Химиялық құрам: 304 маркалы коррозияға төзімді болаттың металлургиялық негізі
304 маркалы коррозияға төзімді болат пластинкаларының ерекше сапасы оның дәл тепе-теңдікте болатын химиялық құрамынан туындайды, бұл құрам хром-никельді коррозияға төзімді болаттардың аустениттік тобына жатады. ASTM A240 стандарты бойынша 304 маркасы (UNS S30400) хромды 17,5%–19,5% аралығында қамтиды, бұл материалдың ұзақ мерзімді коррозияға төзімділігін қамтамасыз ететін пассивті хром оксид қабатын түзеді никель 8,0%–10,5% мөлшерінде болады, ол аустениттік құрылымды тұрақтандырады, сонымен қатар пластиналықты, беріктікті және өңделуге ыңғайлылықты арттырады және қорытпаның магниттік емес қасиеттеріне үлес қосады көміртегінің мөлшері ең көп дегенде 0,08% (практикада әдетте 0,07%) болады, бұл дәншекаралық коррозияға әкелуі мүмкін — сварка кезінде хром карбидінің тұнбаға шығуын болдырмауға көмектеседі марганец мөлшері ең көп дегенде 2,0%, кремний — 0,75%, фосфор — 0,045%, күкірт — 0,030% шегінде шектелген құрамның қалған бөлігі — темір, ол негізгі матрица ретінде қызмет етеді. Хром мен никельдің арасындағы әсіресе синергиялық әсердің қосылуы берік, коррозияға төзімді қорытпа түзеді, ол әртүрлі өнеркәсіптік салаларда ең кең таралған аустенитті коррозияға төзімді болат маркасы болып табылады .
Механикалық қасиеттер: беріктік, пластикалықтық және пішімделгіштік
304 маркалы коррозияға төзімді болаттың механикалық қасиеттері оның күш пен икемділік арасындағы өте жақсы тепе-теңдігін көрсетеді, сондықтан ол қатаң инженерлік қолданыстарға сәйкес келеді. Жылыту кезінде материалдың ең төменгі созылу беріктігі 515 МПа (75 ksi), ал ең төменгі ағу беріктігі 205 МПа (30 ksi) құрайды . Сынуға дейінгі ұзару 2 дюймде ең төменгі 40% құрайды, бұл 304 маркалы коррозияға төзімді болаттың өте жоғары икемділігін көрсетеді; ол терең тарту, илеу және айналу сияқты күрделі пішіндеу операцияларын трещиналар пайда болмайтындай етіп орындауға мүмкіндік береді. Жылытылған 304 маркалы коррозияға төзімді болаттың қаттылығы әдетте 92 HRB (Роквелл B) шегінде, Бринелл қаттылығы шамамен 187 болады . Материалдың серпімділік модулі шамамен 193–195 ГПа құрайды, бұл жүктеме астындағы өте жақсы қаттылықты қамтамасыз етеді . Жоғары температурада 304 маркалы коррозияға төзімді болат қайталанатын жұмыс режимінде шамамен 425°C-қа дейін, ал үздіксіз жұмыс режимінде 870°C-қа дейін жақсы механикалық қасиеттерін сақтайды температура 500°C асқан кезде беріктік шегі тұрақты түрде төмендейді, максималды азаюы шамамен 18% құрайды. Төмен температурада 304 маркалы коррозияға төзімді болат өте жоғары тоқтамдылық пен пластикалық қасиетке ие болады, серпімділіктен қаттылыққа ауысуы болмайды, сондықтан оны сұйықтатылған газдарды сақтау үшін арналған криогендік ыдыстар мен басқа да төмен температурада жұмыс істейтін құрылғыларда қолдануға болады салқындатылған деформация арқылы материалдың қатайту қабілеті жылумен өңдеусіз механикалық қасиеттерін арттыру қажет болатын бөлшектерге қосымша беріктік береді .
