Thông số kỹ thuật của Châu Âu yêu cầu 1.4301, bản vẽ của Mỹ yêu cầu 304 và chứng chỉ nhà máy từ Châu Á liệt kê 0Cr18Ni9. Đây là ba tên gọi cho cùng một loại thép không gỉ austenit, loại có khối lượng di chuyển lớn nhất trên thế giới. Nếu bạn mua hoặc chỉ định ống, phụ kiện, mặt bích hoặc ống không gỉ, việc biết 1.4301 thực sự là gì, nó có thể được đẩy bao xa và lỗi ở đâu sẽ ngăn chặn cả thông số kỹ thuật quá mức và lỗi tại hiện trường. Hướng dẫn này cung cấp cho bạn thành phần, thuộc tính, giới hạn và kiểm tra mua sắm quan trọng trong thực tế.
Thép không gỉ 1.4301 là gì?
1.4301 là số vật liệu được sử dụng trong loạt tiêu chuẩn EN 10088 cho thép không gỉ austenit crom-niken. Tên quy chuẩn là X5CrNi18-10 và tên tương đương quốc tế gần nhất là AISI 304, UNS S30400, JIS SUS304 và loại 06Cr19Ni10 hiện tại của Trung Quốc. Hợp kim này thường được gọi là thép không gỉ 18/8 vì thành phần của nó tập trung vào 18% crôm và 8% niken.
Vì cấu trúc là austenit nên 1.4301 không có từ tính trong điều kiện ủ dung dịch, rất dẻo và có khả năng kéo sâu, uốn cong và hàn mà không cần gia nhiệt trước. Gia công nguội làm tăng độ bền và độ cứng nhưng cũng tạo ra từ tính nhẹ. Sự kết hợp giữa khả năng chống ăn mòn, khả năng định hình, khả năng hàn và chi phí vừa phải làm cho 1.4301 cấp mặc định cho ống công nghiệp nói chung bất cứ khi nào dịch vụ không yêu cầu vật liệu hợp kim cao hơn.
Thành phần hóa học và tương đương quốc tế
Bảng bên dưới hiển thị các giới hạn EN 10088-2 cho 1.4301 và các giá trị điển hình cho AISI 304. Cả hai giá trị này đủ gần để các nhóm mua sắm có thể coi chúng là có thể hoán đổi cho nhau cho hầu hết các mục đích, miễn là tài liệu phù hợp với điều kiện giao hàng thực tế.
| Yếu tố | Giới hạn 1.4301 EN (%) | AISI 304 điển hình (%) |
|---|---|---|
| Cacbon (C) | tối đa 0,07 | 0,04-0,06 |
| Silic (Si) | tối đa 1,00 | 0,30-0,60 |
| Mangan (Mn) | tối đa 2,00 | 1,00-1,50 |
| Phốt pho (P) | tối đa 0,045 | tối đa 0,045 |
| Lưu huỳnh (S) | tối đa 0,030 | tối đa 0,030 |
| Crom (Cr) | 17.50-19.50 | 18.00-19.00 |
| Niken (Ni) | 8.00-10.50 | 8.00-10.00 |
| Nitơ (N) | tối đa 0,11 | 0,05-0,10 |
Biến thể Carbon thấp 1.4307 (304L)
Khi hàn các phần nặng, giới hạn carbon trở nên quan trọng. Phiên bản carbon thấp 1.4307 (304L) giới hạn lượng carbon ở mức 0,030% và giảm thiểu nguy cơ kết tủa cacbua crom trong vùng ảnh hưởng nhiệt. Nhiều nhà cung cấp thường xuyên cung cấp vật liệu 304/304L được chứng nhận kép đáp ứng cả hai giới hạn, đó là lý do tại sao hai ký hiệu này thường được trích dẫn cùng nhau trên một giấy chứng nhận của nhà máy.
