Wybierając najbardziej odpowiednią stal nierdzewną do swojego projektu, należy zrozumieć główne różnice między popularnymi gatunkami. Dwie najczęściej stosowane austenityczne stale nierdzewne to AISI 303 i AISI 304 (znane również jako SS 303 i SS 304).

 Mają one jednak różne cechy, które sprawiają, że nadają się do określonych celów. Niniejszy przewodnik zapewni wgląd w cechy stali nierdzewnej 303 i 304.

Ale jak wybrać odpowiednią klasę spośród nich, która będzie pasować do Twoich zastosowań?

Zrozumienie gatunków stali nierdzewnej

Będąc elastycznym i ekonomicznym materiałem, stal nierdzewna jest uznawana za dobrą odporność na utlenianie i niektóre formy korozji o strukturze austenitycznej. Na przykład często stosowane są gatunki austenityczne 303 i 304.

Są łatwe do kształtowania i oferują doskonałą odporność na korozję oraz preferowaną formowalność. Wybór gatunku jest jednak podobny do wyboru odpowiedniego narzędzia do pracy; musi być ono idealne do danej operacji. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w naszym przewodniku, aby osiągnąć najwyższy rezultat pracy z materiałem i jego trwałość.

303 a 304 gatunki stali nierdzewnej

Pomimo tego, że są to austenityczne stale nierdzewne i mają podobną bazę chemiczną, oba gatunki oferują porównywalne cechy doskonałej odporności na korozję i właściwości niemagnetyczne. Dzięki zawartości siarki w zakresie od 0,15% do 0,35%, 303 jest austenitycznym gatunkiem stali nierdzewnej, który oferuje wyjątkową obrabialność.

Stal nierdzewna 303 vs stal nierdzewna 304: Tabela porównawcza

Zawiera 8%-10% niklu i 18% chromu. Zawartość siarki w znacznym stopniu niweluje odporność na korozję, którą normalnie by oferowała. W rezultacie występuje niewielki spadek wytrzymałości i odporności na korozję.

Łatwość obróbki wiąże się z pewnym kompromisem. Często może być droższy niż stop 304, ponieważ nie wymaga tyle pracy do formowania i prasowania. Mimo że 303 nie jest tak odporny na korozję jak 304, nadal jest dość odporny na utlenianie, gdy jest wystawiony na działanie temperatur tak wysokich jak 1400 ° F.

 Należy pamiętać, że zawartość siarki sprawia, że 303 jest słabo spawalny, co może powodować pękanie. Dodatkowo, selen jest czasami stosowany zamiast siarki. Ma to taki sam skutek jak siarka, poprawiając obrabialność i obniżając odporność na korozję.

Zrozumienie skrawalności stali nierdzewnej 304 i 303       

Klasa 303

Gatunek stali nierdzewnej 303 jest określany mianem króla obrabialności ze względu na obecność w nim siarki lub selenu. Umożliwia to poprawę właściwości mechanicznych stopu za pomocą właściwości swobodnego cięcia gatunku 303. Pozwala to producentom na szybką i czystą produkcję dużych ilości.

Gatunek ten nadaje się do zastosowań wymagających skomplikowanych kształtów i drobnych detali, oferując możliwość precyzyjnej obróbki. Zmniejsza ryzyko zużycia narzędzi i wydłuża ich żywotność.

Sprawia to, że jest to przystępny cenowo wybór do produkcji wielkoseryjnej. Jednak kompromis ten powoduje nieznaczne zmniejszenie odporności na korozję, co może ograniczać jego zastosowanie w niektórych środowiskach.

Klasa 304 - Akt równoważenia

Ponieważ gatunek 304 szybko twardnieje, skrawalność jest problemem dla gatunku 303. W przeciwieństwie do gatunku 303, skład chemiczny stali nierdzewnej gatunku 304 jest preferowany w wielu gałęziach przemysłu ze względu na jej niezawodność i wytrzymałość, pomimo niższej skrawalności. Równowaga między dobrą formowalnością i doskonałą odpornością na korozję sprawia, że jest to wszechstronna opcja.

