304 paslanmaz çelik, düşük karbonlu ve krom-nikel alaşımlı bir çelik türüdür. Paslanmaz çelikler, korozyon direnci ve dayanıklılığı nedeniyle endüstride yaygın olarak kullanılır. 304 paslanmaz çelik, en popüler ve yaygın kullanılan paslanmaz çelik türlerinden biridir.
AISI 304 Paslanmaz Çelik (UNS S30400) Wiki
AISI 304 paslanmaz çelik (UNS S30400) en yaygın kullanılan östenitik krom-nikel paslanmaz çeliktir. Nominal bileşimi% 18 krom ve% 8 nikeldir, bu nedenle 18/8 paslanmaz çelik olarak da adlandırılır. Tavlandığında esasen manyetik değildir ve soğuk işlendiğinde hafif manyetik hale gelebilir. Alaşım mükemmel kumaşlanabilirliğe ve kaynaklanabilirliğe sahiptir. Soğuk çalışma ile sertleştirilebilir, ancak ısıl işlemle sertleştirilemez.
AISI 304 kalite paslanmaz çelik geniş bir uygulama alanına sahiptir. İnşaat uygulamalarında paslanmaya karşı dayanıklıdır. Yüksek asit ve klorür içeriği içeren yüksek sıcaklık koşulları dışında, gıda işleme ortamlarının yanı sıra organik kimyasallara, boyalara ve çeşitli inorganik kimyasallara karşı dayanıklıdır.
304 paslanmaz çelik, yaklaşık %18 krom ve %8 nikel içerir. Bu alaşım, çeliğe mükemmel korozyon direnci ve güçlü yapışma özellikleri sağlar. Bu özellikleri nedeniyle 304 paslanmaz çelik, ev eşyaları, otomotiv parçaları, gıda işleme ekipmanları ve kimya işleme ekipmanları gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılır.
Düşük karbon içeriği, ısıtma ve soğutma sırasında karbür oluşumunu azaltır, bu da daha iyi korozyon direnci sağlar. 304 paslanmaz çelik, kaynak yapılabilir ve şekil verilebilir bir malzemedir, bu nedenle üretim süreçlerinde kullanımı oldukça yaygındır.
304L ve 304H gibi 304 paslanmaz çeliğin değişik varyasyonları bulunmaktadır. 304L düşük karbonlu bir versiyonu olup, daha iyi korozyon direnci ve kaynak edilebilirlik sağlar. 304H ise yüksek karbonlu bir versiyonu olup, yüksek sıcaklık koşullarında daha iyi mekanik özellikler sunar.
304 Paslanmaz Çeliğin Tarihçesi
1912’de, Friedrich A. Krupp’un Almanya’daki araştırma laboratuvarında metalurji uzmanı olan Eduard Maurer, pirometre tüpleri için uygun malzemeler arıyordu ve Benno Strauss’un nikel içeriği yaklaşık% 8 olan bazı demir-krom alaşımları yaptığını, laboratuvarda birkaç ay boyunca asidik dumanlara maruz kaldıktan sonra saldırıya uğramayacaklarını buldu.
Aynı yıl iki patent başvurusunda bulundular:
- Krom% 7.0-25, Karbon% 1.0 maksimum, Nikel% 0.5-20 (martensitik krom alaşımı)
- Krom% 15-40, Karbon% 1.0 maksimum, Nikel% 4-20 (Östenitik bir krom-nikel alaşımı)
1924 yılında Amerikan Malzeme Testleri ve Standartlar Derneği (ASTM), New Jersey’de bir paslanmaz çelik sempozyumu düzenlemiştir. Strauss, bu toplantıya katılmış ve iki alaşımı hakkında, V1M ve V2A, bir makale yayınlamıştır. Bileşim şu şekildedir:
Alaşım V1M ve V2A
Krupp mühendisleri Benno Strauss ve Eduard Maurer tarafından geliştirilen V2A alaşımı, günümüzün 18-8 (tip 304 paslanmaz çelik) alaşımına çok yakındır ve özellikle nitrik asitte mükemmel korozyon direnci nedeniyle önerilmektedir. Daha sonra bu alaşım Amerika Birleşik Devletleri tarafından tanıtıldı ve 1927’de Amerika Birleşik Devletleri bu alaşımı ilk kez üretti.
1932’de AISI, 46 üç basamaklı sayı ve bunların karşılık gelen kimyasal bileşenlerini yayınladı, bunlardan 18-8, 304 olarak adlandırıldı. Şimdi bu basit ve akılda kalıcı numara tüm dünyada tanınmaktadır.