Tương đương được sử dụng ở các thị trường khác nhau
- Châu Âu: 1.4301, X5CrNi18-10 theo EN 10088
- Hoa Kỳ: AISI 304, UNS S30400
- Nhật Bản: SUS304
- Trung Quốc: 06Cr19Ni10 (ký hiệu mới), 0Cr18Ni9 (ký hiệu cũ)
Tính chất cơ lý
Tính chất cơ học ở nhiệt độ phòng
Các đặc tính phụ thuộc vào dạng sản phẩm, độ dày thành và mức độ gia công nguội. Đối với ống liền mạch được ủ bằng dung dịch, mong đợi các giá trị nằm trong phạm vi bên dưới khi được thử nghiệm theo phương pháp EN hoặc ASTM.
| Tài sản | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Độ bền bằng chứng 0,2% (Rp0,2) | 210-230 MPa |
| Độ bền kéo (Rm) | 520-720 MPa |
| Độ giãn dài khi đứt (A) | 45% phút |
| độ cứng | tối đa 215 HBW |
| Mô đun đàn hồi ở 20°C | 200 GPa |
Tính chất vật lý
| Tài sản | Giá trị |
|---|---|
| Mật độ | 7,90 g/cm³ |
| Độ dẫn nhiệt ở 20°C | 15 W/(m·K) |
| Nhiệt dung riêng | 500 J/(kg·K) |
| Điện trở suất | 0,73 ohm·mm²/m |
| Hệ số giãn nở nhiệt trung bình (20-100°C) | 0,000016 mỗi K |
| phạm vi nóng chảy | 1400-1450°C |
Độ dẫn nhiệt thấp so với thép cacbon rất quan trọng khi thiết kế bộ trao đổi nhiệt và khi hàn. Nhiệt đầu vào vẫn tập trung gần mối nối, do đó quy trình hàn phải kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp và thường sử dụng cường độ dòng điện thấp hơn thép cacbon có cùng độ dày thành.
Chống ăn mòn
1.4301 chống ăn mòn trong khí quyển, nước ngọt, sản phẩm thực phẩm và nhiều loại môi trường hữu cơ và vô cơ. Màng oxit crom bảo vệ có khả năng tự phục hồi: khi bề mặt bị trầy xước, màng sẽ hình thành lại khi có oxy. Niken giữ cho cấu trúc austenit ổn định và góp phần tạo ra sức đề kháng trong môi trường khử nhẹ.
Giới hạn thực tế là clorua. Trong nước biển, muối bắn tung tóe hoặc các dòng xử lý có hàm lượng clorua vừa phải, 1.4301 dễ bị ăn mòn rỗ và kẽ hở. Trên khoảng 60°C, clorua cũng có thể gây ra hiện tượng nứt ăn mòn do ứng suất. Đối với những dịch vụ như vậy, sự khác biệt chính giữa ống thép không gỉ 304 và 316 chỉ ra tại sao loại chứa molypden là lựa chọn an toàn hơn.
Một hạn chế khác là ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn. Nếu vật liệu được giữ trong 425-850°C phạm vi, cacbua crom kết tủa ở ranh giới hạt và ma trận xung quanh mất crom. Đây là lý do tại sao các bình hàn và ống có thành dày thường chỉ định phiên bản 1.4307 (304L) carbon thấp thay vì 1.4301.
Khả năng chịu nhiệt và giới hạn nhiệt độ
Trong dịch vụ hàng không liên tục, 1.4301 chống lại quá trình oxy hóa lên đến khoảng 870°C . Mức độ phơi sáng không liên tục có thể tăng cao hơn một chút nhưng tỷ lệ sẽ trở nên rõ rệt ở nhiệt độ trên 800°C. Tuy nhiên, độ bền cơ học sẽ giảm nhanh chóng khi nhiệt độ vượt quá 425°C, do đó các bộ phận chịu áp lực phải được thiết kế theo quy chuẩn đã được phê duyệt để giảm ứng suất cho phép tương ứng.
