المواصفات الأوروبية تطلب 1.4301، والرسم الأمريكي يطلب 304، وشهادة مطحنة من آسيا تذكر 0Cr18Ni9. هذه ثلاثة أسماء لنفس الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، وهو النوع الذي يتحرك بأكبر حجم في العالم. إذا قمت بشراء أو تحديد أنابيب أو تركيبات أو فلنجات أو أنابيب غير قابلة للصدأ، فإن معرفة ما هو 1.4301 فعليًا، وإلى أي مدى يمكن دفعه، ومكان فشله، سيمنع الإفراط في المواصفات والفشل الميداني. يمنحك هذا الدليل التركيب والخصائص والحدود وفحوصات المشتريات المهمة في الممارسة العملية.
ما هو 1.4301 الفولاذ المقاوم للصدأ؟
1.4301 هو رقم المادة المستخدم في السلسلة القياسية EN 10088 للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المصنوع من الكروم والنيكل. الاسم المعياري هو X5CrNi18-10، وأقرب معادلاته الدولية هي AISI 304، UNS S30400، JIS SUS304، والصف الصيني الحالي 06Cr19Ni10. غالبًا ما يطلق على السبيكة اسم 18/8 غير القابل للصدأ لأن تركيبها يتركز على 18٪ كروم و 8٪ نيكل.
نظرًا لأن الهيكل أوستنيتي، فإن 1.4301 غير مغناطيسي في حالة التلدين بالمحلول، ومرن جدًا، وقادر على السحب العميق، والانحناء، واللحام دون تسخين مسبق. العمل البارد يزيد من القوة والصلابة ولكنه يحفز أيضًا مغناطيسية طفيفة. إن الجمع بين مقاومة التآكل وقابلية التشكيل وقابلية اللحام والتكلفة المعتدلة يجعل 1.4301 الدرجة الافتراضية للأنابيب الصناعية العامة عندما لا تتطلب الخدمة مادة عالية السبائك.
التركيب الكيميائي ومعادلاته الدولية
يوضح الجدول أدناه حدود EN 10088-2 لـ 1.4301 والقيم النموذجية لـ AISI 304. والقيمتان قريبتان بما يكفي بحيث يمكن لفرق المشتريات معاملتهما على أنهما قابلتان للتبديل لمعظم الأغراض، بشرط أن تتطابق الوثائق مع حالة التسليم الفعلية.
| العنصر | 1.4301 حد EN (%) | AISI 304 النموذجي (%) |
|---|---|---|
| الكربون (ج) | 0.07 كحد أقصى | 0.04-0.06 |
| السيليكون (سي) | 1.00 كحد أقصى | 0.30-0.60 |
| المنغنيز (من) | 2.00 كحد أقصى | 1.00-1.50 |
| الفوسفور (ف) | 0.045 كحد أقصى | 0.045 كحد أقصى |
| الكبريت (S) | 0.030 كحد أقصى | 0.030 كحد أقصى |
| الكروم (الكروم) | 17.50-19.50 | 18.00-19.00 |
| النيكل (ني) | 8.00-10.50 | 8.00-10.00 |
| النيتروجين (ن) | 0.11 كحد أقصى | 0.05-0.10 |
نسخة منخفضة الكربون 1.4307 (304 لتر)
عند لحام المقاطع الثقيلة، يصبح حد الكربون حرجًا. النسخة منخفضة الكربون 1.4307 (304 لتر) تضع سقفًا للكربون عند 0.030% ويقلل من خطر ترسيب كربيد الكروم في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يقوم العديد من الموردين بشكل روتيني بتسليم مواد 304/304L مزدوجة الاعتماد تفي بكلا الحدين، ولهذا السبب غالبًا ما يتم اقتباس التسميتين معًا في شهادة مطحنة واحدة.