1970’te, ASTM ve SAE tarafından ortaklaşa desteklenen UNS, metalleri ve alaşımları ilk harf ve beş basamaklı sayılarla numaralandırdı. Paslanmaz çelik için sistem, “S” harfinden ve beş sayıdan oluşmaktadır. “S” paslanmaz çelikler, valf çelikleri ve süper alaşımlar için kullanılır. 304 tipi paslanmaz çelik, UNS tanımlaması S30400 olarak verilmiştir.
AISI 304 Paslanmaz Çeliğin Kimyasal Bileşimi
Tip 304 paslanmaz çelik kimyasal bileşimi aşağıdaki tabloda listelenmiştir.
304 paslanmaz çelik kimyasal bileşimi
Notlar:
- ASTM A240 / A240M: Basınçlı Kaplar ve Genel Uygulamalar için Paslanmaz Çelik Levha, Sac ve Şerit
- ASTM A276 / A276M: Paslanmaz Çelik Çubuklar ve Şekiller
- ASTM A313 / A313M: Paslanmaz Çelik Yay Teli
- ASTM A314: Dövme için Paslanmaz Çelik Kütük ve Çubuklar
- ASTM A473: Paslanmaz Çelik Dövülmüş
- ASTM A479 / A479M: Kazanlarda ve Diğer Basınçlı Kaplarda Kullanım için Paslanmaz Çelik Çubuklar ve Şekiller
- ASTM A580 / A580M: Paslanmaz Çelik Tel
- ASTM 666: Tavlanmış veya Soğuk İşlenmiş Östenitik Paslanmaz Çelik Sac, Şerit, Plaka ve Düz Çubuk
- ASTM A959: Ferforje Paslanmaz Çelikler için Armonize Standart Sınıf Bileşimlerin Belirlenmesi İçin Standart Kılavuz
- SAE J405: SAE Ferforje Paslanmaz Çeliklerin Kimyasal Bileşimi
Fiziksel Özellikler
AISI 304 paslanmaz çeliğin yoğunluk, erime noktası, özgül ısı, elektriksel direnç, elastik modül (elastikiyet modülü), termal iletkenlik ve termal genleşme katsayısı (CTE) gibi fiziksel özellikleri aşağıdaki tabloda listelenmiştir.
Notlar:
- 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1000 kg/m3
- 1 Ω·mm²/m = 1 μΩ·m
- 1 GPa = 1 kN/mm2
- 1 MPa = 1 N/mm2
304 Fiziksel Özellikler
AISI 304 Paslanmaz Çelik Eşdeğerleri
AISI 304 paslanmaz çelik eşdeğeri malzemeler, Avrupa EN (Almanya DIN, İngiliz BSI, Fransız NF…), ISO, Japon JIS ve Çin GB standardı (Referans için) dahil olmak üzere aşağıdaki tabloda listelenmiştir.
AISI 304 paslanmaz çelik eşdeğeri malzemeler
AISI 304 paslanmaz çelik, farklı standartlarda ve adlandırmalarda karşılık gelen benzer alaşımlarla bulunabilir. İşte AISI 304 paslanmaz çeliğin bazı eşdeğerleri:
- ASTM: 304 (A240 ve A276 için tip 304) ve UNS S30400
- EN (Avrupa Standardı): 1.4301 ve X5CrNi18-10
- JIS (Japon Endüstri Standardı): SUS 304
- DIN (Alman Standardı): 1.4301 ve X5CrNi18-10
- GOST (Rus Standardı): 08KH18N10
- GB (Çin Standardı): 06Cr19Ni10 veya 0Cr18Ni9
Bu standartlar ve adlandırmalar, AISI 304 paslanmaz çeliğin kimyasal bileşimi ve mekanik özellikleri açısından benzerliğini gösterir. Yine de, farklı standartlar ve endüstrilerde kullanılan bu eşdeğerler arasında ufak farklılıklar olabilir. Bununla birlikte, genel olarak bu alaşımlar, korozyon direnci, şekillendirilebilirlik ve kaynak edilebilirlik açısından AISI 304 paslanmaz çelikle benzer özelliklere sahiptir.
AISI 304 Paslanmaz Çelik Mekanik Özellikleri
AISI 304 paslanmaz çeliğin mekanik özellikleri, çekme dayanımı, akma dayanımı, uzama, alanda azalma, Brinell ve Rockwell sertliği vb. dahil olmak üzere aşağıdaki veri sayfasında verilmiştir.
