Pentru a selecta cel mai potrivit oțel inoxidabil pentru proiectul dvs., trebuie să înțelegeți principalele diferențe dintre tipurile comune. Două dintre cele mai utilizate oțeluri inoxidabile austenitice sunt AISI 303 și AISI 304 (cunoscute și ca SS 303 și SS 304).
Cu toate acestea, ele au caracteristici diferite care le fac bune pentru anumite scopuri. Acest ghid va oferi o perspectivă asupra caracteristicilor oțelului inoxidabil 303 versus 304.
Dar cum puteți alege între ele clasa potrivită pentru aplicațiile dumneavoastră?
Înțelegerea claselor de oțel inoxidabil
Fiind un material adaptabil și economic, oțelul inoxidabil este recunoscut pentru buna sa rezistență la oxidare și la unele forme de coroziune cu o structură austenitică. De exemplu, gradele austenitice 303 și 304 sunt frecvent utilizate.
Acestea sunt ușor de modelat și oferă o rezistență excelentă la coroziune și o formabilitate preferată. Cu toate acestea, selectarea gradului este destul de similară cu selectarea uneltei corecte pentru lucrare; aceasta trebuie să fie perfectă pentru operațiune. Puteți afla mai multe în ghidul nostru, pentru a obține cel mai bun rezultat pentru lucrarea materialului și durabilitatea acestuia.
Gradele de oțel inoxidabil 303 vs 304
Deși sunt oțeluri inoxidabile austenitice și au o bază chimică similară, ambele tipuri oferă caracteristici comparabile de rezistență excelentă la coroziune și proprietăți nemagnetice. Cu un conținut de sulf variind de la 0,15% la 0,35%, 303 este o calitate de oțel inoxidabil austenitic care oferă o prelucrabilitate excepțională.
303 oțel inoxidabil vs 304 oțel inoxidabil: Tabel comparativ
|
Proprietate |
303 Oțel inoxidabil |
304 Oțel inoxidabil |
|
Compoziție chimică |
17% Crom, 8% Nichel, 0,15% Sulf/Seleniu (min) |
18% Crom, 8% Nichel (min) |
|
Mașinabilitate |
Excelent (datorită sulfului/seleniului) |
Bun |
|
Sudabilitate |
Slabă |
Bun |
|
Formabilitate |
Bun |
Bun |
|
Rezistența la tracțiune (MPa) |
510-590 |
535-750 |
|
Rezistența la cedare (MPa) |
205-290 |
205-325 |
|
Elongație (%) |
40-60 |
40-60 |
|
Densitate (g/cm³) |
7.93 |
7.93 |
|
Rezistența la coroziune |
Moderat |
Excelentă |
|
Costuri |
Jos |
Mai mare |
Acesta conține 8%-10% nichel și 18% crom. Conținutul de sulf compensează în mare măsură rezistența la coroziune pe care acesta ar oferi-o în mod normal. Ca urmare, există o mică reducere a tenacității și o scădere a rezistenței la coroziune.
Faptul că este ușor de prelucrat vine cu un compromis. Acesta poate fi frecvent mai scump decât aliajul 304, deoarece nu necesită la fel de multă muncă pentru formare și presare. Chiar dacă 303 nu este la fel de rezistent la coroziune ca 304, este destul de rezistent la oxidare atunci când este expus ocazional la temperaturi de până la 1400 °F.
Rețineți că conținutul de sulf face ca 303 să fie slab sudabil, ceea ce poate provoca fisuri. În plus, seleniul este utilizat ocazional în locul sulfului. Acesta are același rezultat ca și sulful, îmbunătățind prelucrabilitatea și scăzând rezistența la coroziune.
Înțelegerea prelucrabilității oțelului inoxidabil 304 vs 303
Nota 303
Clasa 303 de oțel inoxidabil este denumită regele prelucrabilității datorită prezenței sulfului sau seleniului în acesta. Acest lucru face posibilă îmbunătățirea caracteristicilor mecanice ale unui aliaj cu ajutorul proprietăților de tăiere liberă ale calității 303. Aceasta permite producătorilor să producă volume mari rapid și într-un mod mai curat.
