Når du skal vælge det bedst egnede rustfri stål til dit projekt, skal du forstå de vigtigste forskelle mellem de almindelige kvaliteter. To af de mest udbredte austenitiske rustfri ståltyper er AISI 303 og AISI 304 (også kendt som SS 303 og SS 304).

 Men de har forskellige egenskaber, som gør dem gode til bestemte formål. Denne guide giver et indblik i egenskaberne ved 303 versus 304 rustfrit stål.

Men hvordan kan du vælge den rette kvalitet mellem dem, der passer til dine applikationer?

Forståelse af rustfri stålkvaliteter

Rustfrit stål er et tilpasningsdygtigt og økonomisk materiale, der er anerkendt for sin gode modstandsdygtighed over for oxidation og visse former for korrosion med en austenitisk struktur. For eksempel bruges 303 og 304 austenitiske kvaliteter ofte.

De er nemme at forme og har fremragende korrosionsbestandighed og god formbarhed. Valg af kvalitet svarer dog til at vælge det rigtige værktøj til arbejdet; det skal være perfekt til opgaven. Du kan læse mere i vores vejledning for at opnå det bedste resultat for materialets arbejde og dets holdbarhed.

303 vs 304 rustfri stålkvaliteter

På trods af at de er austenitiske rustfrie stål og har en lignende kemisk base, har begge kvaliteter sammenlignelige egenskaber i form af fremragende modstandsdygtighed over for korrosion og ikke-magnetiske egenskaber. Med et svovlindhold på mellem 0,15% og 0,35% er 303 en austenitisk rustfri stålkvalitet, der giver enestående bearbejdelighed.

303 rustfrit stål vs 304 rustfrit stål: Sammenligningstabel

Det indeholder 8%-10% nikkel og 18% krom. Svovlindholdet opvejer i høj grad den korrosionsbestandighed, som dette normalt ville give. Som følge heraf er der en lille reduktion i sejhed og et fald i korrosionsbestandighed.

At den er let at bearbejde har en bagside. Den kan ofte være dyrere end legering 304, fordi det ikke kræver så meget arbejde at forme og presse den. Selvom 303 ikke er så modstandsdygtig over for korrosion som 304, er den stadig ret modstandsdygtig over for oxidering, når den lejlighedsvis udsættes for temperaturer helt op til 1400 °F.

 Husk, at svovlindholdet gør 303 dårligt svejsbart, hvilket kan forårsage revnedannelse. Derudover bruges selen af og til i stedet for svovl. Det har samme effekt som svovl, idet det forbedrer bearbejdeligheden og sænker korrosionsbestandigheden.

Forståelse af bearbejdeligheden af 304 vs 303 rustfrit stål       

Grad 303

303-kvaliteten af rustfrit stål omtales som kongen af bearbejdelighed på grund af tilstedeværelsen af svovl eller selen i den. Det gør det muligt at forbedre en legerings mekaniske egenskaber ved hjælp af 303-kvalitetens fritskårne egenskaber. Det giver producenterne mulighed for at producere store mængder hurtigt og på en renere måde.

Denne kvalitet er velegnet til opgaver, der kræver indviklede former og fine detaljer, og giver mulighed for præcisionsbearbejdning. Den mindsker risikoen for værktøjsslitage og forlænger levetiden for skærende værktøjer.

De gør det til et overkommeligt valg til produktion af store mængder. Afvejningen medfører dog en lille reduktion i modstandsdygtigheden over for korrosion, hvilket kan begrænse brugen i visse miljøer.

Grad 304 - En balancegang

Da kvalitet 304 hærder hurtigt, er bearbejdeligheden et problem for kvalitet 303. I modsætning til klasse 303 foretrækkes den kemiske sammensætning af rustfrit stål klasse 304 i mange industrier på grund af dens pålidelighed og robusthed, på trods af dens lavere bearbejdelighed. Dens balance mellem god formbarhed og fremragende korrosionsbestandighed gør den til en alsidig mulighed.

