Dur di-staen 304 (SS304) fflansyn gydran pibellau a weithgynhyrchir o'r aloi dur di-staen austenitig a ddynodwyd fel UNS S30400 neu DIN 1.4301, a nodweddir gan ei gyfansoddiad enwol o 18% cromiwm ac 8% nicel, gyda'r cydbwysedd yn haearn yn bennaf.
Mae'r erthygl hon yn cyflwyno union gyfansoddiad flanges SS304.
Cyfansoddiad Cemegol Flanges SS304
Yn ôl ASTM A182, y fanyleb sy'n llywodraethu flanges dur di-staen ffug, rhaid i gyfansoddiad cemegol SS304 gydymffurfio ag ystodau canrannol llym.
Cromiwm (Cr): 18.0%–20.0%
Cromiwm yw'r elfen hanfodol sy'n gwneud dur di-staen yn "ddi-staen." Mewn flanges SS304, mae cynnwys cromiwm yn amrywio o 18.0% i 20.0% yn ôl pwysau. Mae cromiwm yn adweithio ag ocsigen i ffurfio haen oddefol cromiwm ocsid tenau, ymlynol ar wyneb y fflans. Mae'r haen hon, tua 3 nanometr o drwch, yn hunan-iacháu mewn amgylcheddau ocsideiddio ac yn darparu'r fflans â'i gwrthiant cyrydiad sylfaenol. Pan gaiff ei ddifrodi, mae'r cromiwm yn yr aloi yn diwygio'r ffilm amddiffynnol hon yn gyflym, ar yr amod bod ocsigen yn bresennol. Mae'r isafswm cynnwys cromiwm o 18% yn SS304 yn sicrhau ffurfiant haen goddefol cadarn ar draws ystod eang o amgylcheddau gwasanaeth.
Nicel (Ni): 8.0%–11.0%
Nicel yw'r ail elfen aloi fwyaf hanfodol mewn fflansau SS304, yn nodweddiadol yn bresennol rhwng 8.0% a 11.0%. Mae nicel yn sefydlogi'r microstrwythur austenitig ar dymheredd ystafell, a fyddai fel arall yn trawsnewid i martensite wrth oeri. Mae'r strwythur austenitig hwn yn darparu caledwch, hydwythedd a ffurfadwyedd eithriadol. Mae nicel hefyd yn gwella ymwrthedd cyrydiad mewn amgylcheddau sy'n lleihau ac yn gwella perfformiad tymheredd uchel. Yr isafswm cynnwys nicel o 8% yw'r hyn sy'n caniatáu i fflansau SS304 aros yn anfagnetig yn y cyflwr anelio a chynnal hydwythedd ar dymheredd cryogenig.
Carbon (C): 0.08% Uchafswm
Mae cynnwys carbon mewn flanges SS304 wedi'i gyfyngu i uchafswm o 0.08%. Mae'r lefel carbon gymharol isel hon yn cyflawni swyddogaeth fetelegol hanfodol: mae'n lleihau dyddodiad carbidau cromiwm ar ffiniau grawn yn ystod weldio neu amlygiad tymheredd uchel. Pan fydd carbidau cromiwm yn ffurfio, maent yn disbyddu ardaloedd cyfagos o gromiwm o dan y trothwy 12% sy'n ofynnol ar gyfer ffurfio haenau goddefol, gan arwain at gyrydiad rhyng-gronynnog a elwir yn sensiteiddio. Mae'r uchafswm o 0.08% yn cynrychioli cydbwysedd rhwng gofynion cryfder a gwrthiant sensiteiddio.
Manganîs (Mn): 2.00% Uchafswm
Mae Manganîs yn gwasanaethu swyddogaethau lluosog mewn flanges SS304. Mae'n gweithredu fel deoxidizer yn ystod gwneud dur, yn cyfuno â sylffwr i wella ymarferoldeb poeth, ac yn cyfrannu at sefydlogrwydd austenite. Er bod manganîs yn llai grymus na nicel ar gyfer ffurfio austenite, mae'n darparu sefydlogi atodol ac yn gwella cryfder. Mae'r uchafswm o 2.00% yn sicrhau'r manteision hyn heb beryglu ymwrthedd cyrydiad.
Silicon (Si): 0.75% - 1.00% Uchafswm
Mae silicon yn bresennol fel asiant deoxidizing sy'n weddill o wneud dur, fel arfer yn gyfyngedig i uchafswm o 0.75% yn y rhan fwyaf o fanylebau. Mae'n gwella ymwrthedd ocsideiddio ar dymheredd uchel ac yn cynyddu hylifedd yn ystod gweithrediadau castio neu ffugio. Mae rhai manylebau fflans SS304 yn caniatáu hyd at 1.00% o silicon, er bod yr ystod is yn fwy cyffredin ar gyfer gwasanaeth cyrydiad cyffredinol.
