303 vs 304 ruostumatonta terästä: 303 vs 304 ss

Kun valitset projektiin sopivinta ruostumatonta terästä, sinun on ymmärrettävä yleisimpien teräslaatujen väliset tärkeimmät erot. Kaksi yleisimmin käytettyä austeniittista ruostumatonta terästä ovat seuraavat AISI 303 ja AISI 304 (tunnetaan myös nimillä SS 303 ja SS 304).

 Niillä on kuitenkin erilaisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä hyviä tiettyihin tarkoituksiin. Tässä oppaassa kerrotaan ruostumattoman teräksen 303 ja 304 ominaisuuksista.

Mutta miten voit valita niiden väliltä sopivan laatuluokan, joka sopii sovelluksiisi?

Ruostumattoman teräksen laatujen ymmärtäminen

Ruostumaton teräs on mukautuva ja taloudellinen materiaali, ja se on tunnettu hyvästä hapettumisen ja joidenkin korroosion muotojen kestävyydestä austeniittisen rakenteensa ansiosta. Esimerkiksi austeniittisia laatuja 303 ja 304 käytetään usein.

Niitä on helppo muotoilla, ja niiden korroosionkestävyys ja muovattavuus ovat erinomaiset. Laadun valinta on kuitenkin melko samanlaista kuin oikean työkalun valitseminen työhön; sen on oltava täydellinen kyseiseen työhön. Voit oppia lisää oppaastamme, jotta saavutat parhaan mahdollisen tuloksen materiaalin työstä ja sen kestävyydestä.

303 vs 304 ruostumattomasta teräksestä valmistetut laadut

Vaikka molemmat laadut ovat austeniittisia ruostumattomia teräksiä ja niillä on samanlainen kemiallinen perusta, niillä on vertailukelpoiset ominaisuudet, kuten erinomainen korroosionkestävyys ja ei-magneettiset ominaisuudet. Rikkipitoisuus vaihtelee 0,15%:stä 0,35%:hen, ja 303 on austeniittinen ruostumaton teräslaatu, joka on poikkeuksellisen hyvin työstettävissä.

303 ruostumaton teräs vs 304 ruostumaton teräs: 304 teräs: Vertailutaulukko

Kiinteistö	303 ruostumatonta terästä	304 ruostumatonta terästä
Kemiallinen koostumus	17% Kromi, 8% Nikkeli, 0.15% Rikki/Selenium (min)	18% Kromi, 8% Nikkeli (min)
Työstettävyys	Erinomainen (rikin/seeleenin ansiosta)	Hyvä
Hitsattavuus	Huono	Hyvä
Muovattavuus	Hyvä	Hyvä
Vetolujuus (MPa)	510-590	535-750
Myötölujuus (MPa)	205-290	205-325
Pidennys (%)	40-60	40-60
Tiheys (g/cm³)	7.93	7.93
Korroosionkestävyys	Kohtalainen	Erinomainen
Kustannukset	Alempi	Korkeampi

Se sisältää 8%-10% nikkeliä ja 18% kromia. Rikkipitoisuus kumoaa suurelta osin korroosionkestävyyden, jonka tämä normaalisti tarjoaisi. Tämän seurauksena sitkeys heikkenee hieman ja korroosionkestävyys heikkenee.

Helposti työstettävyydellä on hintansa. Se voi usein olla kalliimpaa kuin seos 304, koska sen muokkaaminen ja puristaminen ei vaadi yhtä paljon työtä. Vaikka 303 ei ole yhtä korroosionkestävä kuin 304, se kestää silti melko hyvin hapettumista, kun se altistuu toisinaan jopa 1400 °F:n lämpötiloille.

 Muista, että rikkipitoisuus tekee 303:sta huonosti hitsattavan, mikä voi aiheuttaa halkeilua. Lisäksi rikin sijasta käytetään toisinaan seleeniä. Sillä on sama vaikutus kuin rikillä, eli se parantaa työstettävyyttä ja heikentää korroosionkestävyyttä.

Ruostumattoman teräksen 304 vs 303 työstettävyyden ymmärtäminen       

Luokka 303

Ruostumattoman teräksen 303-luokkaa kutsutaan koneistettavuuden kuninkaaksi, koska siinä on rikkiä tai seleeniä. Tämä mahdollistaa seoksen mekaanisten ominaisuuksien parantamisen 303-luokan vapaasti leikattavien ominaisuuksien avulla. Sen ansiosta valmistajat voivat valmistaa suuria määriä nopeasti ja puhtaasti leikkaamalla.

