Atmosferik ve hafif kimyasal ortamda korozyon direnci ile şekillendirilebilirliğin birlikte istendiği genel amaçlı parçalar için alınır: tank ve kap gövdesi, boru hattı, yapısal ve dekoratif eleman, gıda ve içecek ekipmanı.
Formlar
Yuvarlak çubuk · Lama · Levha · Sac · Boru · Dövme. Tüm formlar sipariş bazlı temin edilir.
Standartlar
AMS 5513 (sac, şerit, levha) · AMS 5639 (çubuk, tel, dövme, mekanik boru, bilezik) · AMS 5560 (dikişsiz boru) · AMS 5565 (dikişli boru). ASTM: A240 / SA-240 (levha, sac, şerit) · A276 / SA-276 ve A479 / SA-479 (çubuk ve profil) · A312 / SA-312 (pipe, TP304) · A213 / SA-213 ve A249 (tube, TP304) · A182 / SA-182 (dövme flanş ve fitting, F304) · A403 (fitting, WP304) · A580 (tel) · A484 (genel şartlar). EN: 10088-2, 10088-3, 10028-7, 10216-5, 10217-7, 10222-5, 10272. AMS numaraları 304 ve 304L için AYRIDIR. AMS 5513 304’e, AMS 5511 304L’ye aittir; AMS 5639 304’e, AMS 5647 304L’ye aittir. Bu dört numaranın karıştırılması sahada en sık görülen şartname hatasıdır.
Artısı
304L’ye göre 35 MPa daha yüksek akma minimumu: ASTM A240’ta 205 MPa’ya karşı 170 MPa, çekmede 515 MPa’ya karşı 485 MPa. Aynı şartnamede uzama minimumu (%40) ve sertlik tavanı (201 HBW / 92 HRB) her iki kalitede aynıdır, yani bu kazanç sünekliği veya işlenebilirliği karşılığında alınmaz.
Kaynak
Dolgu metali: AWS E308 / ER308, E308L / ER308L; AK Steel ayrıca 347’yi listeler. ÖN TAV GEREKMEZ — ostenitik yapı dönüşüm sertleşmesi göstermez. ASME Bölüm IX P-No 8 (ostenitik paslanmaz). Grup numarası dört bağımsız kaynakla doğrulanamadığı için verilmemiştir.
Sınırları
KLORÜRLÜ GERİLMELİ KOROZYON ÇATLAMASI: çekme gerilmesi altında klorür içeren ortamda yaklaşık 60 °C üzerinde çatlar. Atlas Steels, thyssenkrupp, Aalco, Alleima ve buymetal grade sheet bu eşiği ~60 °C verir; Outokumpu ~50 °C, ATI ~49 °C (120 °F) der — TEK SAYI YAZILMAMIŞTIR, pratik eşik 50-60 °C bandıdır.
Veriler üretici veri sayfalarından derlenmiştir · sipariş öncesi güncel şartnameden teyit ediniz
Bu sayfada · tıklayın, ilgili bölüme gider
AISI 304 NedirÜrün Formuna Göre StandartlarASME Kod Kabulü ve AZAMİ KOD SICAKLIKLARIKapsamı Sanıldığından Dar Olan Ürün FormlarıKimyasal BileşimMekanik DeğerlerFiziksel ÖzelliklerIsıl İşlem ve Isıl KararlılıkKaynakTalaşlı İmalatKorozyonDürüst KarşılaştırmaSık Sorulan Sorular
KOROZYON DAYANIMI: AISI 304 ve AISI 304L normal atmosferik ortamda korozif dayanımı çok iyidir. Asit miktarı mevcut bulunan sıcak ortamlarda, malzemenin iç yapısında kılcal çatlak ve çukur oluşturması, sıcaklığı 60°C’nin üstüne çıktığında gerilimden kaynaklanan yarıklar oluşması muhtemeldir. Standart sıcaklıkta kullanım suyunda 200 mg/L, 60°C’nin üzerinde 150 mg/L mevcut klora dayanıklıdır.
ISI DAYANIMI: 1.4301 (304) aralıklı 870°C’ye çıkan, sürekli olarak 925°C ısı olan ortamlarda iyi oksidasyon dayanımına sahiptir. Ancak ortam sulu ise ve 425-860°C sıcaklık mevcut ise korozyon dayanımı düşer. 304L’nin ise karbonu(C) düşük olduğundan bu ortamlarda karbür çökelmesi oluşmaz.
KAYNAK YAPILABİLİRLİK: Bütün kaynak metodlarında mükemmel kabiliyet gösterir, örneğin; elektrod, gazaltı veya tel vs. 304’e en uygun elektrod veya tel kalitesi 308, 304L’nin de 308L’dir. 304 kalite ince kesitlere kaynak uygulandığında kaynak ertesi tavlama gerektirmez, ancak kalın kesitlerde mutlaka uygulanması gerekir. 304L’nin ise kalın kesitlerde de kaynak sonrası tavlama işlemine gerek duyulmaz (örn. 6mm ve üzeri kalınlıklarda)
İŞLENEBİLİRLİK: 1.4301 (304) kalite dünyada en sık ve çok yönlü kullanılan paslanmaz çeliğidir. Mükemmel şekillenebilme ve kaynak kabiliyeti vardır. 304’ün östenitik yapısı ara tavlama yapmadan derin sıvama yapılabilmesini sağlar, dolayısıyla evye, doğalgaz bacaları ve kulplu tencere gibi derin sıvama gerektiren üretimlerde tercih edilir.
ISIL İŞLEM: Karbon (C) düşüklüğü sebebiyle ayrıca ısıl işlemle sertleştirilemez.
KULLANIM ALANLARI: Yiyecek işleme ekipmanları; Mutfak, tekne araç ve ekipmanlarında (evye, armatür, tencere, küpeşte vs.); Mimari dış cephe kaplamalarında (panel, ray vs.); Kimyasal taşıma konteynerlerinde; Isı dönüştürücülerinde (heat exchanger); Cıvata, somun, vidalarda; Yaylarda kullanılmaktadır.
AISI 304, çok yönlü, yüksek korozyon direncine sahip, işlenebilir ve dayanıklı bir paslanmaz çelik alaşımıdır.
Yuvarlak çubuk · Lama · Levha · Sac · Boru · Dövme Tüm formlar sipariş bazlı temin edilmektedir.
AISI 304 Nedir — ve 304 ile 304L Arasındaki Gerçek Fark
304 — 304L KARŞILAŞTIRMASI
A · KARBON — ASTM A240 bileşim tablosu (AYNI TABLO). Farkın TEK sebebi burasıdır.
ASTM A240 / ASME SA-240, Tablo 1 (bileşim). Her iki UNS de bu tablodadır.
DEFENCE METAL
Ölçüt
AISI 304
AISI 304L
Fark
Karbon (C) tavanı
%0,07 maks.
%0,030 maks.
304L 2,3 kat daha düşük. Diğer tüm elementler pratikte aynı banttadır.
Krom (Cr)
%17,5-20,0
%17,5-20,0
FARK YOK
Nikel (Ni)
%8,0-10,5
%8,0-12,0
304L’de üst sınır daha yüksek; östenit dengesini korumak içindir, korozyon farkının sebebi değildir.
B · ŞARTNAME MİNİMUMLARI — ASTM A240 mekanik tablosu (AYNI TABLO, oda sıcaklığı, çözelti tavlı)
ASTM A240 / ASME SA-240, Tablo 2. Değerler ŞARTNAME MİNİMUMUDUR, tipik değer değildir.
DEFENCE METAL
Ölçüt
AISI 304
AISI 304L
Fark
Çekme dayanımı minimumu
515 MPa (75 ksi)
485 MPa (70 ksi)
304 lehine 30 MPa
Akma dayanımı minimumu (%0,2)
205 MPa (30 ksi)
170 MPa (25 ksi)
304 lehine 35 MPa — düşük karbonun BEDELİ budur
Uzama minimumu
%40
%40
FARK YOK
Sertlik tavanı
201 HBW · 92 HRB
201 HBW · 92 HRB
FARK YOK
C · ISIL İŞLEM — ASTM A182 ısıl işlem tablosu (AYNI TABLO)
ASTM A182 / ASME SA-182, ısıl işlem tablosu. F304 ve F304L aynı satır şartına tabidir.
DEFENCE METAL
Ölçüt
AISI 304
AISI 304L
Fark
İşlem tipi
Çözelti tavı ve su verme
Çözelti tavı ve su verme
FARK YOK — ikisi de ÇÖKELME SERTLEŞMEZ
Minimum sıcaklık
1040 °C (1900 °F)
1040 °C (1900 °F)
FARK YOK
Soğutma
Sıvı ortamda su verme
Sıvı ortamda su verme
FARK YOK
D · DUYARLILAŞMA DİRENCİ — mekanizma; sayısal laboratuvar verisi DEĞİLDİR
Bu blok bir laboratuvar tablosu değildir; A bloğundaki karbon farkının doğrudan sonucudur ve üretici teknik bültenlerinin ortak ifadesidir. Sayısal bir duyarlılaşma süresi/sıcaklık eğrisi dört bağımsız kaynakla doğrulanamadığı için VERİLMEMİŞTİR.
