303 vs 304 rustfritt stål: Forstå forskjellen mellom 303 vs 304 ss

Når du skal velge det best egnede rustfrie stålet til ditt prosjekt, må du forstå de viktigste forskjellene mellom de vanligste kvalitetene. To av de mest brukte austenittiske rustfrie stålene er AISI 303 og AISI 304 (også kjent som SS 303 og SS 304).

 De har imidlertid forskjellige egenskaper som gjør dem gode til bestemte formål. Denne guiden gir deg innsikt i egenskapene til 303 kontra 304 rustfritt stål.

Men hvordan kan du velge den kvaliteten som passer best til dine bruksområder?

Forståelse av rustfrie stålkvaliteter

Rustfritt stål er et tilpasningsdyktig og økonomisk materiale, og er kjent for sin gode motstand mot oksidasjon og enkelte former for korrosjon med austenittisk struktur. For eksempel er 303 og 304 austenittiske ståltyper ofte brukt.

De er enkle å forme og har utmerket korrosjonsbestandighet og god formbarhet. Valg av kvalitet er imidlertid ganske likt det å velge riktig verktøy for arbeidet; det må være perfekt for operasjonen. Du kan lese mer i guiden vår for å oppnå det beste resultatet for materialets arbeid og holdbarhet.

303 vs 304 rustfrie stålkvaliteter

Til tross for at 303 er austenittisk rustfritt stål og har en lignende kjemisk base, har begge ståltypene sammenlignbare egenskaper som utmerket korrosjonsbestandighet og ikke-magnetiske egenskaper. Med et svovelinnhold på mellom 0,15% og 0,35% er 303 en austenittisk rustfri stålkvalitet som gir eksepsjonell maskinbearbeidbarhet.

303 rustfritt stål vs 304 rustfritt stål: Sammenligningstabell

Eiendom	303 rustfritt stål	304 rustfritt stål
Kjemisk sammensetning	17% krom, 8% nikkel, 0,15% svovel/selen (min)	18% Krom, 8% Nikkel (min)
Bearbeidbarhet	Utmerket (på grunn av svovel/selen)	Bra
Sveisbarhet	Dårlig	Bra
Formbarhet	Bra	Bra
Strekkfasthet (MPa)	510-590	535-750
Strekkfasthet (MPa)	205-290	205-325
Forlengelse (%)	40-60	40-60
Tetthet (g/cm³)	7.93	7.93
Motstandsdyktighet mot korrosjon	Moderat	Utmerket
Kostnader	Lavere	Høyere

Den inneholder 8%-10% nikkel og 18% krom. Svovelinnholdet oppveier i stor grad korrosjonsmotstanden som dette normalt ville gitt. Resultatet er en liten reduksjon i seighet og en reduksjon i korrosjonsbestandighet.

At den er lett å maskinbearbeide, har en ulempe. Den kan ofte være dyrere enn legering 304 fordi det ikke krever like mye arbeid å forme og presse den. Selv om 303 ikke er like motstandsdyktig mot korrosjon som 304, er den likevel ganske motstandsdyktig mot oksidasjon når den av og til utsettes for så høye temperaturer som 1400 °F.

 Husk at svovelinnholdet gjør 303 dårlig sveisbart, noe som kan føre til sprekkdannelser. I tillegg brukes selen av og til i stedet for svovel. Dette har samme effekt som svovel, nemlig bedre bearbeidbarhet og lavere korrosjonsbestandighet.

Forstå bearbeidbarheten til 304 vs 303 rustfritt stål       

Karakter 303

303-kvaliteten av rustfritt stål omtales som kongen av maskinbearbeidbarhet på grunn av tilstedeværelsen av svovel eller selen i den. Dette gjør det mulig å forbedre de mekaniske egenskapene til en legering ved hjelp av 303-kvalitetens skjæreegenskaper. Det gjør det mulig for produsentene å produsere store volumer raskt og på en renere måte.