Tämä laatu soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat monimutkaisia muotoja ja hienoja yksityiskohtia, ja se tarjoaa tarkkuutta vaativia työstömahdollisuuksia. Se vähentää työkalujen kulumista ja pidentää leikkuutyökalujen käyttöikää.

Niiden ansiosta se on edullinen valinta suurten tuotantomäärien valmistukseen. Vaihtokauppa aiheuttaa kuitenkin hieman korroosionkestävyyden heikkenemistä, mikä saattaa rajoittaa sen käyttöä tietyissä ympäristöissä.

Palkkaluokka 304 - Tasapainoilu

Koska 304-luokan työstö kovettuu nopeasti, työstettävyys on ongelma 303-luokalle. Toisin kuin luokka 303, ruostumattoman teräksen kemiallinen koostumus 304 on monilla teollisuudenaloilla suositeltavampi sen luotettavuuden ja kestävyyden vuoksi, vaikka sen työstettävyys on heikompi. Sen tasapaino hyvän muovattavuuden ja erinomaisen korroosionkestävyyden välillä tekee siitä monipuolisen vaihtoehdon.

Tätä laatua käytetään laajalti sellaisten sovellusten valmistukseen, joissa tarvitaan sekä koneistusta että hitsausta, kuten keittiökalusteet, arkkitehtoniset rakenteet ja kemikaalisäiliöt. Niiden erinomaiset korroosionesto-ominaisuudet takaavat, että ne kestävät kovia olosuhteita vaarantamatta niiden eheyttä.

Mekaaniset ominaisuudet

Ruostumattoman teräksen laatuluokilla 303 ja 304 on samat ominaisuudet lukuun ottamatta sulamispistettä. Niiden tiheys olisi sama, vaikka niillä olisi hieman erilainen kemiallinen koostumus. Niiden kiderakenteet ovat hyvin samankaltaisia, ja atomit ovat järjestäytyneet säännölliseen, toistuvaan kuvioon, koska ne ovat austeniittisia ruostumattomien terästen seoksia.

304:ssä on hieman enemmän kromia, mutta ei aina. Rikkipitoisuus ei vaikuta kiderakenteeseen tai atomien väliin jäävien hiukkasten väliseen etäisyyteen millään merkityksellisellä tavalla.

Ominaisuudet	303-luokan ruostumaton teräs	304-luokan ruostumaton teräs
Tiheys	0,289 lb/in³	0,289 lb/in³
Sulamispiste	2550 - 2590°F	2642°F
Kimmomoduuli	28,000 ksi	28,000 ksi
Sähköinen resistiivisyys	0,72 x 10-⁶ Ω-m	0,72 x 10-⁶ Ω-m
Lämmönjohtavuus	112 BTU-in/hr-ft²-°F	112 BTU-in/hr-ft²-°F
Leikkausmoduuli	11,200 ksi	11,200 ksi

Austeniittinen rakenne ja sen vaikutus 

Ruostumattoman teräksen laadut tarjoavat ei-magneettisia ominaisuuksia sekä muovattavuutta ja edistävät samalla austeniittista rakennetta. Niiden austeniittinen rakenne auttaa tuottamaan erityisiä sovelluksia, joissa vaaditaan suurta sitkeyttä ja kestävyyttä.

 Sen ansiosta materiaali säilyttää lujuutensa korkeissa lämpötiloissa. Se soveltuu autoteollisuuden ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden tuotteiden valmistukseen. Lisäksi tätä austeniittista rakennetta voidaan käyttää ympäristössä, jotta se selviytyy korkeista mekaanisista rasituksista.

Vahvuuksien vertailu

Koska luokka 303 sisältää seleeniä tai rikkiä, sen myötö- ja vetolujuus on hieman parempi kuin luokan 304. On kuitenkin tärkeää ottaa huomioon muut sitkeyttä ja sitkeyttä koskevat tekijät, kun valitaan sopivaa luokkaa 303:n ja 304:n välillä.

 Laatujen valinta riippuu sovellusten erityisvaatimuksista. Niihin voi liittyä mekaanisia rasituksia, altistumista syövyttäville tekijöille ja tarvetta työstettävyyteen tai hitsattavuuteen.

Lämpökäsittely ja muovattavuus

Ratkaisu Hoito

Liuotuskäsittely on prosessi, joka parantaa 303- ja 304-laatujen raerakennetta ja yleistä muovattavuutta. Tässä prosessissa seokset kuumennetaan korkeaan lämpötilaan ja jäähdytetään sitten nopeasti. Tämä parantaa materiaalin mekaanisia ominaisuuksia ja suorituskykyä.