Denne kvalitet bruges i vid udstrækning til at producere applikationer, hvor der er behov for både bearbejdning og svejsning, som f.eks. køkkenudstyr, arkitektoniske strukturer og kemiske beholdere. Deres fremragende antikorrosionsegenskaber sikrer, at de kan modstå barske forhold uden at gå på kompromis med deres integritet.

Mekaniske egenskaber

303- og 304-kvaliteterne af rustfrit stål har de samme egenskaber bortset fra smeltepunktet. Deres massefylde ville være den samme, selv om de havde en lidt anden kemisk sammensætning. Deres krystalstrukturer er meget ens, med atomerne arrangeret i et regelmæssigt, gentagende mønster, da de er austenitiske rustfri stållegeringer.

304 har lidt mere krom, men ikke altid. Svovlindholdet har ingen indflydelse på krystalstrukturen eller afstanden mellem de interatomare partikler på nogen meningsfuld måde.

Austenitisk struktur og dens indvirkning 

Kvaliteterne af rustfrit stål giver ikke-magnetiske egenskaber sammen med formbarhed, samtidig med at de bidrager til den austenitiske struktur. Deres austenitiske struktur hjælper med at producere specifikke anvendelser, hvor der kræves høj sejhed og holdbarhed.

 Det gør det muligt for materialet at bevare sin styrke ved høje temperaturer. Det passer til fremstilling af produkter til bilindustrien og rumfart. Derudover kan denne austenitiske struktur bruges i miljøet til at overvinde høj mekanisk belastning.

Sammenligning af styrker

Fordi klasse 303 indeholder selen eller svovl, klarer den sig lidt bedre med hensyn til flyde- og trækstyrke end klasse 304. Det er dog vigtigt at overveje andre faktorer som sejhed og duktilitet, når man vælger den rette kvalitet mellem 303 og 304.

 Valget af kvaliteter afhænger af de specifikke krav til anvendelserne. Det kan dreje sig om mekaniske belastninger, udsættelse for ætsende elementer og behovet for bearbejdelighed eller svejsbarhed.

Varmebehandling og formbarhed

Løsning Behandling

Opløsningsbehandling er den proces, der med fordel forbedrer kornstrukturen og den generelle formbarhed af 303- og 304-kvaliteter. Denne proces involverer opvarmning af legeringerne til en høj temperatur og derefter hurtig afkøling af dem. Det forbedrer materialets mekaniske egenskaber og ydeevne.

Desuden hjælper denne proces med at opløse eventuelle udfældninger, der kan være dannet under forløbet, for at sikre en ensartet mikrostruktur. Det hjælper med at forbedre legeringernes duktilitet og sejhed, hvilket gør dem lettere at forme.

Forskelle i svejsbarhed

Tilstedeværelsen af svovl eller selen i kvalitet 303 kan forårsage varme revner under svejseprocessen. Omvendt har kvalitet 304 bedre svejseegenskaber, hvilket kan gøre den velegnet til brug i applikationer, der kræver omfattende svejsning.

 Overvej denne differentierede faktor, når du vælger den ønskede kvalitet til dit projekt. Konstruktion af rørledninger, tanke og andre strukturer, hvor svejsning er nødvendig, er tilpasset kvalitet 304. Deres evne til at give stærke, holdbare svejsninger kan modstå forskellige belastninger.

Omkostninger 303 rustfrit stål vs 304 rustfrit stål     

Omkostningerne er et vigtigt aspekt, når du skal vælge mellem kvaliteterne 303 og 304 til dit projekt. De primære komponenter i disse kvaliteter er markedspriserne på krom og nikkel. De svinger på baggrund af udbud og efterspørgsel, geopolitiske begivenheder og mineaktiviteter. Disse udsving påvirker de samlede priser på rustfrit stål på markedet.