DEFENCE METAL
Ölçüt
AISI 304
AISI 304L
Fark
Kaynak sonrası taneler arası korozyon direnci
Kaynak ısısı tane sınırlarında karbür çökeltebilir; kalın kesitte ve çok pasolu kaynakta risk gerçektir. Direnci geri kazanmak için kaynak sonrası çözelti tavı gerekir.
Kaynaklı halde (as-welded) kullanılabilir; kaynak sonrası çözelti tavı normal şartlarda gerekmez.
304L’nin pratikteki TEK ÖNEMLİ ÜSTÜNLÜĞÜ budur.
425-870 °C bandında uzun süreli servis
Sonradan sulu ortamda korozyon direnci isteniyorsa önerilmez.
Karbon düşük olduğu için çökelme çok daha yavaştır, ancak BANT ORTADAN KALKMAZ; uzun süreli serviste hâlâ geçerlidir. Ayrıca 304L’nin yüksek sıcaklık dayanımı 304’ten düşüktür.
304L kaynak ölçeğinde kazanır, uzun süreli yüksek sıcaklık servisinde kazanmaz.
KURAL: bu diyagramdaki her blok TEK BİR ŞARTNAMENİN TEK BİR TABLOSUNDAN okunur. Farklı şartnameler aynı satırda karşılaştırılmamıştır. Her iki UNS de (S30400 ve S30403) aşağıdaki şartnamelerin KAPSAMINDADIR, yani aynı kabul ölçütü altında ve aynı tablolarda yan yana listelenirler. BLOKLAR BİRBİRİYLE TOPLANMAZ VE AYNI EKSENE KONMAZ. Her blok tek bir şartnamenin tek bir tablosundan okunmuştur; bloklar birbiriyle toplanmaz. Karşılaştırma yalnızca şartname minimumları ve bileşim tavanları üzerindendir; tipik değer kullanılmamıştır. Sayısal bir korozyon laboratuvar karşılaştırması (ör. ASTM A262 süre/kütle kaybı tablosu) dört bağımsız kaynakla doğrulanamadığı için bu diyagrama konmamıştır. Özet: 304 daha yüksek akma minimumu (205 MPa) verir; 304L kaynak sonrası taneler arası korozyon direnci verir. Seçim bu iki şey arasındadır.
AISI 304 (UNS S30400 / W.Nr. 1.4301 / EN adı X5CrNi18-10), dünyada en çok üretilen paslanmaz çeliktir ve bütün ostenitik ailenin referans noktasıdır. Nominal %18 krom – %8 nikel — piyasadaki “18-8” adı buradan gelir. Yüzey merkezli kübik (YMK) ostenitik yapıdadır: ısıl işlemle sertleştirilemez, mükemmel şekillendirilir, kolay kaynaklanır, manyetik değildir ve kriyojenik sıcaklıklara kadar sünek kalır.
304’ün gerçek değeri tek bir üstünlükte değil, hiçbir yerde başarısız olmamasındadır. 316 klorürde, 321 yüksek sıcaklıkta daha iyidir; 430 daha ucuz, 303 daha hızlı işlenir — ama hiçbiri aynı anda şekillendirilebilir, kaynaklanabilir, kod kapsamında ve her ürün formunda stokta değildir. 304, “yeterince iyi”nin mühendislik tanımıdır.
304 mü, 304L mi — tek satırlık cevap yoktur, ama tek soruluk cevap vardır
Tek fark karbondur: ASTM A240 304 için C ≤%0,07, 304L için C ≤%0,030 verir (eski baskılarda ve birçok veri sayfasında 304 için hâlâ %0,08 görürsünüz). Bu küçük fark iki şeyi birden değiştirir ve ikisi zıt yönlere çeker.
304 ile 304L — Sayısal ve Dürüst Karşılaştırma
DEFENCE METAL
Karbon
304: ≤%0,07 (eski baskı ≤%0,08) · 304L: ≤%0,030
Duyarlılaşma
304’ün ana zayıflığı budur.425–860 °C bandında krom, tane sınırlarında M₂₃C₆ krom karbürü olarak çöker; hemen yanı kromca fakirleşir ve orada taneler arası korozyon başlar. 304L’de çökecek karbon yoktur — kaynak sonrası tavlanmayacak parçalarda 304L bu riski fiilen ortadan kaldırır
Dayanım
ASTM A240 asgarileri: 304 → Rm ≥515 MPa, Rp0,2 ≥205 MPa; 304L → Rm ≥485 MPa, Rp0,2 ≥170 MPa. Yani akmada 35 MPa (%17), çekmede 30 MPa fark. Ucuz bir fark değildir: et kalınlığı hesabı akmadan gidiyorsa 304L daha kalın sac demektir
Yüksek sıcaklık
Asıl ayrışma burada. EN asgari Rp0,2 değerleri: 304 → 100 °C 157, 200 °C 127, 300 °C 110, 400 °C 98, 500 °C 92 MPa; 304L → 147 / 118 / 100 / 89 / 81 MPa. Sıcaklık arttıkça yüzdesel fark büyür
Kod sıcaklığı
304, ASME’de 816 °C’ye (1500 °F) kadar listelidir.304L için yayımlanmış sınır 650 °C (1200 °F)‘dir. Ayrıca 304, 538 °C (1000 °F) ÜZERİNDE ancak karbonu %0,04’ün üstündeyse kullanılabilir — bu, kod notudur ve aşağıda ayrıntısı vardır
Çift sertifika (304/304L)
Çoğu levha hem 304 hem 304L’ye sertifikalıdır: karbon ≤%0,030, ama mekanikler 304 asgarilerini de karşılar. Çoğu iş için doğru hamledir — ama karbonu %0,030 olan bir levha 304L’nin sürünme sınırlarını taşır. 538 °C üzerinde “304” diye kullanmayın
Karar kuralı
Tek soru: parça kaynaklanacak ve kaynaktan sonra çözelti tavına girmeyecek mi, ve sulu/korozif bir serviste mi çalışacak? Evet ise 304L. Kaynak yoksa, ya da kaynak sonrası tav yapılacaksa, ya da sıcaklık 500 °C üzerine çıkıyorsa 304
Ailedeki diğer türevler
304 Ailesi · ASTM A240 Kimyası ve Mekanikleri
DEFENCE METAL
304 (S30400)
C ≤0,07 · Cr 17,50–19,50 · Ni 8,00–10,50 · N ≤0,10 · Rm ≥515 / Rp0,2 ≥205 / A ≥%40 / ≤201 HBW / ≤92 HRB
304L (S30403)
C ≤0,030 · Ni 8,00–12,00 · Rm ≥485 / Rp0,2 ≥170 / A ≥%40
304H (S30409)
C 0,04–0,10 (ASGARİ dayatılmış) · Cr 18,0–20,0 · Ni 8,00–10,50 · azot sınırı yok · Rm ≥515 / Rp0,2 ≥205 / A ≥%40. Yüksek sıcaklık kalitesidir: karbon sürünme dayanımı için bilinçle yükseltilmiştir
304N (S30451)
C ≤0,08 · Cr 18,0–20,0 · Ni 8,00–10,50 · N 0,10–0,16 · Rm ≥550 / Rp0,2 ≥240 / A ≥%30 / ≤217 HBW / ≤95 HRB. Azotla dayanım: akmada 304’e göre +35 MPa, karşılığında uzamada −10 puan
304LN (S30453)
C ≤0,030 · N 0,10–0,16 · Ni 8,00–12,00 · Rm ≥515 / Rp0,2 ≥205 / A ≥%40 / ≤217 HBW. 304L’nin kaybettiği dayanımı azotla geri alır — kaynaklı basınçlı ekipmanın zarif çözümü
Avrupa karşılıkları
1.4301 = 304 (X5CrNi18-10) · 1.4307 = 304L (X2CrNi18-9) · 1.4948 = 304H (X6CrNi18-11). 1.4306 (X2CrNi19-11) de “304L” diye satılır ama krom ve nikel bandı farklıdır — 1.4307 ile aynı şey değildir
ASTM A182 / ASME SA-182 (F304) — dövme flanş, fitting ve valf parçası · boyut için ASME B16.5 / B16.47 · EN 10222-5. Flanş için ayrı bir AMS numarası doğrulanamamıştır.
Fitting (bağlantı parçası)
ASTM A403 / ASME SA-403 (WP304) — dövme fitting · boyut için ASME B16.9 / B16.11. Fitting için ayrı bir AMS numarası doğrulanamamıştır.
AMS numaraları 304 ve 304L için AYRIDIR ve karıştırılmamalıdır: AMS 5513 sac-şerit-levha 304, AMS 5511 sac-şerit-levha 304L; AMS 5639 çubuk-tel-dövme 304, AMS 5647 çubuk-tel-dövme 304L. AMS 5560 (dikişsiz boru) ve AMS 5565 (dikişli boru) SAE başlıklarında 30304, yani 304 olarak tanımlanır; 304L karşılıkları doğrulanamamıştır. EN numaraları bilgi amaçlıdır; sipariş hangi şartnameye açıldıysa o şartnamenin kabul ölçütü geçerlidir.
304’ün ticari gücü tam olarak bu tablodur: pratikte akla gelen her ürün formunda adı geçen bir standart vardır. Sipariş verirken kalite adı değil, ürün formuyla birlikte standart numarası yazılmalıdır — aynı kalite sacda, çubukta, boruda ve dövmede farklı belgelerle satılır.
