Lamiera di acciaio inossidabile / piastra in lega 304 / 304H

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Lamiera di acciaio inossidabile / piastra in lega 304 / 304H

304/304H (UNS S30400/S30409) è una modifica dell'acciaio inossidabile comunemente usato noto come acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel "18-8". Offre una maggiore resistenza a temperature superiori a 800°F (427°C) controllando il contenuto di carbonio nell'intervallo 0,04-0,10%. Questa lega è nota per la sua versatilità, convenienza e resistenza alla corrosione, che la rendono adatta per un'ampia gamma di applicazioni per uso generale. È comune che il 304H abbia la doppia certificazione sia come 304 che come 304H. L'alto contenuto di carbonio del 304H gli consente di soddisfare le proprietà meccaniche e i requisiti granulometrici del 304H, garantendo che possieda le caratteristiche desiderate. La lega 304/304H presenta una resistenza generale alla corrosione simile a quella dell'acciaio inossidabile 304/304L. È in grado di resistere alla corrosione atmosferica e agli ambienti moderatamente ossidanti e riducenti. Tuttavia, a causa del suo alto contenuto di carbonio, la precipitazione del carburo può verificarsi nella zona termicamente alterata delle saldature. Allo stato ricotto, la lega 304/304H non è magnetica. Tuttavia, può diventare leggermente magnetico a causa della lavorazione a freddo o della saldatura. Può essere facilmente saldato e lavorato utilizzando le pratiche standard di fabbricazione in officina.

 
 

Applicazioni

  • Processi chimici e petrolchimici: recipienti a pressione, serbatoi, scambiatori di calore, sistemi di tubazioni, flange, raccordi, valvole e pompe

Standard

ASTM.......................... A 240
ASME.......................... SA 240
AMS........................... 5513
QQ-S .......................... 766

Resistenza alla corrosione

L'acciaio inossidabile 304/304H offre una buona resistenza alla corrosione atmosferica, nonché a varie sostanze chimiche organiche e inorganiche in ambienti da moderatamente ossidanti a moderatamente riducenti. Il suo alto contenuto di cromo offre resistenza alle soluzioni ossidanti, incluso l'acido nitrico fino al 55% in peso a temperature fino a 176°F (80°C). La lega resiste anche agli acidi organici moderatamente aggressivi come l'acido acetico. La presenza di nichel nella lega contribuisce alla sua resistenza a soluzioni moderatamente riducenti, come l'acido fosforico puro, indipendentemente dalla concentrazione, sia in soluzioni fredde che calde diluite. Può anche funzionare bene in soluzioni caustiche senza cloruri o fluoruri a temperature moderate. Tuttavia, la lega 304/304H non si comporta bene in ambienti altamente riducenti contenenti cloruri e acido solforico. Nel servizio di acqua dolce con bassi livelli di cloruro (meno di 100 ppm).

304/304H si comporta bene. Tuttavia, a livelli più elevati di cloruro, diventa suscettibile alla corrosione interstiziale e alla vaiolatura. In condizioni così severe, si consiglia una lega con un contenuto di molibdeno più elevato, come la 316/316L. 304/304H non è raccomandato per l'uso in ambienti marini. Nella maggior parte dei casi, la resistenza alla corrosione delle leghe 304, 304L e 304H sarà approssimativamente uguale in vari ambienti corrosivi. Tuttavia, in ambienti che possono causare corrosione intergranulare delle saldature e delle zone termicamente alterate, la lega 304L dovrebbe essere utilizzata a causa del suo basso contenuto di carbonio, che aiuta a mitigare tale corrosione.

Temperatura minima (°F) alla quale il tasso di corrosione supera i 5mpy
CORROSIONE
AMBIENTE
Digitare
304/304H
Digitare
316L
2205
(UNS S32205)
Anno 2507
0,2% Acido cloridrico >Bollente >Bollente >Bollente >Bollente
1% Acido cloridrico 86p 86 185 >Bollente
10% Acido solforico 122 140 167
60% Acido solforico <54 <59 <57
96% Acido solforico 113 77 86
85% Acido Fosforico 176 203 194 203
10% di acido nitrico >Bollente >Bollente >Bollente >Bollente
65% Acido Niitrico 212 212 221 230
80% Acido Acetico 212p >Bollente >Bollente >Bollente
50% Acido Formico ≤50 104 194 194
50% Idrossido di sodio 185 194 194 230

83% Acido Fosforico +
2% Acido fluoridrico

113 149 122 140
60% Acido Nitrico +
2% Acido Cloridrico
>140 >140 >140 >140
50% Acido Acetico +
50% di anidride acetica
>Bollente 248 212 230
1% Acido cloridrico +
0,3% Cloruro Ferrico
68p 77p 113 punti 203 punti
10% Acido Solforico +
2000ppm Cl- + N2
77 95 122
10% Acido Solforico +
2000ppm Cl- + SO2
<<59p <59 104
WPA1, alto contenuto di Cl <<50 ≤50 113 203
WPA2, alto contenuto F <<50 ≤50 140 167

ps = può verificarsi vaiolatura
ps = può verificarsi corrosione per vaiolatura/fessura

WPAP2O5CL-F-H 2SO4Fe2O3Al2O3SiO2CaOMgO
1 54 0.20 0.50 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70
2 54 0.02 2.0 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70