Această calitate este potrivită pentru aplicații care necesită forme complicate și detalii fine, oferind facilități de prelucrare de precizie. Reduce șansele de uzură a sculei și prelungește longevitatea sculelor de tăiere.
Acestea îl fac o alegere accesibilă pentru producția de volume mari. Cu toate acestea, compromisul cauzează o ușoară reducere a rezistenței la coroziune, ceea ce poate limita utilizarea sa în anumite medii.
Gradul 304 - Un act de echilibrare
Deoarece clasa 304 se întărește rapid, prelucrabilitatea este o problemă pentru clasa 303. Spre deosebire de clasa 303, compoziția chimică a oțelului inoxidabil de clasa 304 este preferată în multe industrii datorită fiabilității și robusteții sale, în ciuda prelucrabilității sale reduse. Echilibrul dintre formabilitatea bună și rezistența excelentă la coroziune îl face o opțiune versatilă.
Această calitate este utilizată pe scară largă pentru a produce aplicații în care sunt necesare atât prelucrarea, cât și sudarea, cum ar fi echipamentele de bucătărie, structurile arhitecturale și containerele chimice. Caracteristicile lor anticorosive excelente asigură faptul că pot rezista la condiții dificile fără a-și compromite integritatea.
Proprietăți mecanice
Clasele 303 și 304 de oțel inoxidabil au aceleași proprietăți, cu excepția punctului de topire. Densitatea lor ar fi aceeași chiar dacă ar avea o compoziție chimică ușor diferită. Structurile lor cristaline sunt foarte asemănătoare, atomii fiind dispuși într-un model regulat, care se repetă, deoarece sunt aliaje austenitice de oțel inoxidabil.
304 are un pic mai mult crom, deși nu întotdeauna. Includerea sulfului nu are niciun impact semnificativ asupra structurii cristaline sau asupra distanței dintre particulele interatomice.
|
Proprietăți |
303 Grad de oțel inoxidabil |
304 Grad de oțel inoxidabil |
|
Densitate |
0,289 lb/in³ |
0,289 lb/in³ |
|
Punct de topire |
2550 - 2590°F |
2642°F |
|
Modul de elasticitate |
28,000 ksi |
28,000 ksi |
|
Rezistivitatea electrică |
0,72 x 10-⁶ Ω-m |
0,72 x 10-⁶ Ω-m |
|
Conductivitate termică |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
|
Modul de forfecare |
11,200 ksi |
11,200 ksi |
Structura austenitică și impactul acesteia
Clasele de oțel inoxidabil oferă proprietăți nemagnetice împreună cu formabilitate, contribuind în același timp la structura austenitică. Structura lor austenitică ajută la realizarea unor aplicații specifice în care sunt necesare duritate și durabilitate ridicate.
Aceasta permite materialului să își mențină rezistența la temperaturi ridicate. Acest lucru servește la fabricarea produselor auto și aerospațiale. În plus, această structură austenitică poate fi utilizată în mediu pentru a depăși solicitările mecanice ridicate.
Compararea punctelor forte
Deoarece clasa 303 conține seleniu sau sulf, aceasta are performanțe ușor mai bune în ceea ce privește rezistența la curgere și la tracțiune decât clasa 304. Cu toate acestea, este esențial să se ia în considerare alți factori de tenacitate și ductilitate atunci când se alege clasa corespunzătoare între 303 și 304.
Selecția claselor se bazează pe cerințele specifice ale aplicațiilor. Acestea pot implica solicitări mecanice, expunerea la elemente corozive și nevoia de prelucrabilitate sau sudabilitate.
Tratament termic și formabilitate
Soluție de tratament
Tratamentul de dizolvare este procesul care îmbunătățește în mod benefic structura granulelor și formabilitatea generală a aliajelor 303 și 304. Acest proces implică încălzirea aliajelor la o temperatură ridicată și apoi răcirea lor rapidă. Aceasta îmbunătățește caracteristicile mecanice și performanța materialului.