Ürün Formuna Göre Standartlar · AISI 304 (S30400 / 1.4301)
DEFENCE METAL
Sac · levha · şerit
ASTM A240 / ASME SA-240 · ASTM A666 (soğuk işlenmiş sac/şerit) · EN 10088-2 · basınç amaçlı düz ürün için EN 10028-7
Çubuk · bar · profil
ASTM A276 (genel) · ASTM A479 / SA-479 (basınçlı kap ve kazan için) · EN 10088-3 · basınç amaçlı çubuk için EN 10272
Dikişsiz boru
ASTM A312 / SA-312 TP304 · yüksek sıcaklık için TP304H · EN 10216-5
Dikişli boru
ASTM A312 TP304 (dikişli) · ASTM A358 (ark kaynaklı, yüksek sıcaklık) · ASTM A409 (büyük çaplı) · EN 10217-7
ASTM A554 — DİKKAT: bu bir BASINÇ şartnamesi DEĞİLDİR. Mekanik ve dekoratif tüp içindir; basınç servisinde kullanılamaz. Piyasada A554 tüpün A312 boru yerine satılması yaygın ve tehlikeli bir hatadır
Dövme fitting
ASTM A403 / SA-403 WP304 / WP304L
Flanş · dövme parça
ASTM A182 / SA-182 F304 / F304L / F304H · ağır kesit dövme için ASTM A336 · EN 10222-5
Cıvata · saplama
ASTM A193 Gr. B8 (304 tabanlı) — Sınıf 1 çözelti tavlı, Sınıf 2 çözelti tavlı + pekleştirilmiş
Somun
ASTM A194 Gr. 8
Tel
ASTM A580 · yay teli A313 · soğuk başlık teli A493
Kaynak teli
AWS A5.9 ER308 / ER308L / ER308LSi · EN karşılığı 19 9 L (W.Nr. 1.4316)
Ana metal P-No. 8, Grup 1 · çıplak dolgu F-No. 6 · örtülü elektrot F-No. 5 · kaynak metali analizi A-No. 8
ASME Kod Kabulü ve AZAMİ KOD SICAKLIKLARI
Bu bölümdeki sayılar malzeme kabiliyeti değil, KOD LİMİTİDİR. İkisini karıştırmak, bir veri sayfasından “304, 925 °C’ye kadar dayanır” cümlesini alıp tasarım sıcaklığı yapmakla sonuçlanır. O cümle oksidasyon hakkındadır; kod, emniyet gerilmesi hakkındadır.
Kod Kabulü · 304 / 304L / 304H
DEFENCE METAL
304 · Bölüm VIII Div. 1
816 °C (1500 °F)‘ye kadar listelidir
304L · Bölüm VIII Div. 1
650 °C (1200 °F). Bu değer iki bağımsız yayıncıda aynıdır ama bazı kaynaklar daha düşük bir tavan anar; kritik bir tasarımda Bölüm II Kısım D Tablo 1A’ya doğrudan bakın
304H · Bölüm VIII Div. 1
816 °C (1500 °F) — sürünme bölgesinde 304H’nin emniyet gerilmesi 304’ünkinin üstündedir
KRİTİK NOT · 538 °C kuralı
Düz 304, 538 °C (1000 °F) ÜZERİNDE ancak karbonu %0,04’ün üstündeyse kullanılabilir. Bu, kodun kendi notudur ve çift sertifikalı 304/304L’yi doğrudan diskalifiye eder (karbonu ≤%0,030’dur). Yüksek sıcaklıkta 304 alıyorsanız sertifikada karbonu okuyun
Çift sertifikalı 304/304L
304L’nin sürünme sınırlarını taşır. 650 °C üzerinde “304” yerine geçmez; tasarımın yeniden değerlendirilmesi gerekir
Avrupa yolu
PED kapsamında basınç amaçlı düz ürün EN 10028-7, boru EN 10216-5 / 10217-7, çubuk EN 10272, dövme EN 10222-5 üzerinden yürür. Ostenitik kaliteler için basınç tasarım değerleri tipik olarak 400 °C’ye kadar verilir — ASME’nin 816 °C’siyle karıştırmayın
NACE MR0175 / ISO 15156
Ostenitik paslanmazlar ISO 15156-3’te koşullu olarak yer alır (sıcaklık, H₂S kısmi basıncı, klorür ve elementel kükürt sınırlarıyla). S30400 için kabul koşulları bağımsız doğrulanamadı — ekşi serviste doğrudan Ek A’ya bakın, genel bir “NACE uyumlu 304” beyanı yayımlamayın
Kapsamı Sanıldığından Dar Olan Ürün Formları
304 her yerde var gibi görünür; ticari kazayı da bu yaratır. Aşağıdaki satırlar, “304 zaten her şeye uygundur” varsayımının kırıldığı noktalardır.
Boşluklar ve Tuzaklar
DEFENCE METAL
Döküm
“Dökme 304” diye bir kalite yoktur. Ostenitik döküm karşılığı ASTM A351 / A743 / A744 CF-8 (≈304) ve CF-3 (≈304L)’tür. Bunlar dövme 304 ile aynı değildir: dökümde %5–20 δ-ferrit bulunur, bu sıcak çatlamayı ve mukavemeti iyileştirir ama 540–900 °C’de sigma fazına dönüşerek gevrekleşme riski yaratır. Vana gövdesi siparişinde “CF-8” yazın, “304 döküm” yazmayın
A554 ile A312 karışıklığı
En pahalı tedarik hatası. ASTM A554 dekoratif ve mekanik tüptür; boyutlandırması dış çap × et üzerindendir, basınç şartnamesi değildir ve tahribatsız muayene gereklilikleri farklıdır. Basınç hattına giren boru A312 (veya A358/A409) olmalıdır. “304 boru” talebinde daima hangi standart olduğunu sorun
304H ince kesitte
304H pratikte kalın levha, boru ve dövmede bulunur; ince sac ve şeritte rutin stok değildir. H kalitelerinde ayrıca kaba tane boyutu şartı aranabilir. İnce kesitte 304H taahhüt etmeden önce fabrikaya sorun
Havacılık (AMS)
304 için dolaşan AMS numaraları bağımsız doğrulanamadı — güncel dizinden teyit etmeden yayımlamayın
“Manyetik olmayan” şartı
Tavlı 304 fiilen manyetik değildir; soğuk işlenmiş 304 DEĞİLDİR — deformasyon martenziti mıknatıs çeker. Şartnamede sayısal bir µr tavanı varsa sipariş öncesi konuşun
Kimyasal Bileşim
304 için tek bir kimya tablosu yoktur — üç tane vardır, ve üçü de birbirinden farklıdır. Bu, 304’ün en çok gözden kaçan ticari ayrıntısıdır.
Üç Ayrı Tablo · ağırlıkça %
DEFENCE METAL
ASTM A240 (sac/levha)
C ≤0,07 · Mn ≤2,00 · P ≤0,045 · S ≤0,030 · Si ≤0,75 · Cr 17,50–19,50 · Ni 8,00–10,50 · N ≤0,10
ASTM A276 (çubuk)
C ≤0,08 · Mn ≤2,00 · P ≤0,045 · S ≤0,030 · Si ≤1,00 · Cr 18,0–20,0 · Ni 8,0–11,0
EN 10088-2 (1.4301)
C ≤0,07 · Si ≤1,00 · Mn ≤2,00 · P ≤0,045 · S ≤0,015 · Cr 17,5–19,5 · Ni 8,0–10,5 · N ≤0,11
AYRIŞMA 1 · krom
Levha 17,50–19,50 · çubuk 18,0–20,0. Aynı “304”, iki farklı krom bandı. Bir dökümde Cr = %17,7 ise A240’a uyar, A276’ya UYMAZ. Bir levhadan kesilmiş “çubuk” A276 sertifikası taşıyamaz
AYRIŞMA 2 · nikel
Levha 8,00–10,50 · çubuk 8,0–11,0. Çubuk tarafı daha geniştir
AYRIŞMA 3 · karbon
A240 ≤0,07 · A276 ≤0,08. A240’ın güncel baskıları karbonu EN ile uyumlu hâle getirmek için 0,08’den 0,07’ye çekti; piyasadaki veri sayfalarının çoğu hâlâ 0,08 basıyor. İkisi de “yanlış” değildir — farklı belgelerdir
AYRIŞMA 4 · kükürt
ASTM ≤0,030 · EN ≤0,015 — EN iki kat sıkıdır. Pratik sonucu büyüktür: kükürt yüzey kalitesini, cilalanabilirliği ve çukurcuk direncini doğrudan etkiler. Ayna cila veya hijyenik yüzey isteniyorsa EN bandını siparişe yazın; ASTM sizi korumaz
AYRIŞMA 5 · silisyum
A240 ≤0,75 · A276 ve EN ≤1,00. Küçük görünür ama silisyum kaynak banyosu akışkanlığını ve tufal davranışını etkiler
Nasıl sipariş edilir
Müşteri “304” diyorsa hangi ürün formu ve hangi belge olduğunu sorun. Çift sertifika (ASTM + EN) istiyorsanız fabrikaya Cr ≥18,0 ve S ≤0,015 kısıtını açıkça yazın — kesişim kümesi her ikisini de karşılar