Физикалық қасиеттер: тығыздық, жылу өткізгіштігі және магниттік әрекет
304 маркалы коррозияға төзімді болаттың физикалық қасиеттері оны әртүрлі жұмыс ортасында кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. 304 маркалы коррозияға төзімді болаттың тығыздығы шамамен 7,9–8,0 г/см³ құрайды, бұл конструкциялық және жабдықтар үшін тиімді беріктік-салмақ қатынасын қамтамасыз етеді . Ota temperaturasındaғы жылу өткізгіштігі шамамен 16,2–16,3 Вт/м·К құрайды, бұл көміртекті болатқа қарағанда төмен, бірақ жылу алмасу құрылғылары (мысалы, жылу алмастырғыштар мен салқындату орамдары) үшін жеткілікті. . Жылулық кеңею коэффициенті 0°C–100°C аралығында шамамен 17,2 × 10⁻⁶/К құрайды; бұл жылу циклдары немесе әртүрлі металдардан жасалған қосылыстарды қолданатын конструкцияларды жобалаған кезде ескерілуі тиіс. Меншікті жылу сыйымдылығы шамамен 500 Дж/кг·К. 304 маркалы коррозияға төзімді болаттың балқу температурасы шамамен 1400–1450°C, бұл оған жоғары температурада өте жақсы тұрақтылық береді. Жұмсартылған күйінде 304 маркалы болат негізінен магнитті емес, бірақ оны суыту арқылы деформациялаған кезде мартенсит түзілуіне байланысты оңай магниттелуі мүмкін. . Бұл магниттік реакция әдетте әлсіз болады және көптеген қолданыстарда өнімнің жұмысына маңызды әсер етпейді. Материалдың электрлік кедергісі 20°C-та шамамен 72 мкОм·см құрайды, бұл оны кейбір электрлік және электрондық қолданыстарға жарамды етеді.
Коррозияға төзімділік: Пассивті қабат және қоршаған ортаға әсер ету
304 маркалы шымыр болаттың коррозияға төзімділігі — оның негізгі сипаттамасы, ол хром мазмұнынан туындайды, бұл бетінде жұқа, тығыз және өзін-өзі қалпына келтіретін хром оксидінен тұратын пассивті қабат құрады. Бұл пассивті қабат әртүрлі коррозиялық орталарға, соның ішінде көптеген тотығуыш қышқылдарға, органикалық қышқылдарға және атмосфералық жағдайларға жоғары төзімділік береді . Атмосфералық жағдайларда 304 маркалы шымыр болат қызметінде қызмет етуге қолайлы болатындай, құрылыс қолданысына, ғимараттардың сыртқы қабырғаларына және сыртқы жабындарға арналған темірдің ржавчинага және лекелерге төзімділігін көрсетеді. Тағам өңдеу ортасында, сүт құрылғыларында, пиво дайындауда және сусындармен жұмыс істеуде материалдың коррозияға төзімділігі өте жоғары болады, өйткені оның тазартылуы оңай және реакцияға түспейтін беті өнімнің ластануын болдырмаққа көмектеседі химиялық өңдеу саласында 304 маркалы болат органикалық және бейорганикалық химиялық заттардың әсерінен коррозияға төзімді, бірақ күшті тотықсыздандырғыш қышқылдар мен хлоридтерге бай ортада (мысалы, пішінді немесе жарықшақты коррозия пайда болуы мүмкін) қолдануға ұсынылмайды. Стандартты 304 маркалы болаттағы төмен көміртегі мөлшері (ең көп дегенде 0,08 %), әсіресе 304L маркалы болаттағы (ең көп дегенде 0,03 %) көміртегі мөлшері сварка кезінде кристалл шекараларында хром карбидтерінің тұнбаға түсуі — яғни сезімталдану қаупін азайтады, бұл интеркристалды коррозияға әкелуі мүмкін. сондықтан 304L маркалы болаттың сваркаланған құрылымдарға қолданылуы жиі таңдалады, егер свarкадан кейінгі жылумен өңдеу іске аспаса. 316 маркалы болатқа молибден қосылуы хлоридтерге қарсы төзімділікті жақсартады, бірақ көптеген қолданыстарда 304 маркалы болат коррозияға төзімділік пен құнының қатынасы бойынша өте жақсы тепе-теңдік ұсынады. .