Analisi chimica

% in peso (tutti i valori sono massimi a meno che non sia indicato diversamente un intervallo)

Elemento 304 304H
Cromo 18.0 min.-20.0 max. 18.0 min.-20.0 max.
Nichel 8,0 min.-10,5 max. 8,0 min.-10,5 max.
Carbonio 0.08 0,04 min-0,10 max.
Manganese 2.00 2.00
Fosforo 0.045 0.045
Zolfo 0.030 0.030
Silicio 0.75 0.75
Azoto 0.10 0.10
Ferro Bilancia Bilancia

Proprietà fisiche

Densità

0,285 libbre/pollice3
7,90 g/cm3

Calore specifico

0,12 BTU/lb-°F (32 – 212°F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)

Modulo di elasticità

29,0 x 106
200 GPa

 

Conducibilità termica 212 °F (100 °C)

9,4 BTU/ora/piede2/piede/°F
16,3 W/m-°K

Intervallo di fusione

2550 – 2590 °F
1398 – 1421°C

Resistività elettrica

29,1 Microhm-in a 68°C
73 Microhm-cm a 20°C
Coefficiente medio di dilatazione termica
temperatura
Intervallo di 
°F °C in/in °F cm/cm °C
68-212 20-100 9,2 x 10-6 16,6 x 10-6
68-932 20-500 10,0 x 10-6 18,0 x 10-6
68-1600 20-870 11,0 x 10-6 19,8 x 10-6

Proprietà meccaniche

  ASTM
  Tipico* Tipo 304 Tipo 304H
0,2% di resistenza allo snervamento offset, ksi 43 30 minuti 30 minuti
Resistenza alla trazione, ksi 91 75 minuti 70 minuti
Allungamento in 2 pollici, % 58 40 minuti 40 minuti
Riduzione della superficie, % 68
Durezza, Rockwell B 83 92 max. 92 max.

Dati di fabbricazione

304/304H può essere facilmente saldato e lavorato secondo le pratiche di fabbricazione standard dell'officina.

Formatura a freddo

La lega è abbastanza duttile e si forma facilmente. Le operazioni di lavorazione a freddo aumenteranno la resistenza e la durezza della lega e potrebbero lasciarla leggermente magnetica.

Formatura a caldo

Per la maggior parte dei processi di lavorazione a caldo si consigliano temperature di esercizio di 1652–2102°F (750–1150°C). Per la massima resistenza alla corrosione, il materiale deve essere ricotto a una temperatura minima di 1900°F (1038°C) e temprato in acqua o raffreddato rapidamente con altri mezzi dopo la lavorazione a caldo.

Lavorazione a macchina

304/304H è soggetto a incrudimento durante la deformazione ed è soggetto a rottura del truciolo. I migliori risultati di lavorazione si ottengono con velocità più basse, avanzamenti più pesanti, lubrificazione eccellente, utensili affilati e attrezzature rigide potenti.

FunzionamentoLubrificazioneutensileCONDIZIONI
      Profondità-mm Profondità in ingresso Avanzamento-mm/t Alimentazione/t Velocità-m/min Velocità-ft/min
Tornitura Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 6 .23 0.5 .019 13-18 42.6-59
Tornitura Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 3 .11 0.4 .016 20-25 65.6-82
Tornitura Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 1 .04 0.2 .008 26-31 85.3-101.7
Tornitura Carburo Olio secco o da taglio 6 .23 0.5 .019 75-85 246-278.9
Tornitura Carburo Olio secco o da taglio 3 .11 0.4 .016 90-100 295.3-328.1
Tornitura Carburo Olio secco o da taglio 1 .04 0.2 .008 110-120 360.8-393.7
      Profondità di taglio-mm Profondità di taglio Avanzamento-mm/t Avanzamento/t Velocità-m/min Velocità-ft/min
Taglio Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 1.5 .06 0.03-0.05 .0012-.0020 18-23 59-75.5
Taglio Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 3 .11 0.04-0.06 .0016-.0024 19-24 62.3-78.7
Taglio Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 6 .23 0.05-0.07 .0020-.0027 20-25 65.6-82
      Punta ø mm Punta ø in Avanzamento-mm/t Avanzamento/t Velocità-m/min Velocità-ft/min
Trivellazione Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 1.5 .06 0.02-0.03 .0007-.0012 10-14 32.8-45.9
Trivellazione Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 3 .11 0.05-0.06 .0020-.0024 12-16 39.3-52.5
Trivellazione Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 6 .23 0.08-0.09 .0031-.0035 12-16 39.3-52.5
Trivellazione Acciaio ad alta velocità Olio da taglio 12 .48 0.09-0.10 .0035-.0039 12-16 39.3-52.5
          Avanzamento-mm/t Avanzamento/t Velocità-m/min Velocità-ft/min
Profilatura di fresatura Acciaio ad alta velocità Olio da taglio     1.05-0.10 .002-.004 12-22 39.4-72.2

Saldatura

304/304H può essere facilmente saldato con la maggior parte dei processi standard. Dopo la saldatura della lega 304/304H, potrebbe essere necessario ricuocere la piastra per ripristinare la resistenza alla corrosione persa dalla sensibilizzazione alla corrosione intergranulare quando i carburi di cromo precipitano nei bordi dei grani nella zona termicamente alterata della saldatura.