Gatunek ten jest szeroko wykorzystywany w zastosowaniach wymagających zarówno obróbki skrawaniem, jak i spawania, takich jak sprzęt kuchenny, konstrukcje architektoniczne i pojemniki na chemikalia. Ich doskonałe właściwości antykorozyjne zapewniają, że mogą wytrzymać trudne warunki bez uszczerbku dla ich integralności.

Właściwości mechaniczne

Gatunki stali nierdzewnej 303 i 304 mają te same właściwości z wyjątkiem temperatury topnienia. Ich gęstość byłaby taka sama, gdyby miały nieco inny skład chemiczny. Ich struktury krystaliczne są bardzo podobne, z atomami ułożonymi w regularny, powtarzający się wzór, ponieważ są to austenityczne stopy stali nierdzewnej.

Stal 304 ma nieco więcej chromu, choć nie zawsze. Wtrącenia siarki nie mają żadnego znaczącego wpływu na strukturę krystaliczną lub odstępy między cząsteczkami atomowymi.

Struktura austenityczna i jej wpływ 

Gatunki stali nierdzewnej zapewniają właściwości niemagnetyczne wraz z możliwością formowania, jednocześnie przyczyniając się do austenitycznej struktury. Ich austenityczna struktura pomaga w produkcji określonych zastosowań, w których wymagana jest wysoka wytrzymałość i trwałość.

 Dzięki temu materiał zachowuje wytrzymałość w wysokich temperaturach. Jest to przydatne w produkcji wyrobów motoryzacyjnych i lotniczych. Dodatkowo, ta austenityczna struktura może być wykorzystywana w środowisku do pokonywania wysokich naprężeń mechanicznych.

Porównanie mocnych stron

Ponieważ gatunek 303 zawiera selen lub siarkę, osiąga nieco lepsze wyniki pod względem granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie niż gatunek 304. Jednak przy wyborze odpowiedniego gatunku pomiędzy 303 i 304 należy wziąć pod uwagę inne czynniki, takie jak wytrzymałość i plastyczność.

 Wybór gatunków stali zależy od specyficznych wymagań aplikacji. Może to obejmować naprężenia mechaniczne, narażenie na działanie czynników korozyjnych oraz potrzebę obrabialności lub spawalności.

Obróbka cieplna i odkształcalność

Rozwiązanie Leczenie

Obróbka w roztworze jest procesem, który korzystnie poprawia strukturę ziarna i ogólną odkształcalność gatunków 303 i 304. Proces ten polega na podgrzaniu stopów do wysokiej temperatury, a następnie ich szybkim schłodzeniu. Poprawia to właściwości mechaniczne i wydajność materiału.

Co więcej, proces ten pomaga rozpuścić wszelkie osady, które mogły powstać podczas postępu, aby zapewnić jednolitą mikrostrukturę. Pomaga to poprawić plastyczność i wytrzymałość stopów, ułatwiając ich formowanie i kształtowanie.

Różnice w spawalności

Obecność siarki lub selenu w gatunku 303 może powodować pękanie na gorąco podczas procesu spawania. Z kolei gatunek 304 charakteryzuje się lepszą spawalnością, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających intensywnego spawania.

 Należy wziąć pod uwagę ten czynnik różnicujący przy wyborze pożądanego gatunku dla danego projektu. Budowa rurociągów, zbiorników i innych konstrukcji, w których konieczne jest spawanie, wymaga zastosowania gatunku 304. Ich zdolność do zapewniania mocnych, trwałych spoin może wytrzymać różne naprężenia.

Koszt stali nierdzewnej 303 vs stal nierdzewna 304     

Rozważenie kosztów jest ważnym aspektem wyboru pomiędzy gatunkami 303 i 304 dla danego projektu. Podstawowymi składnikami tych gatunków są ceny rynkowe chromu i niklu. Ceny te zmieniają się w zależności od podaży i popytu, wydarzeń geopolitycznych i działalności wydobywczej. Wahania te wpływają na ogólne ceny materiałów ze stali nierdzewnej na rynku.