Mekanik Değerler
MUKAVEMET DEĞERLERİ
DEFENCE METAL
Koşul
Sertlik
Akma MPa
Çekme MPa
Uzama
ASTM A240 / ASME SA-240 · levha, sac, şerit
201 HBW maks. · 92 HRB maks.
205
515
%40
ASTM A276 / ASME SA-276 · çubuk ve profil, sıcak işlenmiş ve tavlı (Kondisyon A)
201 HBW maks. · 92 HRB maks.
205
515
%40 · kesit daralması %50
ASTM A479 / ASME SA-479 · basınçlı kap ve kazan için çubuk ve profil, tavlı
ASTM A182 / ASME SA-182 · dövme flanş, fitting ve valf parçası (F304)
—
205
515
%30 · kesit daralması %50
TÜM SATIRLAR ŞARTNAME MİNİMUMUDUR ve oda sıcaklığı içindir; tipik değer DEĞİLDİR, hesaba tipik değer konmaz. Bu alaşım ÇÖKELME SERTLEŞMEDİĞİ İÇİN satırlar yaşlandırma koşuluna göre değil, ŞARTNAME ve ÜRÜN FORMUNA göre ayrılmıştır; H900 / H1075 benzeri bir koşul sütunu YOKTUR. Dikkat: çekme ve akma minimumu tüm ürün formlarında aynıdır; AYRIŞAN TEK BÜYÜKLÜK UZAMADIR (levhada %40, boruda %35, çubuk ve dövmede %30). Bu, malzemenin değil, numune geometrisi ve şartname kabul ölçütünün farkıdır. SOĞUK İŞLENMİŞ TEMPERLER BU TABLOYA ALINMAMIŞTIR. ASTM A276’da soğuk çekilmiş tavlı çubuk (Kondisyon A) ile gerinim sertleştirilmiş Kondisyon B ve S için çaptan çapa değişen ayrı minimumlar vardır; bu sayılar yalnızca TEK bağımsız kaynakta bulunabildiği için dört kaynak eşiğini aşmamış ve karta/diyagrama KONMAMIŞTIR (ayrıntı ‘atlananlar’ listesindedir). Bilinmesi gereken metalurji şudur: bu alaşımda mukavemeti artırmanın tek yolu soğuk işlemdir; soğuk işlem uzamayı düşürür ve gerilmeli korozyon çatlamasına duyarlılığı artırır. Soğuk işlenmiş temper sipariş edilecekse minimumlar şartnamenin kendi tablosundan, çap aralığıyla birlikte okunmalıdır. Hiçbir satır tipik değer değildir; hepsi şartname minimumudur. Çekme ve akma minimumu tüm ürün formlarında aynıdır (515 / 205 MPa); ayrışan tek büyüklük uzamadır. Sertlik tavanı yalnızca A240, A276 ve A213’te bulunmuştur; A312, A479 ve A182’de karta girecek bir sertlik tavanı doğrulanamamıştır. Soğuk işlenmiş temper minimumları dört kaynakla doğrulanamadığı için tabloya alınmamıştır. AMS satırı yoktur: AMS şartnamelerinin sayısal minimumları dört bağımsız kaynakla doğrulanamamıştır.
Ostenitik paslanmazda “dayanım” tek bir sayı değildir. Aynı 304 levha tavlı hâlde 205 MPa akma verir, %30 soğuk işlendiğinde 900 MPa’yı geçer. Aşağıdaki tabloların hangi durumu tarif ettiğini daima yazın.
ASTM yalnızca taban koyar (515 MPa); EN tavan da koyar (720–750 MPa). Ağır soğuk işlenmiş bir malzeme ASTM’yi geçer, EN’de kalır. Ayrıca EN, ASTM’de bulunmayan bir değeri Rp1,0‘ı zorunlu kılar — Avrupa tasarım hesapları çoğu zaman bunu kullanır
EN uzaması daha yüksektir
ASTM ≥%40 · EN ≥%45 — numune geometrisi ve kabul kriteri farklıdır. Aynı levha iki sayı verir
Tipik Fabrika Değerleri ve Yüksek Sıcaklık — GARANTİ DEĞİL
DEFENCE METAL
Tipik tavlı değerler
Rp0,2 ~290–300 MPa · Rm ~600 MPa · A ~%55 · 165–175 HB. Asgarilerin belirgin üstündedir — bu yüzden “tipik” ile “asgari” satırlarını asla aynı tabloda karıştırmayın
EN asgari Rp0,2 · yüksek sıcaklık
100 °C 157 · 200 °C 127 · 300 °C 110 · 400 °C 98 · 500 °C 92 MPa. 200 °C’de oda sıcaklığı akmasının yaklaşık %60’ı kalmıştır — ostenitik paslanmazın az bilinen ve tasarımda en çok gözden kaçan özelliği budur
ASTM A666 soğuk işlenmiş sac/şerit için kademeler tanımlar (¼-sert, ½-sert, ¾-sert, tam sert): dayanım katlanır, uzama çöker. “Sert 304” tek başına bir şartname değildir
Kriyojenik davranış
304’ün az konuşulan üstünlüğü: YMK ostenitte sünek–gevrek geçiş yoktur, tokluk sıvı azot sıcaklıklarında korunur — karbon çeliğinin yapamadığı şey budur
304 ısıl işlemle sertleştirilemez. Sertlik ve dayanım yalnızca soğuk deformasyondan gelir ve bu deformasyon aynı zamanda klorürlü gerilmeli korozyon çatlamasına duyarlılığı artırır. Yüksek dayanım ve klorür bir arada isteniyorsa doğru yol soğuk iş değil, malzeme değişikliğidir — dubleks 2205 / F53 sınıfı kaliteler ya da 17-4 PH gibi çökelme sertleşmeli paslanmazlar.
Fiziksel Özellikler
Uyarı: 304 fiziksel verisi iki yayın geleneğinde dolaşır — ABD/ASTM geleneği ve Avrupa/EN geleneği — ve bazı değerler gerçekten farklıdır. Aşağıda ikisi de verilmiştir; ortalamasını almayın.
Fiziksel Özellikler · AISI 304 / 1.4301
DEFENCE METAL
Yoğunluk
7,9 g/cm³ (7900 kg/m³) — her iki gelenekte aynı
Elastisite modülü
ÇELİŞKİ: ABD geleneği 193 GPa · Avrupa geleneği 200 GPa. Fark %3,5‘tir ve sehim/burkulma hesabına doğrudan girer. Hangi değerle hesapladığınızı yazın
Ortalama ısıl genleşme
ÇELİŞKİ: ABD geleneği 17,2 × 10⁻⁶ /K (0–100 °C), 17,8 (0–315 °C), 18,4 (0–538 °C) · Avrupa geleneği 16,0 × 10⁻⁶ /K (20–100 °C). Fark %7‘dir. Uzun boru hattında bu, genleşme kompanzatörü sayısını değiştirir
Isı iletkenliği
16,3 W/m·K (100 °C) · 21,5 W/m·K (500 °C) · Avrupa geleneğinde 20 °C için 15 W/m·K
Özgül ısı (0–100 °C)
500 J/kg·K
Elektriksel özdirenç
720 nΩ·m (0,72 µΩ·m) · Avrupa yolunda 0,73 µΩ·m — aynı değer
Ergime aralığı
1399–1421 °C (bir üretici) · başka yayıncılarda 1400–1450 °C. Tek nokta değil, aralık yazın
Manyetiklik
Çözelti tavlı hâlde manyetik değildir.Soğuk işlendiğinde manyetik hâle gelir — deformasyon martenziti yüzünden. Derin çekilmiş bir lavabo köşesi, bükülmüş bir sac kenarı veya tornalanmış bir yüzey mıknatıs çekebilir. Bu bir kalite hatası değildir
Tasarımda gerçekten önemli olan
Isı iletkenliği karbon çeliğinin kabaca üçte biri, ısıl genleşmesi yaklaşık 1,5 katıdır. İkisi birlikte kaynak çarpılmasının neden 304’te çok daha fazla olduğunu açıklar. Sık punta, düşük ısı girdisi, simetrik paso sırası ve bağlama aparatı isteğe bağlı değildir
Isıl İşlem ve Isıl Kararlılık
ISIL İŞLEM — ŞEMATİK
DEFENCE METAL
KARBON TAVANI — 304 / 304L farkının tek sebebi
Adım
KARBON TAVANI — 304 / 304L farkının tek sebebi
Özet
Bu bir ısıl işlem kademesi değildir; aşağıdaki çevrimin neden iki kalitede AYNI olduğunu ve farkın nereden geldiğini açıklar.
Açıklama
304 ile 304L arasındaki ASIL FARK KARBON BANDIDIR — başka hiçbir şey değil. İki kalitenin krom (%17,5-20,0) ve nikel bandı aynı şartnamelerde pratik olarak örtüşür; ısıl işlem çevrimi AYNIDIR; çözelti tavı sıcaklığı ve soğutma şartı AYNIDIR. Değişen tek değişken karbon tavanıdır: 304’te %0,07-0,08, 304L’de %0,030. Duyarlılaşma bandında çökebilecek karbon miktarını bu tavan belirler. Karbon düştüğü için 304L’de karbür çökelmesi çok daha yavaştır ve kaynak ısı çevrimi süresinde pratikte gerçekleşmez; bunun BEDELİ akma dayanımıdır: ASTM A240’ta 304 için 205 MPa, 304L için 170 MPa (35 MPa düşük).