المعادلات المستخدمة في الأسواق المختلفة
- أوروبا: 1.4301، X5CrNi18-10 وفقًا للمعيار EN 10088
- الولايات المتحدة: AISI 304، UNS S30400
- اليابان: SUS304
- الصين: 06Cr19Ni10 (التسمية الجديدة)، 0Cr18Ni9 (التسمية القديمة)
الخواص الميكانيكية والفيزيائية
الخواص الميكانيكية في درجة حرارة الغرفة
تعتمد الخصائص على شكل المنتج وسمك الجدار ودرجة العمل البارد. بالنسبة للأنبوب غير الملحوم الملدن بالمحلول، توقع وجود قيم في النطاقات أدناه عند اختباره وفقًا لطرق EN أو ASTM.
| الملكية | قيمة نموذجية |
|---|---|
| قوة مقاومة 0.2% (Rp0.2) | 210-230 ميجا باسكال |
| قوة الشد (RM) | 520-720 ميجا باسكال |
| استطالة عند الاستراحة (أ) | 45% دقيقة |
| صلابة | 215 HBW كحد أقصى |
| معامل المرونة عند 20 درجة مئوية | 200 جيجا |
الخصائص الفيزيائية
| الملكية | القيمة |
|---|---|
| الكثافة | 7.90 جم/سم3 |
| الموصلية الحرارية عند 20 درجة مئوية | 15 وات/(م·ك) |
| سعة حرارية محددة | 500 جول/(كجم·ك) |
| المقاومة الكهربائية | 0.73 أوم·مم²/م |
| متوسط معامل التمدد الحراري (20-100 درجة مئوية) | 0.000016 لكل ك |
| نطاق الانصهار | 1400-1450 درجة مئوية |
تعتبر الموصلية الحرارية المنخفضة بالنسبة للفولاذ الكربوني مهمة عند تصميم المبادلات الحرارية وعند اللحام. تظل مدخلات الحرارة مركزة بالقرب من المفصل، لذلك يجب أن تتحكم إجراءات اللحام في درجة حرارة الممر البيني وغالبًا ما تستخدم تيارًا أقل من الفولاذ الكربوني الذي له نفس سمك الجدار.
مقاومة التآكل
1.4301 يقاوم التآكل الجوي والمياه العذبة والمنتجات الغذائية ومجموعة واسعة من الوسائط العضوية وغير العضوية. طبقة أكسيد الكروم الواقية ذاتية الشفاء: عندما يتم خدش السطح، يتشكل الفيلم مرة أخرى في وجود الأكسجين. يحافظ النيكل على استقرار الهيكل الأوستنيتي ويساهم في المقاومة في تقليل الوسائط بشكل طفيف.
الحد العملي هو كلوريد. في مياه البحر، أو رذاذ ملح الطريق، أو تيارات المعالجة التي تحتوي حتى على محتوى كلوريد معتدل، يكون 1.4301 عرضة للتآكل والشقوق. فوق 60 درجة مئوية تقريبًا، يمكن للكلوريدات أيضًا أن تؤدي إلى تشقق التآكل الإجهادي. لمثل هذه الخدمات، الاختلافات الرئيسية بين 304 و 316 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ وضح لماذا تعتبر الدرجة التي تحتوي على الموليبدينوم هي الاختيار الأكثر أمانًا.
القيد الآخر هو التآكل الحبيبي بعد اللحام. إذا كانت المادة محفوظة في 425-850 درجة مئوية في النطاق، تترسب كربيدات الكروم عند حدود الحبوب ويفقد المصفوفة المحيطة الكروم. هذا هو السبب في أن الأوعية الملحومة والأنابيب ذات الجدران السميكة عادةً ما تحدد الإصدار منخفض الكربون 1.4307 (304L) بدلاً من 1.4301.
المقاومة للحرارة وحدود درجة الحرارة
في الخدمة الجوية المستمرة، 1.4301 يقاوم الأكسدة حتى حوالي 870 درجة مئوية . يمكن أن يرتفع التعرض المتقطع قليلاً، لكن يصبح التقشر ملحوظًا فوق 800 درجة مئوية. ومع ذلك، تنخفض القوة الميكانيكية بسرعة بمجرد أن تتجاوز درجة الحرارة 425 درجة مئوية، لذلك يجب تصميم المكونات الحاملة للضغط وفقًا لرمز معتمد يقلل الضغط المسموح به وفقًا لذلك.