Denne kvaliteten egner seg for bruksområder som krever intrikate former og fine detaljer, og gir mulighet for presisjonsbearbeiding. Den reduserer risikoen for verktøyslitasje og forlenger levetiden til skjæreverktøyene.

De gjør det til et rimelig valg for produksjon av store volumer. Men det medfører en viss reduksjon i korrosjonsmotstanden, noe som kan begrense bruken i visse miljøer.

Grad 304 - En balansegang

Siden klasse 304 herdes raskt, er maskinbearbeidbarhet et problem for klasse 303. I motsetning til klasse 303 er den kjemiske sammensetningen av rustfritt stål klasse 304 foretrukket i mange bransjer på grunn av sin pålitelighet og robusthet, til tross for lavere maskinbearbeidbarhet. Den gode balansen mellom god formbarhet og utmerket korrosjonsbestandighet gjør den til et allsidig alternativ.

Denne kvaliteten brukes i stor utstrekning til å produsere produkter som krever både maskinering og sveising, for eksempel kjøkkenutstyr, arkitektoniske konstruksjoner og kjemikaliebeholdere. De utmerkede korrosjonshindrende egenskapene sikrer at de tåler tøffe forhold uten at det går ut over integriteten.

Mekaniske egenskaper

303- og 304-kvalitetene av rustfritt stål har de samme egenskapene med unntak av smeltepunktet. Tettheten ville vært den samme selv om de hadde en litt annen kjemisk sammensetning. Krystallstrukturene er svært like, med atomene ordnet i et regelmessig, repeterende mønster, ettersom de er austenittiske legeringer av rustfritt stål.

304 har litt mer krom, men ikke alltid. Svovelinkluderingen har ingen innvirkning på krystallstrukturen eller avstanden mellom de interatomære partiklene på noen meningsfull måte.

Egenskaper	303 rustfritt stål	304 rustfritt stål
Tetthet	0,289 lb/in³	0,289 lb/in³
Smeltepunkt	2550 - 2590°F	2642°F
Elastisitetsmodul	28 000 ksi	28 000 ksi
Elektrisk resistivitet	0,72 x 10-⁶ Ω-m	0,72 x 10-⁶ Ω-m
Termisk konduktivitet	112 BTU-in/hr-ft²-°F	112 BTU-in/hr-ft²-°F
Skjæremodul	11 200 ksi	11 200 ksi

Austenittisk struktur og dens innvirkning 

De rustfrie stålkvalitetene har ikke-magnetiske egenskaper og god formbarhet, samtidig som de bidrar til den austenittiske strukturen. Den austenittiske strukturen bidrar til å skape spesifikke bruksområder der det kreves høy seighet og holdbarhet.

 Det gjør at materialet opprettholder sin styrke ved høye temperaturer. Det er en fordel ved produksjon av produkter til bil- og romfartsindustrien. I tillegg kan denne austenittiske strukturen brukes i miljøet for å overvinne høy mekanisk belastning.

Sammenligning av styrker

Fordi klasse 303 inneholder selen eller svovel, presterer den litt bedre når det gjelder flyte- og strekkfasthet enn klasse 304. Det er imidlertid viktig å ta hensyn til andre faktorer som seighet og duktilitet når man velger riktig kvalitet mellom 303 og 304.

 Valget av kvaliteter er avhengig av de spesifikke kravene til bruksområdene. Det kan dreie seg om mekaniske påkjenninger, eksponering for korrosive elementer og behovet for maskinell bearbeiding eller sveisbarhet.

Varmebehandling og formbarhet

Løsning Behandling

Løsningsbehandling er en prosess som forbedrer kornstrukturen og den generelle formbarheten til 303- og 304-kvalitetene. Denne prosessen innebærer at legeringene varmes opp til høy temperatur og deretter avkjøles raskt. Det forbedrer materialets mekaniske egenskaper og ytelse.

I tillegg bidrar denne prosessen til å løse opp eventuelle utfellinger som kan ha dannet seg under prosessen, slik at man får en jevn mikrostruktur. Det bidrar til å forbedre duktiliteten og seigheten til legeringene, noe som gjør dem lettere å forme.