Lisäksi tämä prosessi auttaa liuottamaan mahdolliset saostumat, joita on mahdollisesti muodostunut prosessin aikana, jotta varmistetaan tasainen mikrorakenne. Se auttaa parantamaan seosten sitkeyttä ja muovattavuutta, jolloin niitä on helpompi muotoilla ja muokata.

Hitsautuvuuserot

Rikin tai seleenin esiintyminen luokassa 303 voi aiheuttaa kuumahalkeilua hitsausprosessin aikana. Sitä vastoin 304-luokan hitsattavuus on parempi, minkä vuoksi se voi soveltua käytettäväksi sovelluksissa, jotka vaativat laajoja hitsauksia.

 Ota huomioon tämä erottava tekijä, kun valitset haluamasi luokan projektia varten. Putkistojen, säiliöiden ja muiden sellaisten rakenteiden rakentaminen, joissa hitsaus on välttämätöntä, soveltuu 304-luokkaan. Niiden kyky tuottaa vahvoja, kestäviä hitsejä kestää erilaisia rasituksia.

Kustannukset 303 ruostumaton teräs vs 304 ruostumaton teräs     

Kustannusten huomioon ottaminen on tärkeä näkökohta valittaessa 303- ja 304-luokkien väliltä projektia varten. Näiden laatujen ensisijaiset osatekijät ovat kromin ja nikkelin markkinahinnat. Ne vaihtelevat kysynnän ja tarjonnan, geopoliittisten tapahtumien ja kaivostoiminnan mukaan. Nämä vaihtelut vaikuttavat ruostumattoman teräsmateriaalin kokonaishintoihin markkinoilla.

• Markkinahintojen vaihtelut
• Luokka 303 - yleensä edullisempi
• Luokka 304 - hieman korkeammat kustannukset

Markkinahintojen vaihtelut

Nikkelin ja kromin kustannukset voivat vaihdella eri syistä, ja niihin voivat vaikuttaa kaivostuotanto, maailmanlaajuinen kysyntä ja poliittinen vakaus. Niiden hinnat vaihtelevat valmistajien kysynnän ja tarjonnan vuoksi, mikä johtaa hinnanvaihteluihin ja vaikuttaa ruostumattoman teräksen hintaan.

Luokka 303 - yleensä edullisempi

Laadun 303 alhaisempi nikkelipitoisuus ja nopeampi työstettävyys tekevät siitä edullisemman kuin luokasta 304. Sen ominaisuudet vähentävät tuotantoaikaa ja työvoimakustannuksia, ja rikin tai seleenin lisääminen parantaa sen työstettävyyttä. Tämä johtaa nopeampiin tuotantoprosesseihin ja pienempiin valmistuskustannuksiin.

Luokka 304 - hieman korkeammat kustannukset

Korkeampi nikkelipitoisuus ja erinomainen korroosionkestävyys luokassa 3034 tekevät siitä hieman kalliimman kuin luokasta 303. Samalla alhaisempi huoltovaatimus ja materiaalin kestävyys voivat korvata sen korkeammat kustannukset. Alemmat huoltovaatimukset tekevät 304-luokasta kustannustehokkaan valinnan eri teollisuudenaloilla.

Yleiset sovellukset ss 303 vs 304  

  

Ruostumattoman teräksen 303 ja 304 käyttötarkoitukset ovat usein samanlaisia. Erityisesti 303- ja 304-terästä käytetään yleisesti eri sovelluksissa. Ne on esitelty alla, ja niissä on korostettu niiden käytön erityisiä syitä.