În plus, acest proces ajută la dizolvarea oricăror precipitații care s-ar fi putut forma în timpul progresului pentru a asigura o microstructură uniformă. Contribuie la îmbunătățirea ductilității și durității aliajelor, făcându-le mai ușor de format și modelat.
Diferențe de sudabilitate
Prezența sulfului sau a seleniului în clasa 303 poate provoca fisuri la cald în timpul procesului de sudare. În schimb, gradul 304 are capacitatea de a se suda mai bine, ceea ce îl poate face potrivit pentru utilizarea în aplicații care necesită sudare extinsă.
Luați în considerare acest factor diferențial în timp ce alegeți clasa dorită pentru proiectul dumneavoastră. Construcția de conducte, rezervoare și alte structuri în care este necesară sudarea se adaptează la clasa 304. Capacitatea lor de a oferi suduri puternice și durabile poate rezista la diverse solicitări.
Cost 303 oțel inoxidabil vs 304 oțel inoxidabil
Luarea în considerare a costurilor este un aspect important al alegerii între gradele 303 și 304 pentru proiectul dumneavoastră. Componentele principale ale acestor clase sunt prețurile de piață pentru crom și nichel. Acestea fluctuează în funcție de cerere și ofertă, evenimente geopolitice și activități miniere. Aceste fluctuații au un impact asupra prețurilor generale ale materialului din oțel inoxidabil de pe piață.
- Fluctuațiile prețurilor de piață
- Clasa 303 - Cost în general mai scăzut
- Grad 304 - Cost ușor mai mare
Fluctuațiile prețurilor de piață
Nickel and chromium costs can differ due to various aspects and can be influenced by mining output, global demand, and political stability. Their prices fluctuate because of the manufacturer’s demand and supply, leading to price swings and affecting the cost of stainless steel.
Clasa 303 - Cost în general mai scăzut
Conținutul mai scăzut de nichel și prelucrabilitatea mai rapidă a calității 303 o fac mai ieftină decât calitatea 304. Proprietățile sale reduc timpul de producție și costurile forței de muncă, iar adăugarea de sulf sau seleniu îi îmbunătățește prelucrabilitatea. Aceasta conduce la procese de producție mai rapide și la cheltuieli de fabricație mai mici.
Grad 304 - Cost ușor mai mare
The higher nickel content and excellent resistance to corrosion presence in grade 3034 make it slightly more expensive than grade 303. Meanwhile, the lower maintenance requirement and the material’s durability can offset its higher cost. The lower maintenance requirements make grade 304 a cost-effective choice across various industries.
Aplicații comune ale ss 303 vs 304
Utilizările oțelului inoxidabil 303 vs 304 sunt adesea similare. Mai exact, 303 și 304 sunt utilizate în mod obișnuit în diverse aplicații. Acestea sunt prezentate mai jos, evidențiind motivele specifice pentru utilizarea lor.