• Udsving i markedspriser
• Grad 303 - generelt lavere omkostninger
• Grad 304 - lidt højere omkostninger

Udsving i markedspriser

Omkostningerne til nikkel og krom kan variere på grund af forskellige aspekter og kan påvirkes af mineproduktion, global efterspørgsel og politisk stabilitet. Priserne svinger på grund af producenternes efterspørgsel og udbud, hvilket fører til prissvingninger og påvirker prisen på rustfrit stål.

Grad 303 - generelt lavere omkostninger

Det lavere nikkelindhold og den hurtigere bearbejdelighed af kvalitet 303 gør den billigere end kvalitet 304. Dens egenskaber reducerer produktionstiden og lønomkostningerne, og tilsætning af svovl eller selen forbedrer bearbejdeligheden. Det fører til hurtigere produktionsprocesser og lavere produktionsomkostninger.

Grad 304 - lidt højere omkostninger

Det højere nikkelindhold og den fremragende korrosionsbestandighed i klasse 3034 gør det lidt dyrere end klasse 303. I mellemtiden kan det lavere vedligeholdelseskrav og materialets holdbarhed opveje de højere omkostninger. De lavere vedligeholdelseskrav gør kvalitet 304 til et omkostningseffektivt valg på tværs af forskellige industrier.

Almindelige anvendelser af ss 303 vs 304  

303 vs 304 rustfrit stål bruges ofte på samme måde. Specifikt bruges 303 og 304 ofte i forskellige applikationer. De er skitseret nedenfor og fremhæver de specifikke årsager til deres brug.

Modstandsdygtighed over for korrosion

Rustfrit stål er det bedst bedømte materiale, der bruges i vid udstrækning til en række forskellige bearbejdningsopgaver. Derfor er det afgørende at finde det perfekte matchmateriale for at opnå det ønskede resultat af delene. Ud over deres fordelagtige mekaniske og kemiske egenskaber har rustfri stålkvaliteter forskellige korrosionsbestandige egenskaber.

• Modstandsdygtighed over for grubetæring og kromets rolle
• Sammenligning af holdbarhed i forskellige miljøer

Modstandsdygtighed over for grubetæring og kromets rolle

Alle de austenitiske rustfri ståltyper har fremragende korrosionsbestandighed; grubetæring opstår, når materialet udsættes for kloridmiljøer. Begge kvaliteter indeholder især høje niveauer af krom, som kan forhindre denne type korrosion. Nogle varianter af klasse 304 har dog en fordel i forhold til at modstå grubetæring på grund af deres højere kromindhold.

Sammenligning af holdbarhed i forskellige miljøer

Alle atmosfæriske kilder, sterilisatorer, organiske kemikalier og farvestoffer kan ikke få type 303 til at korrodere. De modstår halogensyre dårligt, svovlsyre noget og salpetersyre godt.

For at opnå maksimal korrosionsbestandighed skal alle komponenter, der er fremstillet af klasse 303, rengøres. De bør passiveres efter CNC-bearbejdning for at fjerne fedt, olie, fingeraftryk og andre fremmedlegemer, som f.eks. jernrester, fra værktøjet.

Konklusion:

På trods af de samme egenskaber er der tydelige forskelle på 303 og 304 i rustfrit stål. Det er en udfordring, når man skal vælge det rette materiale til specifikke anvendelser. På grund af kvaliteternes forbedrede bearbejdelighed er 303 ideelt til dele, der kræver detaljeret bearbejdning. Derudover giver denne kvalitet afkald på en vis korrosionsbestandighed på grund af tilstedeværelsen af et højere svovlindhold.

Omvendt giver rustfrit stål 304 fremragende modstandsdygtighed over for korrosion og er velegnet til en bredere vifte af anvendelser. Det gør det til en mere alsidig mulighed i miljøer, hvor korrosion er et problem.

Valget af kvaliteter afhænger af kravene til et projekt, hvor der tages hensyn til faktorer som miljøeksponering, bearbejdningskrav og omkostningseffektivitet. En grundig forståelse af disse kvaliteter hjælper producenten med at opnå det ønskede output ved at udnytte deres unikke egenskaber.