ÇÖZELTİ TAVI (solution anneal) — tek geçerli ısıl işlem budur
Adım
ÇÖZELTİ TAVI (solution anneal) — tek geçerli ısıl işlem budur
Özet
Soğuk işlemi geri alır, karbürleri katı çözeltiye sokar, tane yapısını yeniler ve korozyon direncini geri kazandırır. DAYANIM ARTIRMAZ, DÜŞÜRÜR. Teslim durumu budur; ASTM A240, A276, A479, A312, A213 ve A182 malzemeyi bu durumda ister.
Sıcaklık
1010-1120 °C (1850-2050 °F). Kaynaklar: Atlas Steels 1010-1120 °C · thyssenkrupp 1010-1120 °C · Aalco 1010-1120 °C · ATI 1010-1121 °C (1850-2050 °F) · AK Steel 1038-1121 °C (1900-2050 °F) · Alleima 1040-1100 °C · Outokumpu 1050 °C. ŞARTNAME TABANI AYRIDIR: ASTM A312, A213 ve A182 en az 1040 °C (1900 °F) ister.
Süre
Tek bir süre dört bağımsız kaynakla doğrulanamamıştır, bu yüzden yazılmamıştır. Bulunanlar kaynak adıyla: buymetal grade sheet 25 mm kalınlık başına 90 dakika. Pratikte süre, kesitin tamamının sıcaklığa gelmesine göre belirlenir; süre uzatmak fayda getirmez, tane büyümesi getirir.
Soğutma
HIZLI SOĞUTMA ZORUNLUDUR — tercih değil, metalurji şartıdır. Su verme veya hızlı hava/gaz soğutma. Amaç, yaklaşık 816-427 °C aralığını karbür yeniden çökelmeden geçmektir (ATI). Kalın kesitlerde su verme şarttır (AK Steel). ASTM A312 ve A213 ‘suda su verme veya başka yolla hızlı soğutma’ der; ASTM A182 ‘çözelti tavı + su verme’, sıvı ortamda 260 °C’ye (500 °F) kadar soğutma ister. Yavaş soğutma işlemi geçersiz kılar: parça duyarlılaşma bandında kalır.
Ne için
Sıcak ve soğuk şekillendirme sonrası; 304’te kaynak sonrası korozyon direncini geri kazanmak için; duyarlılaşma bandında kalmış bir parçayı kurtarmak için.
Ostenitik yapıda gerilme giderme, duyarlılaşma bandının içinden geçmeden yapılmak zorundadır. Bu yüzden tek bir standart reçete yoktur.
Açıklama
SAYISAL TEK REÇETE VERİLMEMİŞTİR — hiçbir sıcaklık/süre çifti dört bağımsız kaynakla doğrulanamamıştır. Bulunanlar, HEPSİ KAYNAK ADIYLA: AK Steel soğuk işlenmiş parçalar için 399 °C (750 °F), 0,5-2 saat · buymetal grade sheet 304 için en çok 400 °C, 304L için 450-600 °C / 60 dakika · AZoM 400 °C altı yalnızca kısmi rahatlama, 425-925 °C etkili ama duyarlılaşma riskli, tam çözüm ~1080 °C çözelti tavı · Acme Alloys yeterli gerilme giderme için ~900 °C · TWI: ‘ostenitik paslanmaz kaynaklarının çoğu kaynak sonrası ısıl işlem gerektirmez’, boyutsal kararlılık için ~400 °C kısmi rahatlama, gerilmeli korozyon direnci için ~1000 °C. PRATİK KURAL: gerilme gidermek için parçayı duyarlılaşma bandında bekletme; ya bandın çok altında (≈400 °C) kısmi rahatlama yap, ya da tam çözelti tavına çık ve hızlı soğut.
DEFENCE METAL
Kaçınılacak bölge
Adım
DUYARLILAŞMA BANDI — karbür çökelmesi (M23C6)
Sıcaklık
Kaynaklar bandın uçlarında ayrışır, HEPSİ KAYNAK ADIYLA: ATI 427-816 °C (800-1500 °F) · Atlas Steels 425-860 °C · thyssenkrupp 425-860 °C · Aalco 425-860 °C · buymetal grade sheet 450-850 °C · Acme Alloys 480-815 °C (900-1500 °F). TEK SAYI YAZILMAMIŞTIR, ORTALAMA ALINMAMIŞTIR. Pratik zarf: yaklaşık 425-870 °C.
Açıklama
KAÇINILACAK BÖLGE. Bu bir sertleştirme kademesi DEĞİLDİR. Bu bantta krom, tane sınırlarında krom karbürü (M23C6) olarak çöker; tane sınırı komşuluğu kromca fakirleşir ve malzeme taneler arası korozyona (duyarlılaşma) açık hale gelir. 304’te karbon tavanı %0,07-0,08 olduğu için bu bant GERÇEK BİR RİSKTİR.
Şema şematiktir; zaman ekseni ölçekli değildir. Yayımlanmış bir TTT/CCT eğrisi kullanılmadığı için eğri çizilmemiştir. BU ALAŞIM OSTENİTİKTİR: ÇÖKELME SERTLEŞMEZ, ısıl işlemle sertleştirilemez. H900 / H1075 benzeri bir YAŞLANDIRMA KADEMESİ YOKTUR ve yaşlandırma diyagramı çizilmemiştir. Mukavemet ancak SOĞUK İŞLEMLE artırılır; ısıl işlem mukavemeti düşürür. Bu alaşım ÇÖKELME SERTLEŞMEZ. Yaşlandırma (H900, H1025, H1075, H1150 vb.) kademesi YOKTUR; böyle bir diyagram uydurulmamıştır. Isıl işlem 304 ve 304L için AYNIDIR. Kartta gösterilen fark ısıl işlemden değil, KARBON BANDINDAN gelir. Zaman ekseni ölçekli değildir; yayımlanmış TTT/CCT eğrisi kullanılmamıştır. Duyarlılaşma bandının uçları kaynaklar arasında ayrışmaktadır; tek sayı yazılmamış, kaynaklar adıyla listelenmiştir. Gerilme giderme için tek bir sıcaklık/süre reçetesi dört bağımsız kaynakla doğrulanamamıştır; bulunanlar kaynak adıyla verilmiştir.
Çözelti Tavı ve Sıcak İşleme
DEFENCE METAL
Çözelti tavı
1010–1120 °C‘ye ısıtın, hızla soğutun. Bir Avrupa fabrikası tek nokta olarak 1050 °C verir — bu, aralığın ortasıdır, çelişki değildir
Kritik olan soğutma
Tavın bütün amacı krom karbürleri çözüp ostenit içinde dondurmaktır. Bunun için 815 → 425 °C bandından hızla geçilmesi gerekir. İnce kesitler havada, ağır kesitler suda soğutulur. Fırında yavaş soğutmak, tavın gidermek için yapıldığı sorunu yeniden yaratır
Sıcak şekillendirme
~1150–1260 °C; sonrasında korozyon direnci gerekiyorsa yeniden çözelti tavı yapın
Soğuk şekillendirme
304 hızlı pekleşir. Ağır soğuk işten sonra ara tav gerekir; aksi hâlde çatlar. Soğuk iş ayrıca artık gerilme bırakır ve bu, klorürlü GKÇ’nin en güçlü tetikleyicisidir
Sertleştirilemez
Su verme–temperleme yoktur. Yüzey sertliği için kaplama veya yüzey işlemi gerekir; klasik nitrürleme kromu bağlayıp korozyon direncini düşürür
DUYARLILAŞMA — 304’ün Ana Zayıflığı
DEFENCE METAL
Mekanizma
Kritik bantta karbon, tane sınırlarına göç eder ve M₂₃C₆ krom karbürü olarak çöker. Karbürün kromu komşu matristen gelir; tane sınırının hemen yanında krom pasifliği sürdürmeye yetmeyecek düzeye düşer. O dar şerit artık korozyona karşı savunmasızdır: taneler arası korozyon
Sıcaklık penceresi — kaynaklar ayrışıyor
Yayımlanmış bantlar: 425–860 °C (bir üretici), 425–815 °C (yaygın mühendislik ifadesi), 480–820 °C (bir başka yayın). Alt sınırda herkes ~425–480 °C civarında hemfikirdir; üst sınır 815–860 °C arasında veriliyor.Muhafazakâr zarfı yazın: “425–860 °C arasında sürekli maruziyetten ve yavaş soğumadan kaçının”. Ortalamasını alıp tek bir sayı uydurmayın
Kinetik
Çökelme en hızlı bandın ortasında (~550–800 °C) olur ve karbon ne kadar yüksekse kuluçka o kadar kısadır. Kaynakta tehlikeli olan ergime çizgisi değil, ısı tesiri altındaki bölgedir — orası tam o bantta zaman geçirir
Nasıl denetlenir
ASTM A262 uygulamaları: A oksalik asit dağlama (hızlı eleme; kabul için, ret için değil) · B ferrik sülfat–sülfürik (kaynar, 24–120 saat, ağırlık kaybı) · C Huey, %65 nitrik (beş kez 48 saat) · E Strauss, bakır sülfat + %16 sülfürik, ardından 180° bükme ve görsel muayene · F bakır sülfat + %50 sülfürik, ağırlık kaybı. Kaynaklı basınçlı ekipmanda en çok istenen E’dir
Sigma fazı
Ayrı ve daha yavaş bir sorun: uzun süreli 540–900 °C maruziyetinde sigma (σ) fazı oda sıcaklığı tokluğunu düşürür. Ferriti yüksek kaynak metalinde ve dökümlerde daha hızlıdır
Oksidasyon sınırları
Sürekli serviste 925 °C, kesikli serviste 870 °C. Bir Avrupa fabrikası daha muhafazakârdır: ~850 °C’de aşırı tufallanma, ~550 °C’ye kadar makul dayanım. Bu sayılar yalnızca tufalla ilgilidir
Kesikli < sürekli çelişkisi
Kesikli sınırın (870 °C) sürekli sınırdan (925 °C) DÜŞÜK olması yazım hatası değildir. Isınma–soğuma çevrimleri hem tufal tabakasını çatlatıp döker hem de parçayı karbür çökelme bandından defalarca geçirir
Kaynak
304 kaynak kabiliyetiyle satılır ve bu itibarı hak eder — ama “kolay kaynaklanır” “dikkatsiz kaynaklanır” demek değildir. Üç şey yönetilir: ısı girdisi, dolgu seçimi ve ferrit sayısı.