Forskjeller i sveisbarhet

Tilstedeværelsen av svovel eller selen i klasse 303 kan føre til varmsprengning under sveiseprosessen. Omvendt har klasse 304 bedre sveisbarhet, noe som kan gjøre den egnet til bruk i applikasjoner som krever omfattende sveising.

 Ta hensyn til denne differensialfaktoren når du velger ønsket kvalitet for prosjektet ditt. Konstruksjon av rørledninger, tanker og andre konstruksjoner der sveising er nødvendig, er tilpasset klasse 304. Deres evne til å gi sterke, holdbare sveiser tåler forskjellige påkjenninger.

Kostnad 303 rustfritt stål vs 304 rustfritt stål     

Kostnadene er et viktig aspekt når du skal velge mellom kvalitetene 303 og 304 for prosjektet ditt. De viktigste komponentene i disse kvalitetene er markedsprisene på krom og nikkel. Disse prisene svinger avhengig av tilbud og etterspørsel, geopolitiske hendelser og gruvevirksomhet. Disse svingningene påvirker de samlede prisene på rustfritt stål i markedet.

• Svingninger i markedsprisene
• Grad 303 - generelt lavere kostnader
• Klasse 304 - noe høyere kostnad

Svingninger i markedsprisene

Nikkel- og kromkostnadene kan variere på grunn av ulike aspekter og kan påvirkes av gruveproduksjon, global etterspørsel og politisk stabilitet. Prisene svinger på grunn av produsentens etterspørsel og tilbud, noe som fører til prissvingninger og påvirker kostnadene for rustfritt stål.

Grad 303 - generelt lavere kostnader

Det lavere nikkelinnholdet og den raskere bearbeidbarheten til klasse 303 gjør den rimeligere enn klasse 304. Egenskapene reduserer produksjonstiden og lønnskostnadene, og tilsetning av svovel eller selen forbedrer maskinbearbeidbarheten. Det fører til raskere produksjonsprosesser og lavere produksjonskostnader.

Klasse 304 - noe høyere kostnad

Det høyere nikkelinnholdet og den utmerkede korrosjonsbestandigheten i klasse 3034 gjør den litt dyrere enn klasse 303. I mellomtiden kan det lavere vedlikeholdsbehovet og materialets holdbarhet oppveie de høyere kostnadene. De lavere vedlikeholdskravene gjør klasse 304 til et kostnadseffektivt valg på tvers av ulike bransjer.

Vanlige bruksområder for ss 303 vs 304  

  

303 vs 304 rustfritt stål brukes ofte på samme måte. Spesielt 303 og 304 brukes ofte i ulike bruksområder. Nedenfor beskrives de ulike bruksområdene og de spesifikke årsakene til at de brukes.