Khoảng nhạy cảm giữa 425°C và 850°C là hạn chế thực sự đối với kết cấu hàn. Đối với các ống dày hơn khoảng 6 mm, chỉ định 304L để giữ cho vùng chịu ảnh hưởng nhiệt chống ăn mòn. Các bộ phận hoạt động liên tục ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như các bộ phận của nồi hơi và lò nung, thường chuyển sang loại ổn định hoặc loại không gỉ có hợp kim cao hơn; tổng quan của chúng tôi về các loại thép không gỉ nhiệt độ cao giải thích các lựa chọn và giới hạn thực tế của chúng.
Chế tạo, hàn và hoàn thiện bề mặt
Hình thành và gia công
1.4301 có độ dẻo tuyệt vời và cứng lại nhanh chóng. Uốn nguội, uốn cong, uốn cong và tạo hình cuộn rất đơn giản với dụng cụ tiêu chuẩn. Tốc độ hóa cứng gần gấp đôi so với thép cacbon, vì vậy việc gia công đòi hỏi các công cụ cào dương sắc bén, thiết lập máy cứng nhắc và tốc độ cắt thấp hơn. Gia công nóng nên được thực hiện trong khoảng từ 1150°C đến 1260°C, sau đó là ủ dung dịch trên 1040°C và làm nguội nhanh để khôi phục hoàn toàn khả năng chống ăn mòn.
Hàn
Tất cả các quy trình thông thường, bao gồm TIG, MIG, MMA và hàn laze, đều tạo ra các mối nối âm thanh theo tiêu chuẩn 1.4301. Chất độn được đề xuất là loại 18/8 như ER308L. Giữ nhiệt độ giữa các đường hàn dưới 150°C, sử dụng nhiệt lượng đầu vào thấp và làm sạch ngược bằng argon để tránh hiện tượng oxy hóa gốc mối hàn, như trong đường ống hợp vệ sinh. Sau khi hàn, tẩy và thụ động loại bỏ màu nhiệt và khôi phục màng thụ động.
Các ứng dụng phổ biến trong đường ống và ống dẫn
1.4301 là điểm khởi đầu cho hầu hết các hệ thống ống không gỉ và xuất hiện ở hầu hết mọi lĩnh vực vận chuyển chất lỏng, khí hoặc bột.
- Bộ trao đổi nhiệt, bình ngưng và bó làm mát
- Dây chuyền nhà máy hóa chất sản xuất axit hữu cơ, rượu và dòng xử lý nhẹ
- Bình chịu áp lực, bể chứa và trang trí nồi hơi
- Đường ống chế biến thực phẩm, đồ uống và sữa
- Hệ thống cấp nước và phân phối nước uống
- Ống thiết bị đo lường và điều khiển
- Ống kiến trúc, kết cấu và trang trí
Bộ trao đổi nhiệt và ống ngưng tụ
Đối với nhiệt độ vừa phải và môi trường sạch, ống trao đổi nhiệt thép không gỉ 304 liền mạch cung cấp khả năng truyền nhiệt đáng tin cậy, làm sạch dễ dàng và tuổi thọ dài với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ so với hợp kim niken. Bề mặt hoàn thiện và độ sạch bên trong của ống được kiểm soát vì cả hai đều ảnh hưởng đến sự tắc nghẽn và giảm áp suất.
Bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ 304 Ống truyền nhiệt hiệu quả Supp Công ty TNHH Vật liệu Đặc biệt Xinhang Chi nhánh Hàng Châu là Bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ liền mạch tùy chỉnh của Trung Quốc 304 Ống truyền nhiệt... Xem sản phẩm → Dây chuyền xử lý hóa học
Trong các nhà máy hóa chất, dòng 1.4301 mang axit axetic, axit xitric, rượu và nhiều chất lỏng trung tính hoặc hơi kiềm. A Ống hóa chất 304 liền mạch 114 mm OD là kích thước được chỉ định thường xuyên trong dịch vụ này, mang lại độ bền cơ học tốt với độ dày thành vừa phải và khả năng hàn dễ dàng.