Kaynak · AISI 304
DEFENCE METAL
Uygun prosesler
TIG/GTAW, MIG/GMAW, örtülü elektrot/SMAW, özlü tel/FCAW, tozaltı/SAW, plazma, lazer ve direnç kaynağı — fiilen hepsi
Dolgu metali
ER308L / E308L-16 / E308L-17 (EN karşılığı 19 9 L); silisyumlu ER308LSi ıslatmayı iyileştirir. Düz 304’e bile “L” dolgu kullanın: kaynak metalinin karbonu düşer ve sorun en riskli yerde küçülür
Ferrit sayısı (FN)
Ostenitik kaynak metalinde bir miktar δ-ferrit ŞARTTIR: ferrit P, S ve Si’nin düşük ergimeli bileşiklerini çözer ve sıcak çatlamayı önler. Genel hedef 5–10 FN; nükleer sanayi asgari 5 FN ister, çok pasolu kaynakta 2–3 FN yeterli kabul edilebilir. 10 FN üzerinde ferrit 540–900 °C‘de sigma fazına dönüşebilir ve kriyojenik tokluk düşer. Ölçüm: WRC-1992 (hesap), Magne-Gage (laboratuvar), Feritskop (saha)
Ön tav
Gerekli değildir ve önerilmez — yalnızca kritik bantta geçen süreyi uzatır
Pasolar arası sıcaklık
Düşük tutun. Çok pasolu birleşimde her paso, önceki pasoyu duyarlılaşma bandında tekrar ısıtır. Yaygın endüstri pratiği ~150 °C’nin altında kalmaktır; proje şartnamesi neyi diyorsa o geçerlidir
Isı girdisi
Düşük ve tutarlı. Yüksek ısı girdisi üç şeyi birden kötüleştirir: çarpılma, ITAB’ın kritik bantta geçirdiği süre ve tane büyümesi
Kök koruması
Arka gaz (argon) koruması ihmal edilemez. Korunmayan kök oksitlenir; altında pasif film kurulamaz ve boru iç yüzeyi ilk korozyon noktası olur
Kaynak sonrası temizlik
Temper rengi (ısı rengi) zararsız değildir. Mavi–saman rengi bölgelerde krom oksit tabakası kalın ama kromca fakir bir yapıdadır ve altındaki metal kromca yoksullaşmıştır. Fırçalama yetmez — paslanmaz teli olsa bile. Doğrusu asitleme (pickling) ve pasivasyondur. Karbon çeliği fırçasıyla temizlenmiş bir 304 yüzeyi demir bulaşması yüzünden aylar içinde paslanır
PWHT
Normalde gerekli değildir.Ağır kesitli 304 kaynakları kaynak sonrası tav gerektirebilir (bir üretici bunu açıkça söyler); 304L’de gerekmez. Gerilme giderme amacıyla 425–860 °C bandında yavaş bir çevrim uygulamak, duyarlılaşma üretir — gerekiyorsa tam çözelti tavı (1010–1120 °C + hızlı soğutma) yapılır, yarım yamalak bir gerilme giderme değil
Talaşlı İmalat
304 işlemesi zor bir malzemedir ve zorluğun sebebi sertliği değildir — tavlı 304 yalnızca ~170 HB’dir. Sorun pekleşmedir: kesme bölgesindeki deformasyon yüzeyi anında sertleştirir ve takım bir sonraki pasoda kendi ürettiği sert kabuğu kesmek zorunda kalır.
Başlangıç Parametreleri · 304 (kaplamalı karbür)
DEFENCE METAL
Tornalama · kaba
~90–150 m/dak · ilerleme 0,20–0,40 mm/dev · talaş derinliği 2–4 mm. Derin ve kararlı kesin
Tornalama · finiş
~120–200 m/dak · ilerleme 0,10–0,20 mm/dev · derinlik ≥0,5 mm — asla pekleşmiş tabakadan sığ geçmeyin
Frezeleme
~80–150 m/dak · diş başına 0,08–0,20 mm · eş yönlü (climb) frezeleme tercih edilir
Delme
~20–40 m/dak · iç soğutma güçlü avantajdır; ostenitik talaş uzun ve sünektir, tahliye edilmezse matkabı kırar
Takım
Keskin, pozitif talaş açılı, kaplamalı karbür. Kesikli kesmede tok taban. Körelmiş takım kullanmak 304’te doğrudan pekleşme demektir
Soğutma
Bol ve basınçlı — ısı iletkenliği düşük olduğu için ısı takımda birikir
Üç altın kural
(1) Rijit bağla — titreşim doğrudan pekleşmedir. (2) Asla bekletme, asla sürtme — duran bir ilerleme yüzeyi parlatır ve sertleştirir. (3) Sert kabuğun ALTINDAN kes — talaş derinliğini pekleşmiş tabakadan büyük tut
Daha hızlı işlenen bir 304 var mı? Evet. Fabrikalar işlenebilirliği artırılmış 304 türevleri üretir: kontrollü (ama otomat seviyesinin çok altında) kükürt, kontrollü kapanım şekli, sıkı tane boyutu ve düşük artık element. ASTM kimyası hâlâ S30400/S30403’tür, yani kaynak, şekillendirme ve korozyon davranışı 304 gibidir. 303‘ün hızına çıkmazlar — ama 303 kaynaklanamaz ve klorüre giremez. Gerçek tercih çoğu zaman bu ikisi arasındadır, “304 mü 303 mü” arasında değil.
Korozyon — Nerede İyi, Nerede Başarısız
304’ün koruması tek bir şeyden gelir: kromun oluşturduğu birkaç nanometre kalınlığındaki pasif oksit filmi. Bu film oksijen varlığında kendini onarır — 304’ün gücü budur. Ama film klorür iyonuna karşı zayıftır ve oksijenin ulaşamadığı yerde yeniden kurulamaz. 304’ün bütün arıza biçimleri bu iki cümleden türer.
Nerede iyi çalışır
Atmosferik korozyon. Kentsel ve kırsal atmosferde onlarca yıl. Mimari cephe, korkuluk, trim. İçme suyu ve gıda. Bira, süt, şarap ekipmanı; mutfak tezgâhı, evye, tencere; gıda işleme ve depolama. Geniş organik ve inorganik kimyasal yelpazesi. Nitrik asit gibi yükseltgen ortamlarda özellikle iyidir — pasif filmi besler. Kriyojenik servis. Sünek–gevrek geçiş yoktur. Yüksek saflık servisi. Demineralize su, farmasötik saf su (uygun yüzey işlemiyle).