• Wahania cen rynkowych
• Klasa 303 - ogólnie niższy koszt
• Klasa 304 - nieco wyższy koszt

Wahania cen rynkowych

Koszty niklu i chromu mogą różnić się ze względu na różne aspekty i mogą zależeć od wydobycia, globalnego popytu i stabilności politycznej. Ich ceny wahają się ze względu na popyt i podaż producenta, co prowadzi do wahań cen i wpływa na koszt stali nierdzewnej.

Klasa 303 - ogólnie niższy koszt

Niższa zawartość niklu i szybsza obrabialność gatunku 303 sprawiają, że jest on tańszy niż gatunek 304. Jego właściwości skracają czas produkcji i zmniejszają koszty pracy, a dodatek siarki lub selenu poprawia obrabialność. Prowadzi to do szybszych procesów produkcyjnych i niższych kosztów produkcji.

Klasa 304 - nieco wyższy koszt

Wyższa zawartość niklu i doskonała odporność na korozję w gatunku 3034 sprawiają, że jest on nieco droższy niż gatunek 303. Tymczasem niższe wymagania konserwacyjne i trwałość materiału mogą zrównoważyć jego wyższy koszt. Niższe wymagania konserwacyjne sprawiają, że gatunek 304 jest opłacalnym wyborem w różnych branżach.

Typowe zastosowania ss 303 vs 304  

Zastosowania stali nierdzewnej 303 i 304 są często podobne. W szczególności, 303 i 304 są powszechnie używane w różnych zastosowaniach. Opisano je poniżej, podkreślając konkretne powody ich użycia.

Odporność na korozję

Stal nierdzewna to najwyżej oceniany materiał, który jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach związanych z obróbką skrawaniem. Dlatego też znalezienie idealnie dopasowanego materiału ma kluczowe znaczenie dla uzyskania pożądanego rezultatu części. Oprócz korzystnych właściwości mechanicznych i chemicznych, gatunki stali nierdzewnej mają różne właściwości odporności na korozję.

• Odporność na wżery i rola chromu
• Porównanie trwałości w różnych środowiskach

Odporność na wżery i rola chromu

Wszystkie rodzaje austenitycznej stali nierdzewnej mają doskonałą odporność na korozję; korozja wżerowa występuje, gdy materiał jest narażony na działanie chlorków. W szczególności, oba gatunki zawierają wysoki poziom chromu, który może zapobiegać tego typu korozji. Jednak niektóre warianty gatunku 304 oferują przewagę w zakresie odporności na korozję wżerową ze względu na wyższą zawartość chromu.

Porównanie trwałości w różnych środowiskach

Wszystkie źródła atmosferyczne, sterylizatory, chemikalia organiczne i barwniki nie mogą powodować korozji typu 303. Są słabo odporne na kwasy halogenowe, nieco na kwas siarkowy i dobrze na kwas azotowy.

Aby uzyskać maksymalną odporność na korozję, wszystkie elementy wykonane z gatunku 303 powinny być czyszczone. Powinny być one pasywowane po Obróbka CNC do usuwania smaru, oleju, odcisków palców i innych obcych cząstek, takich jak resztki żelaza, z oprzyrządowania.

Wnioski:

Pomimo podobnych właściwości, gatunki stali nierdzewnej 303 i 304 wykazują wyraźne różnice. Stanowi to wyzwanie przy wyborze odpowiedniego materiału do konkretnych zastosowań. Ze względu na lepszą obrabialność gatunków, 303 jest idealny do części wymagających szczegółowej obróbki. Dodatkowo, gatunek ten charakteryzuje się mniejszą odpornością na korozję ze względu na wyższą zawartość siarki.

Z kolei stal nierdzewna klasy 304 zapewnia doskonałą odporność na korozję i nadaje się do szerszego zakresu zastosowań. Sprawia to, że jest to bardziej wszechstronna opcja dla środowisk, w których korozja jest problemem.

Wybór gatunków zależy od wymagań projektu, biorąc pod uwagę takie czynniki jak narażenie środowiska, wymagania dotyczące obróbki i opłacalność. Dokładne zrozumienie tych gatunków pomaga producentowi osiągnąć pożądaną wydajność, wykorzystując ich unikalne właściwości.