Tính chất cơ học tốt Thép không gỉ liền mạch 114 Od Ống hóa chất 304 Sup Công ty TNHH Vật liệu đặc biệt Xinhang Chi nhánh Hàng Châu là tùy chỉnh của Trung Quốc Tính chất cơ học tốt Thép không gỉ liền mạch 114 Od Hóa chất ... Xem sản phẩm → Ứng dụng bình áp lực và nồi hơi
Khi áp suất bên trong, thay vì ăn mòn, quyết định thiết kế, thì lịch trình nặng hơn sẽ giữ cho cấp độ tiết kiệm. A Ống bình áp lực SCH 120 304 cung cấp độ dày thành cần thiết cho chế độ làm việc áp suất cao trong khi vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn của hợp kim 18/8.
Sch 120 Độ dày thành ống bằng thép không gỉ Ống áp lực liền mạch 304 Cung cấp Công ty TNHH Vật liệu đặc biệt Xinhang Chi nhánh Hàng Châu là ống thép không gỉ Sch 120 có độ dày thành ống liền mạch của Trung Quốc... Xem sản phẩm → Những điều cần xác minh khi mua ống 1.4301
Bởi vì 304 được sản xuất rộng rãi nên cạnh tranh về giá rất gay gắt và chất lượng khác nhau giữa các nhà cung cấp. Các bước kiểm tra sau đây giúp giảm rủi ro mua sắm trước khi nguyên liệu đến xưởng của bạn.
- Xác nhận tiêu chuẩn quản lý: EN 10216-5 cho ống không gỉ liền mạch, ASTM A312 cho ống hoặc ASTM A269 cho ống có đường kính nhỏ. Tiêu chuẩn xác định dung sai và yêu cầu thử nghiệm.
- Yêu cầu giấy chứng nhận của nhà máy và xác minh hàm lượng carbon thực tế. Vật liệu gọi là 304 có thể chứa 0,05% hoặc 0,06% carbon; 304/304L được chứng nhận kép duy trì ở mức dưới 0,030%.
- Kiểm tra dữ liệu thử nghiệm cơ học so với mức tối thiểu cần thiết cho hình dạng sản phẩm và độ dày thành của bạn.
- Xác nhận dung sai đường kính ngoài, độ dày thành và độ bầu dục, đặc biệt đối với ống dụng cụ và ống trao đổi nhiệt phải vừa với các cụm có khe hở khít.
- Nêu rõ điều kiện bề mặt cần thiết: ngâm, ủ sáng, đánh bóng cơ học hoặc đánh bóng điện. Chất lượng bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất ăn mòn và vệ sinh.
- Đối với hệ thống áp suất, hãy xác minh lịch trình (SCH 10, 40, 80, 120, 160) và so sánh mức áp suất thu được với các điều kiện thiết kế của bạn.
Giấy chứng nhận và thử nghiệm là nguồn tranh chấp phổ biến nhất khi có đơn đặt hàng. Bài viết trên tiêu chuẩn và chứng nhận áp dụng cho ống liền mạch bằng thép không gỉ đưa ra một danh sách kiểm tra thực tế về nội dung giấy tờ cần có và cách xác nhận nó.
1.4301 vẫn là loại austenit mặc định vì những lý do chắc chắn: nó hình thành và hàn dễ dàng, chống ăn mòn thông thường và mang lại sự cân bằng hiệu quả chi phí tốt nhất trong dòng thép không gỉ. Điều quan trọng là tôn trọng các giới hạn của nó, bao gồm môi trường chứa clorua, phạm vi nhạy cảm và giảm nhiệt độ tăng cao. Khi những chi tiết đó được hiểu và chỉ định chính xác, hệ thống đường ống 1.4301 sẽ mang lại dịch vụ đáng tin cậy trong nhiều thập kỷ với mức bảo trì tối thiểu.
