالنسبة لمعظم التطبيقات الصناعية التي تقل عن 400 درجة - والتي تشمل الغالبية العظمى من المعالجة الكيميائية، والأغذية والمشروبات، والأدوية، ومعالجة المياه، والتطبيقات المعمارية - فإن فرق قوة درجة الحرارة- المرتفع هذا غير ذي صلة، كما أن ميزة التآكل لـ 304L تفوق أي فائدة قوة نظرية لـ 304.

[المصدر] كود ASME للغلايات وأوعية الضغط، القسم الثاني، الجزء د - الخصائص (المتري)، إصدار 2023. قيم الضغط المسموح بها ASTM A240/A240M.

أداء اللحام - جوهر القرار 304 مقابل 304L

يحدث تحلل اللحام (التآكل بين الحبيبات في المنطقة المتأثرة بالحرارة-) في أربع خطوات: (1) يتم تسخين المعدن الأساسي المجاور للحام إلى 425-870 درجة؛ (2) تنتشر ذرات الكربون إلى حدود الحبوب وتتفاعل مع الكروم لتكوين كربيدات الكروم؛ (3) يتم استنفاد منطقة حدود الحبوب المتاخمة للكربيدات من الكروم بنسبة أقل من 12٪؛ (4) عند التعرض لبيئة مسببة للتآكل - حتى الأحماض الخفيفة أو الرطوبة - تتآكل حدود الحبوب المستنفدة للكروم- بشكل تفضيلي، ويتفكك المعدن حرفيًا على طول حدود الحبوب. في 304L، لا تصل الخطوة 2 أبدًا إلى العتبة الحرجة لأنه لا يوجد ما يكفي من الكربون لتشكيل شبكة مستمرة من الكربيدات ذات الحدود الحبيبية.

لتصور هذه العملية، تخيل جدارًا من الطوب. حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن طوب - قوي ومقاوم للتآكل- وسليم بشكل فردي. حدود الحبوب هي الملاط بين الطوب. في حالة-غير ملحومة 304 أو ملحومة 304L، يكون الملاط قويًا مثل الطوب. لكن في الملحومة 304، تعمل عملية التحسس على إذابة الكروم من الملاط، وتحويله إلى رمل. لا يزال الجدار يبدو كجدار - لا يزال الطوب موجودًا، والشكل الهندسي لم يتغير - ولكن دفعة خفيفة (بيئة متآكلة) تتسبب في انهيار الطوب، لأن الملاط الذي كان يربطهم معًا قد اختفى. هذا هو السبب في أن تسوس اللحام يكون خبيثًا للغاية: يبدو المكون طبيعيًا حتى يفشل فجأة.

اللحام 304 مقابل 304L - القواعد العملية

القاعدة لجميع عمليات اللحام: استخدم معدن الحشو 308L (ER308L لـ TIG، وE308L للعصا)، بغض النظر عما إذا كنت تقوم باللحام من 304 إلى 304، أو من 304L إلى 304L، أو من 304 إلى 304L. تضمن الحشوة المنخفضة{10}}من الكربون أن يكون معدن اللحام نفسه مقاومًا للحساسية. حتى لو كان المعدن الأساسي هو المعيار 304، فإن معدن اللحام المترسب سيكون له مقاومة للتآكل304L الصلب.

نشر-المعالجة الحرارية للحام - عندما يتطلب 304 ذلك ولا يتطلبه 304L

يتمثل الاختلاف العملي الأساسي بين 304 و304L في ما يلي: يجب أن يكون مكون 304 الملحوم الذي سيشهد خدمة التآكل عبارة عن محلول-صلب بعد اللحام لإعادة-إذابة كربيدات الكروم واستعادة مقاومة التآكل. يتطلب التلدين بالمحلول تسخين المكون بالكامل إلى 1,040-1,150 درجة (1,900-2,100 درجة فهرنهايت) ثم التبريد السريع في الماء - وهي عملية باهظة الثمن، وتستهلك الكثير من الطاقة-، وغالبًا ما تكون مستحيلة فيزيائيًا بالنسبة للهياكل المصنعة الكبيرة (الخزانات، وأوعية الضغط، ومكبات الأنابيب). يحقق مكون 304L الملحوم نفس مقاومة التآكل في حالة اللحام- - ولا يلزم إجراء معالجة حرارية بعد اللحام.