Nerede BAŞARISIZ olur
1. Klorürlü çukurcuk korozyonu. 304’ün molibdeni yoktur. PREN değeri (Cr + 3,3Mo + 16N) ~18–20 aralığında yayımlanır — molibden katkısı sıfırdır. Bir fabrikanın ölçülmüş değerleri çarpıcıdır: kritik çukurcuk sıcaklığı (CPT) <10 °C, kritik aralık korozyonu sıcaklığı (CCT) <0 °C. Yani standart laboratuvar klorür çözeltisinde 304 oda sıcaklığının altında bile çukurlanabilir. 2. Klorür eşikleri — kaynaklar ayrışıyor, ve bu ayrışma öğreticidir. Yayımlanmış değerler: oda sıcaklığında ~200 mg/L, 60 °C’de ~150 mg/L (bir üretici); oda sıcaklığında ~400 mg/L, 60 °C’de ~150 mg/L (bir başka yayın); ve daha muhafazakâr bir üretici: 18-8 alaşımları için sınır genel olarak 100 ppm klorür kabul edilir. Üç kaynak, dört kat fark.Doğru mühendislik tavrı en muhafazakâr değeri almaktır, çünkü aşağıdaki madde bu sayıların hepsini geçersiz kılabilir. 3. Aralık (crevice) korozyonu — ve klorürün YOĞUNLAŞMASI.Buradaki asıl tehlike ortalama klorür değil, yerel klorürdür. Bir conta altında, bir cıvata başının altında, bir tortu yığınının altında, bir kaynak sıçramasının dibinde oksijen tükenir ve klorür çözelti ortalamasının kat kat üstüne çıkar. Aynı şey buharlaşmanın olduğu her yerde olur: ıslak–kuru çevrimli bir yüzey, damlayan bir yoğuşma, izolasyon altında kuruyan bir sızıntı. “Suyumuzda sadece 50 ppm klorür var” cümlesi, aralık ve buharlaşma varsa hiçbir şey garanti etmez. 4. Klorürlü gerilmeli korozyon çatlaması (GKÇ) — 304’ün en sinsi arızası. Üç koşul birlikteyse gerçekleşir: çekme gerilmesi + klorür + sıcaklık. Mühendislik eşiği ~60 °C diye anılır. Ama eşik mutlak değildir: bağımsız bir güvenlik otoritesi raporu, klorürün yoğunlaştığı koşullarda çok daha düşük sıcaklıklarda arızalar belgelemiştir. Aynı rapor iki rakam daha verir: laboratuvarda eşik gerilme 80–100 MPa mertebesindedir — bazı çalışmalarda akma dayanımının %10’u kadar düşük; ve düşük klorür seviyesini korumak GKÇ’den bağışıklık sağlamaz. Gerilme kaynağı çoğu zaman servis yükü değil, kaynak artık gerilmesi veya soğuk iştir — ve kaynak artık gerilmesi akma dayanımına yakındır. 5. İzolasyon altı GKÇ (CUI-SCC). Islanmış izolasyon, ostenitik paslanmaz boruyu özellikle savunmasız bırakır: izolasyon klorür tutar, ıslak–kuru çevrim klorürü yoğunlaştırır ve boru sıcaklığı tam risk bandındadır. Yerleşik önlemler: alüminyum folyo ile sarma veya termal püskürtme alüminyum kaplama. 6. Deniz suyu. Kullanmayın. 304 deniz suyu malzemesi değildir. Çözüm 316 bile değildir; gerçek deniz suyu hizmeti 904L, süper dubleks F55 ya da nikel alaşımı sınıfındadır. 7. İndirgeyici asitler. Sülfürik ve hidroklorik asit pasif filmi indirger. 304 seyreltik ve soğuk olanlarında sınırlı ölçüde kullanılabilir; derişik ve sıcak olanlarında kullanılamaz. 8. Duyarlılaşmış hâlde taneler arası korozyon. 425–860 °C’den geçmiş ve tavlanmamış 304, korozif ortamda tane sınırlarından ayrışır. Bu, 304L’nin var olma sebebidir. 9. Demir bulaşması. Karbon çeliği fırçası, taşlama tozu veya kaynak sıçraması serbest demir bırakır; o demir paslanır ve paslanmaz paslanıyor sanılır. Çözüm: ayrılmış takım, asitleme ve pasivasyon.
PREN ve CPT — Sayıları Doğru Okumak
DEFENCE METAL
PREN
Cr + 3,3 × Mo + 16 × N. 304 için yayımlanmış değerler 18 ile 20 arasındadır — aynı üreticinin iki farklı broşüründe bile 18 ve 20 görülür. PREN ölçülen değil, tipik kimyadan HESAPLANAN bir indekstir; virgülden sonrasını tartışmak anlamsızdır
Molibdenin ağırlığı
316’nın PREN’i ~24–26’dır ve fark neredeyse tamamen %2–3 molibdenden gelir. Klorür varsa ödenmesi gereken fark budur
CPT / CCT
304 için ölçülmüş değerler: CPT <10 °C, CCT <0 °C. Bu değerler standart laboratuvar klorür çözeltisi içindir ve saha koşullarını birebir temsil etmez; ama 304’ün klorürdeki yerini PREN’den çok daha dürüst anlatırlar
Yayımlanması gereken cümle
“Tüm korozyon verileri laboratuvar koşullarında elde edilmiştir; saha doğrulaması önerilir.”
Dürüst Karşılaştırma — 304 mü, Başka Bir Şey mi
Ne Zaman Hangisi
DEFENCE METAL
304
Varsayılan. Kaynaklanacak ve sonra tavlanacak, ya da kaynaklanmayacak; klorür düşük; sıcaklık 425 °C altında ya da 538 °C üstünde (o zaman karbon ≥%0,04). Fiyat/performans oranında rakipsizdir
Kaynaklı ve tavlanmayacak her şey. Duyarlılaşma riskini kaldırır; karşılığında akmada 35 MPa ve yüksek sıcaklık kod kapsamında 166 °C verir
304H
Yalnızca yüksek sıcaklık için. Karbonu %0,04 asgari olduğu için sürünme dayanımı yüksektir ve ASME’de 816 °C‘ye kadar gider. Sulu korozif servis için yanlış kalitedir — duyarlılaşmaya en yatkın olanıdır
Klorür varsa cevap budur. %2–3 Mo, PREN’i ~18’den ~24–26’ya çıkarır. Çukurcuk, aralık ve GKÇ eşiklerini yükseltir. Bedeli: fiyat ve daha zor işlenebilirlik
Titanyumla kararlılaştırılmış 304. Titanyum karbonu bağlar: yüksek sıcaklıkta uzun süre kalacak kaynaklı parçalar için. 304L düşük sıcaklık, 321 yüksek sıcaklık stratejisidir
Ferritik, nikelsiz, ucuz. Nikel fiyatından bağımsızdır ve klorürlü GKÇ’ye fiilen bağışıktır — 304’ün yapamadığı şey. Ama manyetiktir, şekillendirilmesi daha zordur, kaynağı sorunludur (tane büyümesi) ve düşük sıcaklıkta gevrektir. Dekoratif, kuru ve hafif yüklü işlerde ciddi bir maliyet alternatifidir
Yalnızca çok işlenen, kaynaklanmayan, klorüre girmeyen parçalar. İşlenebilirlik kabaca 1,7–1,8 kat artar; korozyon direnci ve kaynak kabiliyeti ciddi biçimde düşer
304 ve 316 yetmediğinde: deniz suyu ve ağır klorür. Dubleksler ayrıca 304’ün iki katı akma verir
Sık Sorulan Sorular
304 mü 304L mi alalım? Tedarikçi zaten çift sertifikalı levha veriyor, sorun kalmadı değil mi?
Çoğu iş için gerçekten sorun kalmadı. Ama iki durumda çift sertifika sizi yanıltır ve ikisi de pahalıdır. Önce farkı hatırlayalım: tek ayrışma karbondur — 304 için ≤%0,07, 304L için ≤%0,030. Karbon 425–860 °C bandında tane sınırlarına gidip krom karbürü olarak çöker; kromu komşu matristen aldığı için tane sınırının yanı kromca fakirleşir ve orada taneler arası korozyon başlar. Kaynağın ısı tesiri altındaki bölgesi tam o bantta zaman geçirir. 304L’de çökecek karbon olmadığı için bu risk fiilen ortadan kalkar. Karşılığında 304L akmada 35 MPa, çekmede 30 MPa daha zayıftır (170/485‘e karşı 205/515 MPa). Çift sertifikalı levha bu ikisini birleştirir: karbon 304L sınırında (≤%0,030), mekanikler 304 asgarilerini de karşılar. Genellikle doğru hamledir. Birinci tuzak: yüksek sıcaklık. ASME’de düz 304, 538 °C (1000 °F) üzerinde ancak karbonu %0,04’ün ÜSTÜNDEYSE kullanılabilir. Çift sertifikalı malzemenin karbonu tanım gereği ≤%0,030‘dur — yani 538 °C üzerinde “304” yerine geçmez. Yayımlanmış kod sınırları: 304 → 816 °C, 304L → 650 °C. Çift sertifikalı levha 304L’nin sınırlarını taşır. Yüksek sıcaklıkta gerçekten 304 istiyorsanız 304H alın (C %0,04–0,10), ya da sertifikada karbonu okuyup teyit edin. İkinci tuzak: tasarım hesabı. Alıcı 304’ün 205 MPa akmasıyla et kalınlığı hesaplamış, tedarikçi 304L sertifikalı levha göndermiş, ama o levha 304 mekaniklerini de karşılıyorsa sorun yoktur. Sorun, yalnızca 304L’ye sertifikalı bir levha geldiğinde çıkar: o levha 170 MPa‘a göre değerlendirilir ve hesap açığa düşer. Şunu yapın: çift sertifika istiyorsanız siparişe “dual certified 304/304L, ASTM A240” yazın; “304L kabul edilebilir” yazmayın — ikisi aynı şey değildir.
304 boru hattımız izolasyon altında çatladı. Klorür analizimiz 40 ppm. Nasıl olur?