تعتبر نافذة التحسس بين 425 درجة مئوية و 850 درجة مئوية هي القيد الحقيقي للبناء الملحوم. بالنسبة للأنابيب التي يزيد سمكها عن 6 مم، يتم تحديد 304L للحفاظ على المنطقة المتأثرة بالحرارة مقاومة للتآكل. المكونات التي تعمل بشكل مستمر في درجات حرارة مرتفعة، مثل أجزاء الغلاية والأفران، غالبًا ما تنتقل إلى درجة ثابتة أو سبائك أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ؛ نظرة عامة على درجات حرارة عالية من الفولاذ المقاوم للصدأ يشرح الخيارات وحدودها العملية.
التصنيع واللحام والتشطيب السطحي
تشكيل وتصنيع الآلات
يتمتع 1.4301 بمرونة ممتازة ويتصلب بسرعة. إن الانحناء البارد، والحرق، والتأرجح، والتشكيل باللف هي أمور واضحة ومباشرة باستخدام الأدوات القياسية. يبلغ معدل تصلب العمل ضعف معدل تصلب الفولاذ الكربوني تقريبًا، لذا فإن التصنيع يتطلب أدوات حادة موجبة، وإعدادات صلبة للآلة، وسرعات قطع أقل. يجب تنفيذ العمل الساخن بين 1150 درجة مئوية و1260 درجة مئوية، يليه التلدين بالمحلول فوق 1040 درجة مئوية والتبريد السريع لاستعادة المقاومة الكاملة للتآكل.
لحام
جميع العمليات التقليدية، بما في ذلك TIG وMIG وMMA واللحام بالليزر، تنتج وصلات صوتية في 1.4301. الحشو الموصى به هو نوع 18/8 مثل ER308L. حافظ على درجة حرارة الممرات البينية أقل من 150 درجة مئوية، واستخدم مدخلات حرارة منخفضة، وقم بالتطهير الخلفي باستخدام الأرجون حيث يجب تجنب أكسدة جذور اللحام، كما هو الحال في الأنابيب الصحية. بعد اللحام والتخليل والتخميل، تتم إزالة الصبغة الحرارية واستعادة الفيلم السلبي.
التطبيقات الشائعة في الأنابيب والأنابيب
1.4301 هو نقطة البداية لمعظم أنظمة الأنابيب المقاومة للصدأ ويظهر في كل قطاع تقريبًا ينقل السوائل أو الغازات أو المساحيق.
- المبادلات الحرارية والمكثفات وحزم التبريد
- خطوط المصانع الكيميائية للأحماض العضوية والكحوليات وتيارات العمليات الخفيفة
- أوعية الضغط، وصهاريج التخزين، وتقليم الغلايات
- أنابيب عملية الأغذية والمشروبات ومنتجات الألبان
- أنظمة توزيع مياه الشرب والسباكة
- أنابيب الأجهزة لخطوط التحكم والقياس
- الأنابيب المعمارية والإنشائية والزخرفية
مبادل حراري وأنابيب المكثف
لدرجات الحرارة المعتدلة ووسائل الإعلام النظيفة، و سلس 304 أنابيب مبادل حراري من الفولاذ المقاوم للصدأ يوفر نقلًا موثوقًا للحرارة، وسهولة التنظيف، وعمر خدمة طويل بجزء بسيط من تكلفة سبائك النيكل. يتم التحكم في تشطيب سطح الأنبوب والنظافة الداخلية لأن كلاهما يؤثر على التلوث وانخفاض الضغط.
مبادل حراري من الفولاذ المقاوم للصدأ غير ملحوم 304 أنابيب نقل الحرارة بكفاءة Xinhang Special Material Co., Ltd. فرع هانغتشو هو مبادل حراري صيني مخصص من الفولاذ المقاوم للصدأ غير ملحوم 304 كفاءة نقل الحرارة... عرض المنتج → خطوط المعالجة الكيميائية
وفي المصانع الكيماوية، يحمل 1.4301 خط حمض الأسيتيك وحامض الستريك والكحولات والعديد من السوائل المحايدة أو القلوية قليلاً. أ 114 ملم OD سلس 304 الأنابيب الكيميائية هو البعد المحدد بشكل متكرر في هذه الخدمة، مما يوفر قوة ميكانيكية جيدة مع سمك جدار معتدل وسهولة اللحام.