Teollisuus	Ruostumaton teräs 303 Sovellukset	Käytön syy	Ruostumaton teräs 304 Sovellukset	Käytön syy
Ruoanvalmistuslaitteet	Kuljettimet, tarjottimet, kärryt ja jäähdytysyksiköt	Helppo puhdistaa	Säiliöt, putket ja säiliöt	Korroosionkestävyys, helppo puhdistaa
Ilma-alus	Akselit, hammaspyörät ja ilma-alusten liitososat	Kiinnittymättömyys ja kiinnittymättömyys, hyvä työstettävyys.	Ilma-alusten rakenteet, moottorit	Erinomainen korroosionkestävyys, lämmönkestävyys ja lujuus-painosuhde.
Kiinnityskomponentit	Ruuvit, mutterit ja pultit	Hyvä työstettävyys - helppo valmistaa monimutkaisia muotoja.	Ruuvit, mutterit ja pultit	Kestävyys ja korroosionkestävyys
Elektroniset komponentit	Välikappaleet, kiinnikkeet ja tuuletuselementit	Ei-magneettinen, hyvin työstettävissä	Välikappaleet, kiinnikkeet ja tuuletuselementit	Ei-magneettinen ja korroosionkestävä
Teolliset sovellukset ja koneet	Holkit, liitososat, venttiilirungot, venttiilit, taotut akselit ja venttiilien koristelutarvikkeet.	Erittäin hyvä työstettävyys - helppo valmistaa monimutkaisia muotoja tarkoilla toleransseilla ja tiukoilla sovituksilla.	Säiliöt, putket, liitososat ja venttiilien rungot	Korroosionkestävyys, kestävyys
Kuluttajalaitteet	Laitteiden varusteet, ruuvit ja pultit	Hyvä työstettävyys	Jääkaapit, tiskialtaat ja astianpesukoneet	Kestävyys, korroosionkestävyys ja esteettisyys
Autoteollisuus	Akselit, liitososat ja hammaspyörät	Hyvä työstettävyys, helppo valmistettavuus	Pakokaasujärjestelmät, verhoilut ja säleiköt	Korroosionkestävyys, esteettisyys
Lääkinnälliset laitteet	Kirurgiset instrumentit, hammasimplantit	Hyvin työstettävissä, ei-magneettinen	Kirurgiset instrumentit, hammaslääketieteelliset instrumentit ja implantit	Biologinen yhteensopivuus, korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan puhdistusprosessit.
Kemialliset käsittelylaitteet	Venttiilirungot, liitososat ja läpiviennit	Hyvä työstettävyys, helppo valmistettavuus	Reaktorit, säiliöt ja putkistot	Korroosionkestävyys kestää monenlaisia kemikaaleja.

Korroosionkestävyys

Ruostumaton teräs on huippuluokan materiaali, jota käytetään laajalti erilaisissa työstösovelluksissa. Siksi täydellisen sopivan materiaalin löytäminen on ratkaisevan tärkeää, jotta osista saadaan haluttu tulos. Edullisten mekaanisten ja kemiallisten ominaisuuksien lisäksi ruostumattomilla teräslaaduilla on erilaisia korroosionkestävyysominaisuuksia.

• Pitting-kestävyys ja kromin merkitys
• Kestävyyden vertailu eri ympäristöissä

Pitting-kestävyys ja kromin merkitys

Kaikilla austeniittisilla ruostumattomilla terästyypeillä on erinomainen korroosionkestävyys; pistesyöpymistä tapahtuu, kun materiaali altistuu kloridiympäristöille. Molemmat teräslajit sisältävät runsaasti kromia, joka voi estää tämäntyyppisen korroosion. Jotkin 304-lajin muunnokset ovat kuitenkin etulyöntiasemassa pistesyöpymiskorroosiota vastaan, koska niiden kromipitoisuus on suurempi.

Kestävyyden vertailu eri ympäristöissä

Kaikki ilmakehän lähteet, sterilointilaitteet, orgaaniset kemikaalit ja väriaineet eivät voi aiheuttaa tyypin 303 syöpymistä. Ne kestävät huonosti halogeenihappoja, jonkin verran rikkihappoa ja hyvin typpihappoa.

Jotta korroosionkestävyys olisi mahdollisimman hyvä, kaikki 303-luokan tuotteesta valmistetut osat on puhdistettava. Ne on passivoitava sen jälkeen, kun CNC-työstö rasvan, öljyn, sormenjälkien ja muiden vieraiden hiukkasten, kuten rautahiukkasten, poistamiseksi työkalusta.

Johtopäätökset:

Vaikka ruostumattoman teräksen laadut 303 ja 304 ovat ominaisuuksiltaan samankaltaisia, niissä on selviä eroja. Tämä on haasteellista, kun valitaan sopivaa materiaalia tiettyihin sovelluksiin. Laatujen paremman työstettävyyden ansiosta 303 on ihanteellinen yksityiskohtaista työstöä vaativiin osiin. Lisäksi tämä laatu heikentää jonkin verran korroosionkestävyyttä, koska siinä on suurempi rikkipitoisuus.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettu 304-luokka sen sijaan kestää erinomaisesti korroosiota ja soveltuu useampiin sovelluksiin. Tämä tekee siitä monipuolisemman vaihtoehdon ympäristöihin, joissa korroosio on ongelma.

Laatujen valinta riippuu projektin vaatimuksista, ja siinä otetaan huomioon sellaiset tekijät kuin ympäristöaltistus, työstövaatimukset ja kustannustehokkuus. Näiden laatujen perusteellinen ymmärtäminen auttaa valmistajaa saavuttamaan halutun tuotoksen hyödyntämällä niiden ainutlaatuisia ominaisuuksia.