Klasik izolasyon altı klorürlü gerilmeli korozyon çatlamasıdır ve 40 ppm rakamı sizi yanıltmıştır — çünkü o rakam yanlış yerde ölçülmüştür. GKÇ üç şeyin aynı anda bulunmasını ister: çekme gerilmesi, klorür ve sıcaklık. Üçünü de sağladığınıza neredeyse eminiz. Gerilme. Servis yükünü düşünmeyin bile: kaynak artık gerilmesi akma dayanımına yakındır ve her çevresel kaynak bunu bırakır. Laboratuvar eşik gerilmeleri 80–100 MPa mertebesinde, bazı çalışmalarda akmanın %10’u kadar düşük. Gerilme kriteri fiilen her kaynaklı boruda sağlanmıştır. Klorür. Buradaki hata kavramsaldır. Ölçtüğünüz 40 ppm, akışkanın ortalama klorürüdür. GKÇ ise metal yüzeyindeki YEREL klorürle ilgilenir. İzolasyon ıslanır, ıslak izolasyon boru yüzeyinde ıslak–kuru çevrim yaratır ve her kuruma adımında klorür geride kalıp yoğunlaşır. Birkaç ay içinde metal yüzeyindeki klorür akışkandaki değerin yüzlerce katına çıkabilir. Bağımsız bir güvenlik otoritesi raporunun ifadesi nettir: düşük klorür seviyesini korumak, klorürün aralıklarda veya tortu altında yoğunlaştığı yerlerde GKÇ’den bağışıklık sağlamaz. Sıcaklık. Anılan mühendislik eşiği ~60 °C‘dir, ama eşiğin altındaki arızalar belgelenmiştir. Ayrıca servis boyunca ulaşılan en yüksek sıcaklığa bakmak gerekir — buhar üflemesi, temizlik çevrimi, devreye alma, proses aşımı. Haftada bir yapılan tek bir sıcak çevrim, yıllık ortalamadan belirleyicidir. Ne yapmalı.(1) İzolasyonu çözün: boruyu alüminyum folyo ile sarın ya da termal püskürtme alüminyum uygulayın; bunlar yerleşik ve kanıtlanmış önlemlerdir. (2) Suyu dışarıda tutun: izolasyon ceketi geçirgenliği, hava kaçakları, vana ve flanş çevresi. (3) Gerilmeyi düşürün: kritik hatlarda kaynak sonrası çözelti tavı — ama 425–860 °C bandında yarım bir gerilme giderme YAPMAYIN, o duyarlılaşma üretir. (4) Malzemeyi değiştirin:316 eşiği yükseltir ama bağışık değildir; gerçek bağışıklık için ferritik ya da dubleks tarafına bakılır. Yapmamanız gereken şey, analizi tekrarlayıp “klorür düşük, sebep bu olamaz” demektir.
304 mutfak tezgâhımız paslandı. Paslanmaz paslanmaz değil miydi?
Büyük olasılıkla paslanan 304 değil, 304’ün ÜZERİNDEKİ demirdir. Bu, tüm paslanmaz şikâyetlerinin en yaygın ve en kolay çözüleni. 304’ü koruyan şey, kromun oluşturduğu birkaç nanometre kalınlığında pasif oksit filmidir. Film oksijen varlığında kendini onarır — çizik atarsanız saniyeler içinde yeniden kurulur. Ama yüzeye serbest demir bulaşmışsa, o demir paslanmaz değildir: nemle birlikte kırmızı-kahve pas verir ve altındaki 304’ü de lekeler. Bulaşma kaynakları neredeyse daima aynıdır: karbon çeliği tel fırça, karbon çeliği taşlama tozu, ortak tezgâh yüzeyi, kaynak sıçraması, ve montaj sırasında kullanılan çelik el aletleri. İkinci ihtimal gerçek çukurcuk korozyonudur. 304’ün molibdeni yoktur ve klorüre karşı zayıftır. Mutfakta klorür kaynağı boldur: tuz, çamaşır suyu bazlı temizleyiciler, limon, salamura, sert su lekeleri. Özellikle tehlikelisi, yüzeyde kuruyan bir damladır: buharlaşma klorürü defalarca yoğunlaştırır. Bir üreticinin ölçülmüş değerleri bunu doğruluyor: CPT <10 °C, CCT <0 °C. Üçüncü ihtimal aralık korozyonudur: silikonun altı, evye–tezgâh birleşimi, vida başlarının altı — oraya oksijen girmez ve film onarılamaz. Ne yapmalı. Yüzey pasını paslanmaz tel fırça veya aşındırıcı olmayan bir ped ile alın; ardından pasivasyon uygulayın (ticari sitrik veya nitrik asit bazlı ürünler). Çamaşır suyunu yüzeyde bekletmeyin ve kullanım sonrası durulayıp kurulayın — kuruyan damla, damlanın kendisinden çok daha zararlıdır. Sorun tekrarlıyor ve ortam gerçekten klorürlüyse (kıyı, yüzme havuzu çevresi, ağır tuz kullanımı), çözüm temizlik değil, malzemedir: 316 molibden sayesinde tam olarak bu senaryo için vardır.
Veri sayfalarında sık rastlanan hatalar — sipariş vermeden önce kontrol edin
1. Tek bir “304 kimyası” yayımlanması.En az üç farklı tablo vardır:A240 (levha) Cr 17,50–19,50 / Ni 8,00–10,50 / C ≤0,07 / Si ≤0,75; A276 (çubuk) Cr 18,0–20,0 / Ni 8,0–11,0 / C ≤0,08 / Si ≤1,00; EN 10088-2 Cr 17,5–19,5 / S ≤0,015. Bir dökümün A240’a uyup A276’ya uymaması mümkündür. 2. Karbonun hâlâ %0,08 basılması. A240’ın güncel baskıları ≤%0,07 verir; A276 ise hâlâ ≤%0,08. İkisi de doğrudur — farklı belgelerdir. Hangi belgeye sipariş verdiğinizi bilin. 3. Elastisite modülü ve ısıl genleşmede sessiz çelişki. Modül 193 ve 200 GPa olarak; ısıl genleşme 17,2 ve 16,0 × 10⁻⁶/K olarak yayımlanıyor. İkisi de “304” başlığı altında. Ortalamasını almayın; hangi geleneği kullandığınızı yazın — genleşmedeki %7 fark uzun boru hattında gerçek bir farktır. 4. “304 925 °C’ye kadar kullanılabilir” cümlesinin tasarım sıcaklığı sanılması. O sayı oksidasyon/tufal hakkındadır. Kod tarafında ASME VIII Div. 1 için 816 °C sınırı vardır, ve 538 °C üzerinde karbonun %0,04’ün üstünde olması şartı aranır. Avrupa basınç yolunda tasarım değerleri tipik olarak 400 °C‘ye kadar verilir. Üç farklı sayı, üç farklı anlam — her birini etiketleyin. 5. Çift sertifikalı 304/304L’nin yüksek sıcaklıkta 304 sanılması. Karbonu ≤%0,030 olduğu için 304L’nin sürünme sınırlarını taşır ve 538 °C üzerinde kullanılamaz. 6. Duyarlılaşma bandının tek bir sayı gibi verilmesi. Yayımlanmış bantlar 425–860, 425–815 ve 480–820 °C‘dir. Muhafazakâr zarfı yazın, ortalama almayın. 7. ASTM A554 tüpün basınç borusu yerine satılması. A554 dekoratif ve mekanik tüptür, basınç şartnamesi değildir. Basınç hattına A312 / A358 / A409 girer. Bu, listedeki en tehlikeli hatadır. 8. “304 döküm” yazılması. Döküm karşılığı CF-8 (≈304) ve CF-3 (≈304L)’tür; bunlar %5–20 δ-ferrit içerir ve dövme 304 ile aynı değildir. Vana ve pompa gövdesinde CF-8 yazın. 9. Klorür eşiğinin tek bir sayı olarak verilmesi. Yayımlanmış değerler 100 ppm, ~200 mg/L ve ~400 mg/L arasında değişiyor — dört kat. Üstelik hepsi aralık ve buharlaşma olmadığı varsayımına dayanır. Muhafazakâr değeri alın ve yerel yoğunlaşma uyarısını yazın. 10. PREN’in ondalıklı yayımlanması. 304 için 18 ile 20 arasında değerler dolaşıyor, aynı üreticinin iki broşüründe bile. PREN ölçülmez, tipik kimyadan hesaplanır — virgülden sonrası anlamsızdır. 11. “304 manyetik değildir” cümlesinin koşulsuz yazılması. Doğrusu: tavlı hâlde manyetik değildir; soğuk işlendiğinde deformasyon martenziti yüzünden manyetik hâle gelir — aynı levhanın iki noktası farklı davranabilir. 12. “Kaynak sonrası gerilme giderme” önerilmesi. Karbon çeliği refleksidir ve ostenitik paslanmazda zararlıdır: 425–860 °C’de yavaş bir çevrim duyarlılaşma üretir. Gerekiyorsa yapılacak şey tam çözelti tavı + hızlı soğutmadır. 13. Kaynak temizliğinin atlanması.Temper rengi zararsız değildir; doğru dizi paslanmaz takımla mekanik temizlik → asitleme → pasivasyon. 14. “304 deniz suyuna uygundur” iddiası.Yanlıştır. Deniz suyu servisi 316 ile bile güvenli değildir; 904L, süper dubleks veya nikel alaşımı sınıfı gerekir. 15. 1.4306 ile 1.4307’nin karıştırılması.İkisi de “304L” diye satılır ama krom ve nikel bantları farklıdır. Avrupa siparişinde W.Nr.’yi açıkça yazın. 16. Uzamada ASTM ile EN’in eşitlenmesi.ASTM ≥%40 · EN ≥%45 — aynı levha iki farklı sayı verir.