Ffosfforws (P): 0.045% Uchafswm a Sylffwr (S): 0.030% Uchafswm
Mae ffosfforws a sylffwr yn elfennau amhuredd mewn flanges SS304. Gall ffosfforws achosi byrder oer a lleihau weldadwyedd, tra bod sylffwr yn ffurfio cynhwysiant sylffid sy'n lleihau ymwrthedd cyrydiad ac ymarferoldeb poeth. Mae'r uchafswm llym o 0.045% ar gyfer ffosfforws a 0.030% ar gyfer sylffwr yn sicrhau'r ffabrigadwyedd a'r perfformiad cyrydiad gorau posibl.
Haearn (Fe): Balans
Haearn yw'r ganran sy'n weddill o'r aloi, fel arfer 66% i 74% o gyfanswm y cyfansoddiad. Tra bod haearn yn darparu'r matrics metelaidd sylfaen, mae ei briodweddau'n cael eu trawsnewid yn llwyr gan bresenoldeb cyfunol cromiwm a nicel. Mae'r toddiant solet haearn cromiwm yn ffurfio'r strwythur austenitig sy'n rhoi cyfuniad nodweddiadol o gryfder, caledwch a gwrthiant cyrydiad i fflansau SS304.
Beth mae fflans SS304 wedi'i wneud ohono?
Mae flanges SS304 yn cael eu cynhyrchu i safonau deunydd llym sy'n llywodraethu nid yn unig cyfansoddiad cemegol ond hefyd priodweddau mecanyddol a gofynion triniaeth wres. Y fanyleb sylfaenol ar gyfer flanges gyr SS304 yw ASTM A182 / ASME SA- 182, sy'n cwmpasu fflansau pibell aloi wedi'u ffugio neu eu rholio a dur di-staen a fwriedir ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel.
Mae'r fanyleb hon yn ei gwneud yn ofynnol bod fflansau SS304 yn cael triniaeth wres anelio hydoddiant. Rhaid gwresogi'r fflansau i dymheredd o 1900 gradd F (1040 gradd) o leiaf i hydoddi unrhyw garbidau dyddodi a sicrhau austeniteiddio cyflawn, ac yna diffodd yn gyflym mewn dŵr neu gyfryngau addas eraill i gadw'r carbon mewn hydoddiant solet. Mae'r driniaeth wres hon yn cynhyrchu'r microstrwythur austenitig unffurf nodweddiadol ac yn gwneud y gorau o ymwrthedd cyrydiad.
Mae'r gofynion cyfansoddiad cemegol yn ASTM A182 yn cyd-fynd â'r terfynau a drafodwyd uchod ond gallant amrywio ychydig rhwng gwahanol ddiwygiadau neu ofynion atodol. Ar gyfer cymwysiadau hanfodol, gall prynwyr nodi rheolaethau ychwanegol, megis terfynau carbon is ar gyfer gwell weldadwyedd neu ystodau sylffwr tynnach ar gyfer peiriannu gwell.
Mae dynodiadau cyfatebol ar gyfer deunydd fflans SS304 yn cynnwys:
|
Safonol |
Dynodiad |
|
UNS |
S30400 |
|
DIN |
1.4301 |
|
EN |
X5CrNi18-10 |
|
JIS |
SUS 304 |
|
BS |
304S31 |
SS304 Priodweddau Mecanyddol Flange
Mae cyfansoddiad cemegol flanges SS304 yn trosi'n uniongyrchol i briodweddau mecanyddol mesuradwy sy'n pennu perfformiad cydrannau. Mae'r gofynion sylfaenol fesul ASTM A182 yn cynnwys:
- Cryfder Tynnol: 515 MPa (75,000 psi) lleiafswm
- Cryfder Cynnyrch (gwrthbwyso 0.2%): o leiaf 205 MPa (30,000 psi)
- Elongation: 30%–40% o leiaf mewn 50mm
- Caledwch: Rockwell B 92 ar y mwyaf (uchafswm Brinell 201)
Mae'r strwythur austenitig a roddir gan y cyfuniad nicel cromiwm yn darparu hydwythedd a chaledwch rhagorol ar draws ystod tymheredd eang, o wasanaeth cryogenig i dymheredd uchel sy'n agosáu at 800 gradd mewn gwasanaeth parhaus. Mae dwysedd flanges SS304 oddeutu 8.0 g / cm³, gydag ystod toddi o 1400 gradd - 1450 gradd.
Casgliad
Mae flanges SS304 yn cael eu cynhyrchu o aloi dur gwrthstaen austenitig a reolir yn fanwl gywir sy'n cynnwys 18% - 20% cromiwm, 8% - 11% nicel, uchafswm o 0.08% carbon, a haearn fel y cydbwysedd.
P'un a yw wedi'i nodi yn ei ffurf safonol neu fel carbon 304L isel ar gyfer gwell weldadwyedd, mae fflans SS304 yn parhau i fod yn elfen ceffyl gwaith ar draws diwydiannau sy'n amrywio o brosesu bwyd i weithgynhyrchu cemegol a chynhyrchu pŵer.