هذه هي الحجة الاقتصادية لـ 304L في جملة واحدة: تكلفة الحل لتليين تصنيع ملحوم كبير (2000 دولار-10000 دولار لدورة الفرن بالإضافة إلى خطر التشويه) هي 10-50 ضعف قسط التأمين لاستخدام 304L بدلاً من 304 (200-500 دولار في مشروع نموذجي). عندما يكون PWHT مستحيلًا - بالنسبة إلى اللحامات الميدانية على الأنابيب المثبتة، أو صهاريج التخزين الكبيرة، أو إصلاحات المعدات الموجودة - 304L، لا يُفضل فقط؛ هو مطلوب.

معلمات اللحام لـ 304 و304L

[المصدر] مواصفات AWS A5.9/A5.9M - لأقطاب وقضبان اللحام المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. AWS D1.6/D1.6M - كود اللحام الهيكلي - الفولاذ المقاوم للصدأ.

مقاومة التآكل - حيث تصبح ميزة الكربون المنخفض-مرئية

Intergranular corrosion (IGC) is the primary corrosion mechanism that differentiates 304 from 304L. In the unwelded, annealed condition, both grades have identical general corrosion resistance to atmospheric exposure, fresh water, mild chemicals, and food products. But after welding, 304 becomes susceptible to IGC in even mildly corrosive environments - including tap water, rainwater, and humid air - because the chromium-depleted grain boundaries in the HAZ are anodic to the surrounding grains, creating microscopic galvanic cells. 304L after welding remains resistant to IGC because its grain boundaries retain >12% كروم.

يعد التآكل بين الحبيبات خطيرًا بشكل خاص لأنه من الصعب اكتشافه عن طريق الفحص البصري. يبدو اللحام 304 الحساس طبيعيًا على السطح - وقد يجتاز اختبار اختراق الصبغة، لأن السطح مستمر. ولكن عند تعريضه لسائل موصل - حتى مياه المعالجة الحمضية بشكل معتدل - تذوب حدود الحبوب، ويفقد المعدن قوته دون أن يفقد سمك القسم. قد يفشل أنبوب 304 حساس تم اختباره مائيًا إلى ضغط تصميمي 1.5x في اليوم الأول عند ضغط تصميمي 0.3x بعد ستة أشهر من الخدمة، لأن التآكل بين الحبيبات قد حول المعدن المستمر إلى حبيبات متصلة بشكل غير محكم مع عدم وجود قوة رابطة بينها.

مقاومة التآكل حسب البيئة - 304 مقابل 304L بعد اللحام

الاختبارات القياسية لقابلية التآكل بين الحبيبات

يتم استخدام ثلاثة اختبارات موحدة للتحقق من أن 304L (أو أي فولاذ مقاوم للصدأ منخفض الكربون-) مقاوم للتآكل بين الحبيبات بعد اللحام: ASTM A262 الممارسة A (اختبار حفر حمض الأكساليك - الفحص السريع، 15 دقيقة)، الممارسة C (حمض النيتريك / اختبار Huey - فقدان الوزن الكمي على مدى خمس فترات غليان تبلغ 48-} ساعة)، والممارسة E (النحاس-كبريتات النحاس-حمض الكبريتيك / اختبار شتراوس - اختبار الانحناء بعد 15-ساعة غليان). 304L في الحالة الملحومة - تمر بجميع الثلاثة؛ 304 في-الحالة الملحومة يفشل في الثلاثة - مما يوفر دليلًا كميًا قائمًا على المعايير للفرق الحاسم بين الدرجات.

يعد اختبار هيوي (ASTM A262 Practice C) هو الأكثر شدة وكميًا بين الثلاثة. عينة ملحومة 304 مغلية في 65% من حمض النيتريك لمدة خمس فترات كل منها 48-ساعة تفقد عادةً 0.5-5.0 ملم/سنة (20-200 مل في السنة) في HAZ - وهو معدل تآكل أعلى 10-100 مرة من المعدن الأساسي المحيط. وتفقد عينة 304L ملحومة بالمثل تم اختبارها في ظل ظروف مماثلة أقل من 0.05 مم/سنة (2 مل في السنة) - تقترب من حد الكشف للاختبار. هذا الاختلاف الذي يبلغ مليون ضعف في معدل تآكل حدود الحبوب هو الدليل الهندسي وراء القاعدة البسيطة: "اللحام=استخدم درجة L."

دليل التطبيق - متى تختار 304 مقابل 304L

القواعد الخمس للاختيار بين 304 و 304L

القاعدة 1هل سيتم لحام المكون؟ - إذا كانت الإجابة بنعم، استخدم 304L أو مزدوج-معتمد 304/304L. هذا السؤال الوحيد يحل أكثر من 80% من قرارات 304 مقابل 304L. أي لحام - حتى لو كان لحامًا منفردًا، أو ملحق لوحة اسم، أو شريحة دعم - ينشئ منطقة HAZ تكون عرضة للحساسية في المعيار 304.