Industri	Rustfritt stål 303 Bruksområder	Årsak til bruk	Bruksområder i rustfritt stål 304	Årsak til bruk
Utstyr for tilberedning av mat	Transportbånd, brett, vogner og kjøleenheter	Lett å rengjøre	Tanker, rør og beholdere	Motstandsdyktig mot korrosjon, lett å rengjøre
Fly	Aksler, tannhjul og flybeslag	Ikke-gripende og ikke-gallende egenskaper, høy maskinbearbeidbarhet	Flykonstruksjoner, motorer	Utmerket korrosjonsbestandighet, termisk stabilitet og styrke/vekt-forhold
Festekomponenter	Skruer, muttere og bolter	Høy maskinbearbeidbarhet - enkelt å produsere intrikate former	Skruer, muttere og bolter	Holdbarhet og korrosjonsbestandighet
Elektroniske komponenter	Avstandsstykker, braketter og ventilasjonselementer	Ikke-magnetisk, høy maskinbearbeidbarhet	Avstandsstykker, braketter og ventilasjonselementer	Ikke-magnetisk og lite korrosjonsbestandig
Industrielle applikasjoner og maskiner	Gjennomføringer, beslag, ventilhus, ventiler, smidde aksler og ventiltrim	Høy maskinbearbeidbarhet - enkelt å produsere komplekse former med presise toleranser og tette passformer	Tanker, rør, rørdeler og ventilhus	Korrosjonsbestandighet, holdbarhet
Forbruksapparater	Apparatbeslag, skruer og bolter	Høy maskinbearbeidbarhet	Kjøleskap, kjøkkenvasker og oppvaskmaskiner	Holdbarhet, korrosjonsbestandighet og estetisk tiltalende utseende
Bilindustrien	Aksler, beslag og tannhjul	Høy maskinbearbeidbarhet, enkel produksjon	Eksosanlegg, lister og rister	Motstandsdyktig mot korrosjon, estetisk tiltalende
Medisinsk utstyr	Kirurgiske instrumenter, tannimplantater	Høy maskinbearbeidbarhet, ikke-magnetisk	Kirurgiske instrumenter, tannlegeinstrumenter og implantater	Biokompatibilitet, korrosjonsbestandighet og rengjøringsprosesser ved høy temperatur
Utstyr for kjemisk prosessering	Ventilhus, beslag og gjennomføringer	Høy maskinbearbeidbarhet, enkel produksjon	Reaktorer, tanker og rørledninger	Motstandsdyktig mot korrosjon og en rekke kjemikalier

Motstandsdyktighet mot korrosjon

Rustfritt stål er det mest populære materialet som brukes i en rekke ulike maskineringsapplikasjoner. Derfor er det avgjørende å finne det perfekte matchende materialet for å oppnå det ønskede resultatet. I tillegg til de fordelaktige mekaniske og kjemiske egenskapene har rustfritt stål ulike korrosjonsbestandighetsegenskaper.

• Motstand mot gropkorrosjon og kromets rolle
• Sammenligning av holdbarhet i ulike miljøer

Motstand mot gropkorrosjon og kromets rolle

Alle de austenittiske rustfrie ståltypene har utmerket korrosjonsbestandighet; gropkorrosjon oppstår når materialet utsettes for kloridholdige miljøer. Begge ståltypene inneholder høye nivåer av krom, noe som kan forhindre denne typen korrosjon. Noen varianter av klasse 304 har imidlertid en fordel når det gjelder å motstå gropkorrosjon på grunn av sitt høyere krominnhold.

Sammenligning av holdbarhet i ulike miljøer

Alle atmosfæriske kilder, sterilisatorer, organiske kjemikalier og fargestoffer kan ikke forårsake korrosjon på type 303. De tåler halogensyre dårlig, svovelsyre noe og salpetersyre godt.

For å oppnå maksimal korrosjonsbestandighet bør alle komponenter i klasse 303 rengjøres. De bør passiveres etter CNC-maskinering for å fjerne fett, olje, fingeravtrykk og andre fremmedlegemer, for eksempel rester av jernpartikler, fra verktøyet.

Konklusjon

Til tross for at 303 og 304 rustfritt stål har lignende egenskaper, er det tydelige forskjeller. Det gjør det utfordrende å velge egnet materiale til spesifikke bruksområder. På grunn av den forbedrede maskinbearbeidbarheten er 303 ideelt for deler som krever detaljert maskinering. I tillegg har denne kvaliteten noe dårligere korrosjonsbestandighet på grunn av et høyere svovelinnhold.

Rustfritt stål 304 har derimot utmerket korrosjonsbestandighet og egner seg for et bredere spekter av bruksområder. Det gjør det til et mer allsidig alternativ for miljøer der korrosjon er et problem.

Valget av kvaliteter avhenger av prosjektets krav, og tar hensyn til faktorer som miljøeksponering, bearbeidingskrav og kostnadseffektivitet. En grundig forståelse av disse kvalitetene hjelper produsenten med å oppnå ønsket resultat ved å utnytte deres unike egenskaper.