|
Industrie |
Oțel inoxidabil 303 Aplicații |
Motivul utilizării |
Oțel inoxidabil 304 Aplicații |
Motivul utilizării |
|
Echipamente pentru prepararea alimentelor |
Transportoare, tăvi, cărucioare și unități de refrigerare |
Ușor de curățat |
Rezervoare, conducte și containere |
Rezistență la coroziune, ușor de curățat |
|
Aeronave |
Arbori, angrenaje și accesorii pentru aeronave |
Proprietăți care nu se agață și nu se îngroașă, prelucrabilitate ridicată |
Structuri de aeronave, motoare |
Rezistență excelentă la coroziune, stabilitate termică și raport rezistență/greutate |
|
Componente de fixare |
Șuruburi, piulițe și șuruburi |
Mașinabilitate ridicată - ușor de produs forme complicate |
Șuruburi, piulițe și șuruburi |
Durabilitate și rezistență la coroziune |
|
Componente electronice |
Distanțiere, suporturi și elemente de ventilație |
Nemagnetic, prelucrabilitate ridicată |
Distanțiere, suporturi și elemente de ventilație |
Nemagnetic și cu rezistență scăzută la coroziune |
|
Aplicații și utilaje industriale |
Bucșe, fitinguri, corpuri de supape, supape, arbori forjați și garnituri de supape |
Mașinabilitate ridicată - ușor de produs forme complexe cu toleranțe precise și ajustări strânse |
Rezervoare, conducte, fitinguri și corpuri de supape |
Rezistență la coroziune, durabilitate |
|
Aparate electrocasnice |
Fitinguri, șuruburi și bolțuri pentru aparate |
Mașinabilitate ridicată |
Frigidere, chiuvete de bucătărie și mașini de spălat vase |
Durabilitate, rezistență la coroziune și aspect estetic |
|
Automobile |
Arbori, fitinguri și angrenaje |
Mașinabilitate ridicată, ușurință de fabricare |
Sisteme de evacuare, ornamente și grile |
Rezistență la coroziune, aspect estetic |
|
Echipamente medicale |
Instrumente chirurgicale, implanturi dentare |
Mașinabilitate ridicată, nemagnetic |
Instrumente chirurgicale, instrumente și implanturi dentare |
Biocompatibilitate, rezistență la coroziune și procese de curățare la temperaturi ridicate |
|
Echipamente de procesare chimică |
Corpuri de supape, fitinguri și bucșe |
Mașinabilitate ridicată, ușurință de fabricare |
Reactoare, rezervoare și conducte |
Rezistența la coroziune rezistă la o gamă largă de substanțe chimice |
Rezistența la coroziune
Oțelul inoxidabil este materialul cel mai bine cotat care este utilizat pe scară largă într-o varietate de aplicații de prelucrare. Prin urmare, găsirea materialului de potrivire perfectă este esențială pentru obținerea rezultatului dorit al pieselor. Pe lângă proprietățile lor mecanice și chimice avantajoase, clasele de oțel inoxidabil posedă proprietăți diferite de rezistență la coroziune.
- Rezistența la pitting și rolul cromului
- Compararea durabilității în medii diferite
Rezistența la pitting și rolul cromului
Toate tipurile de oțel inoxidabil austenitic au o rezistență excelentă la coroziune; coroziunea prin înțepături are loc atunci când materialul este expus la medii cu cloruri. În special, ambele tipuri conțin niveluri ridicate de crom, care pot preveni acest tip de coroziune. Cu toate acestea, unele variante ale clasei 304 oferă un avantaj în ceea ce privește rezistența la coroziunea prin înțepături datorită conținutului lor mai ridicat de crom.
Compararea durabilității în medii diferite
Toate sursele atmosferice, sterilizatoarele, substanțele chimice organice și coloranții nu pot cauza coroziunea tipului 303. Rezistă slab la acidul halogenat, puțin la acidul sulfuric și bine la acidul nitric.
Pentru o rezistență maximă la coroziune, toate componentele construite din clasa 303 trebuie curățate. Acestea trebuie pasivate după Prelucrare CNC pentru a îndepărta grăsimea, uleiul, amprentele și alte particule străine, cum ar fi resturile de fier, de pe scule.
Concluzie:
Deși conțin proprietăți similare, tipurile de oțel inoxidabil 303 vs 304 prezintă diferențe distincte. Aceasta reprezintă o provocare în selectarea materialului potrivit pentru aplicații specifice. Datorită prelucrabilității îmbunătățite a gradelor, 303 este ideal pentru piesele care necesită o prelucrare detaliată. În plus, această calitate renunță la o anumită rezistență la coroziune din cauza prezenței unui conținut mai ridicat de sulf.
În schimb, oțelul inoxidabil clasa 304 oferă o rezistență excelentă la coroziune și este potrivit pentru o gamă mai largă de aplicații. Aceasta îl face o opțiune mai versatilă pentru mediile în care coroziunea este o problemă.
Selectarea calităților depinde de cerințele unui proiect, luând în considerare factori precum expunerea la mediu, cerințele de prelucrare și rentabilitatea. Înțelegerea temeinică a acestor clase ajută producătorul să obțină rezultatul dorit, valorificând proprietățile lor unice.