القاعدة 2هل سمك الجدار أكبر من 3 مم (1/8 بوصة)؟ - إذا كانت الإجابة بنعم، استخدم 304L. تبرد المقاطع السميكة بشكل أبطأ من درجة حرارة اللحام، مما يزيد من الوقت المستغرق في نطاق الحساسية (425-870 درجة). قد تظل اللوحة بسمك 25 مم- في نطاق التحسس لمدة 5-10 دقائق بعد اللحام، مقارنة بـ 30-60 ثانية للوح 1.5 مم - أي أكثر من 10 مرات أطول لتطور ترسيب الكربيد.

القاعدة 3هل سيشهد المكون بيئة قابلة للتآكل؟ - إذا كانت الإجابة بنعم وملحومة، فاستخدم 304L. تشمل "المواد المسببة للتآكل" البيئات التي تبدو معتدلة: مياه الصنبور، ومياه الأمطار، والهواء الرطب، والأحماض الغذائية (الخل، وعصير الفاكهة)، والمواد الكيميائية للتنظيف، ومكثفات المعالجة. لا يتطلب IGC أحماضًا مركزة - فهو يتطلب فقط إلكتروليتًا لتكوين خلية كلفانية بين الكروم - حدود الحبوب المستنفدة (الأنود) والحبوب المحيطة (الكاثود).

القاعدة 4هل حلول التلدين بعد اللحام-مستحيلة أم غير عملية؟ - إذا كانت الإجابة بنعم، فاستخدم 304L. يتطلب التلدين بالمحلول التسخين إلى 1,040-1,150 درجة يليها التبريد السريع بالماء. يعد هذا مستحيلًا بالنسبة إلى: الأنابيب الميدانية- الملحومة، والخزانات الكبيرة، والمعدات المثبتة، والإصلاحات، والمكونات ذات الجدران الرقيقة التي قد تشوه، والمكونات ذات الأسطح المصنعة آليًا والتي قد تتأكسد. في هذه الحالات، 304L هو الخيار الوحيد.

القاعدة 5هل درجة حرارة التشغيل أعلى من 425 درجة (800 درجة فهرنهايت)؟ - إذا كانت الإجابة بنعم، ففكر في أن 304H بدلاً من ذلك. 304 لديه قوة درجة حرارة عالية-أفضل قليلاً من 304L، ولكن إذا كان المكون ملحومًا ويعمل بدرجة أعلى من 425 درجة، فإن 304H (UNS S30409، 0.04-0.10% C مع حجم حبيبي متحكم فيه أكبر من أو يساوي ASTM 7) يوفر كلاً من قوة الزحف والتوافق مع كود ASME. لا تستخدم 304 أو 304L لأوعية الضغط المرمزة بـ ASME التي تزيد عن 425 درجة دون التحقق من الضغوط المسموح بها.

الأسئلة المتداولة

س: ما الذي يرمز إليه حرف "L" في 304L؟

ج: "L" تعني "منخفض الكربون". يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ 304L على الحد الأقصى لمحتوى الكربون بنسبة 0.03%، مقارنة بـ 0.08% للمعيار 304. يمنع محتوى الكربون المنخفض هذا ترسيب كربيد الكروم عند حدود الحبوب أثناء اللحام، وهو السبب الجذري للتآكل الحبيبي (تسوس اللحام). تم تقديم التصنيف "L" بواسطة ASTM في الخمسينيات من القرن الماضي خصيصًا لمعالجة فشل تآكل اللحام في معدات المعالجة الكيميائية.

س: هل 304L أضعف من 304؟

ج: لا يوجد - في درجة حرارة الغرفة، 304 و304L لهما قوة شد وخضوع متطابقة بشكل أساسي (كلاهما يتوافق مع الحد الأدنى ASTM A240: قوة شد 515 ميجا باسكال، وإنتاجية 205 ميجا باسكال). عند درجات حرارة أعلى من 425 درجة (800 درجة فهرنهايت)، يحتفظ 304 بقوة أعلى قليلاً (حوالي 5-8% أعلى من الضغط المسموح به عند 500 درجة لكل رمز ASME)، ولكن بالنسبة للتطبيقات التي تقل عن 400 درجة - والتي تتضمن معظم الاستخدامات الصناعية - فإن الدرجتين قابلتان للتبديل من حيث القوة.