خصائص ميكانيكية جيدة الفولاذ المقاوم للصدأ سلس 114 Od الأنابيب الكيميائية 304 سوب Xinhang Special Material Co., Ltd. فرع هانغتشو هو الخواص الميكانيكية الصينية المخصصة الجيدة الفولاذ المقاوم للصدأ سلس 114 Od الكيميائية ... عرض المنتج → تطبيقات أوعية الضغط والغلايات
عندما يحدد الضغط الداخلي، وليس التآكل، التصميم، فإن الجداول الزمنية الأثقل تجعل الدرجة اقتصادية. أ SCH 120 304 أنابيب أوعية الضغط يوفر سمك الجدار المطلوب لواجب الضغط العالي مع الحفاظ على بدل التآكل للسبائك 18/8.
Sch 120 الفولاذ المقاوم للصدأ سمك الجدار سلس أنابيب الضغط 304 المورد Xinhang Special Material Co., Ltd. فرع Hangzhou هو مصنع صيني مخصص Sch 120 من الفولاذ المقاوم للصدأ لسمك جدار أوعية الضغط غير الملحومة... عرض المنتج → ما الذي يجب التحقق منه عند شراء أنابيب 1.4301
ولأن 304 يتم إنتاجه على نطاق واسع، فإن المنافسة السعرية شديدة وتختلف الجودة بين الموردين. تعمل عمليات الفحص التالية على تقليل مخاطر الشراء قبل وصول المواد إلى ورشة العمل الخاصة بك.
- قم بتأكيد المعيار الحاكم: EN 10216-5 للأنابيب غير الملحومة غير القابلة للصدأ، أو ASTM A312 للأنابيب، أو ASTM A269 للأنابيب ذات القطر الصغير. تحدد المعايير التفاوتات ومتطلبات الاختبار.
- اطلب شهادة المطحنة وتحقق من محتوى الكربون الفعلي. قد تحتوي مادة تسمى 304 على 0.05% أو 0.06% من الكربون؛ يبقى 304/304L مزدوج الشهادة أقل من 0.030٪.
- تحقق من بيانات الاختبار الميكانيكي مقابل الحد الأدنى المطلوب لشكل منتجك وسمك الجدار.
- تأكد من القطر الخارجي، وسمك الجدار، وتفاوتات البيضاوية، خاصة بالنسبة لأنابيب الأجهزة وأنابيب المبادلات الحرارية التي يجب أن تتلاءم مع مجموعات الخلوص القريب.
- اذكر حالة السطح المطلوبة: مخلل، ملدن لامع، مصقول ميكانيكيًا، أو مصقول كهربائيًا. تؤثر جودة السطح بشكل مباشر على أداء التآكل والنظافة.
- بالنسبة لأنظمة الضغط، تحقق من الجدول الزمني (SCH 10، 40، 80، 120، 160) وقارن تصنيف الضغط الناتج مع ظروف التصميم الخاصة بك.
تعد الشهادات والاختبارات المصدر الأكثر شيوعًا للنزاعات عند وصول الطلبات. المقال على المعايير والشهادات المطبقة على الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ يقدم قائمة مرجعية عملية لما يجب أن تحتويه الأوراق وكيفية التحقق من صحتها.
يظل 1.4301 هو الدرجة الأوستنيتي الافتراضية لأسباب قوية: فهو يتشكل ويلحم بسهولة، ويقاوم التآكل العادي، ويوفر أفضل توازن بين أداء التكلفة في عائلة الفولاذ المقاوم للصدأ. المفتاح هو احترام حدوده، بما في ذلك الوسائط الحاملة للكلوريد، ونطاق التحسس، وخفض درجة الحرارة المرتفعة. عندما يتم فهم هذه التفاصيل وتحديدها بشكل صحيح، يوفر نظام الأنابيب 1.4301 عقودًا من الخدمة الموثوقة بأقل قدر من الصيانة.