Дайындау және өңдеу сипаттамалары
304 маркалы коррозияға төзімді болаттың өндіріс сипаттамалары оны әртүрлі салаларда өндіріс үшін қолайлы материал етеді. Бұл материал газды вольфрамды доғалы дәнекерлеу (GTAW/TIG), газды металл доғалы дәнекерлеу (GMAW/MIG) және қорғаныс қабатты дәнекерлеу (SMAW) сияқты барлық стандартты балқыту арқылы дәнекерлеу әдістерінде өте жақсы дәнекерленеді дәнекерлеуден кейінгі жылумен өңдеу әдетте коррозияға төзімділікті қалпына келтіру үшін қажет емес, бірақ дәнекерлеу кезіндегі жылулық тонды жою және пассивті қабатты қалпына келтіру үшін дәнекерленген бетті тазарту мен пассивтеу ұсынылады төмен көміртекті құрамы жылу әсерінің аймағында карбидтің тұнбаға шөгуін азайтады, бұл интеркристалды коррозия қаупін төмендетеді пішіндеу мүмкіндігі бойынша 304 маркалы коррозияға төзімді болат жоғары созылғыштыққа ие және өте жақсы тарту, пішіндеу және айналдыру қасиеттеріне ие, ол терең тарту, созылған пішіндеу және иілу арқылы күрделі пішіндерді өндіруге мүмкіндік береді материалдың жұмыс қатайту жылдамдығы салыстырмалы түрде жоғары, бұл суық өңдеу арқылы беріктендіруге артықшылық береді, бірақ трещиналар пайда болуын болдырмау үшін формаларды дайындау кезінде оны ескеру қажет өңделгіштігі жақсы, еркін өңделетін болатқа қарағанда өңделгіштік коэффициенті шамамен 45–50% құрайды, бірақ жұмыс қатайтуын бақылау мен оптималды беттік жақсылату үшін сәйкес кесу құралдарын, салқындатқыштарды және жылдамдықтарды қолдану ұсынылады .
Негізгі салалар бойынша әртүрлі қолданыстар
Коррозияға төзімділік, механикалық қасиеттер мен өңделгіштіктің үйлесімі 304 маркалы шымыр болат плитасын тұрмыстық саладан бастап әртүрлі өнеркәсіптік салаларда қолданылуын міндетті етеді. Бұл тамақ және сусындар өнеркәсібі , 304 маркалы шымыр болат өңдеу жабдықтары, сақтау резервуарлары, конвейерлер, пісіру ыдыстары, сүт өндірісі жабдықтары мен ас үй құрал-жабдықтары үшін стандартты материал болып табылады іске қосты. химиялық және мұнайхимиялық салалар 304 маркалы шымыр болатты қысымды ыдыстар, жылу алмастырғыштар, реакторлар, трубопроводтар мен сақтау резервуарлары үшін қолданады. Ал фармацевтикалық және медициналық қолданыстар , 304 маркалы шымыр болат хирургиялық құралдар, аурухана жабдықтары, гигиеналық арматуралар мен таза бөлмелердегі компоненттер үшін қолданылады іске қосты. құрылыс пен архитектура саласында құрылыс фасадтарын, төбелерді, қабырға қаптамаларын, поручендерді және құрылымдық бөліктерді жасау үшін 304 маркалы болатты қолданады . Мәлімдеме автомобилдер және транспорт , 304 маркалы болатты шығару жүйелерінде, көрінетін бөліктерде және құрылымдық бөліктерде қолданады. Бұл энергетика және электр энергиясын өндіру салаларында 304 маркалы болатты ядролық ыдыстарда, жылу алмастырғыштарда және сумен қоректендіру құбырларында қолданады . Қосымша қолданыс аясына деніз сапары табиғаты , қағаз санаты , мата бояу жабдықтары , салқындату және криогендік ыдыстар . Бұл таңғажайып көптіліктілік, дәлелденген сапасы мен тиімділігі 304 маркалы коррозияға төзімді болатты әлем бойынша ең кең таралған коррозияға төзімді болат маркасы ретінде орнатады .