س: هل يمكنني لحام 304 إلى 304 لتر؟

ج: نعم - 304 و304L متوافقان تمامًا مع اللحام. استخدم حشوة معدنية ER308L (TIG) أو E308L (عصا). يضمن الحشو منخفض الكربون- أن معدن اللحام مقاوم للحساسية بغض النظر عن محتوى الكربون في المعدن الأساسي. الاعتبار الوحيد هو أن الجانب 304 من منطقة المنطقة الآمنة قد يظل عرضة للحساسية إذا كان المكون سيشهد خدمة تآكل.

س: هل يحتاج الموديل 304L إلى -معالجة حرارية بعد اللحام؟

ج: لا - هذه هي الميزة الأساسية لـ 304L. في حالة اللحام-، يقاوم 304L التآكل بين الحبيبات دون أي -معالجة حرارية بعد اللحام. 304، وعلى النقيض من ذلك، يتطلب التلدين بمحلول عند درجة حرارة 1,040-1,150 درجة + تبريد الماء بعد اللحام لاستعادة مقاومة التآكل إذا كان المكون سيشهد خدمة تآكل.

س: ما المقصود بالشهادة المزدوجة-304/304L؟

ج: إن مادة 304/304L- المزدوجة هي مادة تلبي في نفس الوقت متطلبات التركيب الكيميائي لكلا الصفين: الكربون أقل من أو يساوي 0.03% (المقابلة 304L)، والكروم 18.0-20.0%، والنيكل 8.0-10.5% (المقابلة 304). لقد أصبح المنتج الافتراضي لمعظم مصانع الفولاذ المقاوم للصدأ لأن تكرير AOD الحديث يحقق بشكل طبيعي مستويات كربون أقل من 0.03%. تمنحك المواد المعتمدة المزدوجة قابلية اللحام 304L بسعر 304 - ويجب أن تكون دائمًا خيارك الأول عند توفرها.

س: هل يصدأ 304؟

ج: 304 و304L "مقاومان للصدأ" - وليس "مقاومان للبقع-". يقاوم كلا النوعين الصدأ في معظم البيئات الداخلية والخارجية المعتدلة، ولكن يمكن أن يتطور الصدأ السطحي (تلطيخ الشاي) في البيئات الغنية بالكلوريد - - وخاصة المناطق الساحلية التي بها رذاذ ملح. وهذا قيد عام لعائلة 304، وليس فرقًا بين 304 و304L. بالنسبة إلى البيئات الغنية بالكلوريد-(مياه البحر، والساحلية، وأملاح إزالة الجليد-)، قم بالترقية إلى 316L، والذي يضيف 2-3% من الموليبدينوم لمقاومة التآكل.

س: 304 مقابل 304L مقابل 316L - كيف أختار؟

ج: اختر 304/304L (معتمد -مزدوج) للأغراض العامة- للتصنيع الملحوم، وتجهيز الأغذية، والتطبيقات المعمارية، والخدمات الكيميائية الخفيفة حيث لا توجد الكلوريدات. اختر 316L عندما تحتوي البيئة على كلوريدات (مياه البحر، والساحل، وأملاح إزالة الجليد-، والعمليات الكيميائية باستخدام Cl⁻) يضيف - 316L 2-3% موليبدينوم لمقاومة الحفر. اختر 304H لأوعية الضغط ASME التي تعمل فوق 425 درجة حيث تكون قوة الزحف أمرًا بالغ الأهمية. لا تختر أبدًا درجة غير -L-grade 304 للمكونات الملحومة التي قد تتعرض لأي بيئة مسببة للتآكل.

س: كيف يمكنني التحقق من أن المادة الخاصة بي هي بالفعل 304L وليست 304؟

ج: تحقق من تقرير اختبار المواد (MTR) - حيث يجب أن يُظهر الكربون أقل من أو يساوي 0.03%. لا يمكن لـ PMI (تحديد المواد الإيجابية) باستخدام XRF المحمول التمييز بين 304 و304L لأن XRF لا يمكنه قياس الكربون (الكربون عنصر خفيف جدًا لاكتشاف XRF). الطريقة الوحيدة الموثوقة للتحقق الميداني هي التحليل الطيفي للانبعاث البصري (OES)، والذي يمكنه قياس محتوى الكربون. إذا كان التحقق من محتوى الكربون أمرًا بالغ الأهمية، فاطلب إجراء تحليل كيميائي مختبري أو اعتمد على MTR للمطحنة (EN 10204 Type 3.1).