Veriler profesyonel, yetkili ve güvenilir ASTM standartlarından alınmıştır.
| ASTM A276 Tip 304 Paslanmaz Çelik Mekanik Özellikleri | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Çekme Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | % 0.2 Akma Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | 2 inçte uzama. (50 mm), %, ≥ | Alanın Azaltılması, %, ≥ | Koşul -ları |
| ASTM A276/A276M | 304 (UNS S30400), 304LN (UNS S30453) |
515 (75) | 205 (30) | 40 | 50 | Tavlanmış, Sıcak bitmiş |
| 620 (90) | 310 (45) | 30 | 40 | Tavlanmış, Soğuk bitmiş, Dia ≤ 1/2 inç (12,7 mm) | ||
| 515 (75) | 205 (30) | 30 | 40 | Tavlanmış, Soğuk bitmiş, Dia > 1/2 inç (12,7 mm) | ||
| ASTM A240 Tip 304 Çelik Mekanik Özellikleri | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Çekme Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | % 0.2 Akma Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | 2 inçte uzama. (50 mm), %, ≥ | Brinell Sertliği, HB, ≤ | Rockwell Sertliği, HRB, ≤ |
| ASTM A240/A240M | 304 (UNS S30400) | 515 (75) | 205 (30) | 40 | 201 | 92 |
| ASTM A666 Tip 304 Mekanik Özellikler | |||||||
| ASTM Standardı | AISI Türü (UNS) | Koşul -ları | Çekme Dayanımı, MPa (ksi), ≥ | % 0.2 Akma Dayanımı, MPa (ksi), ≥ | 50 mm’de (2 inç) uzama, %, ≥ | Brinell Sertliği (HB), ≤ | Rockwell Sertliği (HRB), ≤ |
| ASTM A666 | 304 (UNS S30400) | Tavlı | 517 (75) | 205 (30) | 40 | 201 | 92 |
| 1/2 Sert (Yarı Sert) | 1035 (150) | 760 (110) | 6 (<0,015 inç); 7 (≥ 0,015 inç) |
||||
| 1/4 (Çeyrek sert) Sert | 862 (125) | 517 (75) | 10 (≤ 0,03 inç); 12 (> 0,03 inç) |
||||
| 1/8 Zor | 690 (100) | 380 (55) | 35 | ||||
| plaka, şerit, levha | 1/16 Zor | 550 (80) | 310 (45) | 40 | |||
| 304 düz çubuk | 620 (90) | 310 (45) | 40 (>0,030 inç) | ||||
| ASTM A313 Tip 304 Paslanmaz Çelik Yay Teli Çekme Dayanımı Gereksinimleri | ||||
| Çap (d), in. | Çap (d), mm | Bükme Testi, Minimum Büküm Sayısı | Ksi | Mpa |
| ≤0,009 | ≤0,23 | – | 325-355 | 2240-2450 |
| 0.009<≤0.010 | 0.23<≤0.25 | – | 320-350 | 2205-2415 |
| 0.010<≤0.011 | 0.25<≤0.28 | – | 318-348 | 2190-2400 |
| 0.011<≤0.012 | 0.28<≤0.30 | – | 316-346 | 2180-2385 |
| 0.012<≤0.013 | 0.30<≤0.33 | – | 314-344 | 2165-2370 |
| 0.013<≤0.014 | 0.33<≤0.36 | – | 312-342 | 2150-2360 |
| 0.014<≤0.015 | 0.36<≤0.38 | – | 310-340 | 2135-2345 |
| 0.015<≤0.016 | 0.38<≤0.41 | – | 308-338 | 2125-2330 |
| 0.016<≤0.017 | 0.41<≤0.43 | – | 306-336 | 2110-2315 |
| 0.017<≤0.018 | 0.43<≤0.46 | – | 304-334 | 2095-2300 |
| 0.018<≤0.020 | 0.46<≤0.51 | – | 300-330 | 2070-2275 |
| 0.020<≤0.022 | 0.51<≤0.56 | – | 296-326 | 2040-2250 |
| 0.022<≤0.024 | 0.56<≤0.61 | – | 292-322 | 2015-2220 |
| 0.024<≤0.026 | 0.61<≤0.66 | – | 291-320 | 2005-2205 |
| 0.026<≤0.028 | 0.66<≤0.71 | 8 | 289-318 | 1995-2190 |
| 0.028<≤0.031 | 0.71<≤0.79 | 8 | 285-315 | 1965-2170 |
| 0.031<≤0.034 | 0.79<≤0.86 | 8 | 282-310 | 1945-2135 |
| 0.034<≤0.037 | 0.86<≤0.94 | 8 | 280-308 | 1930-2125 |
| 0.037<≤0.041 | 0.94<≤1.04 | 8 | 275-304 | 1895-2095 |
| 0.041<≤0.045 | 1.04<≤1.14 | 8 | 272-300 | 1875-2070 |
| 0.045<≤0.050 | 1.14<≤1.27 | 8 | 267-295 | 1840-2035 |
| 0.050<≤0.054 | 1.27<≤1.37 | 8 | 265-293 | 1825-2020 |
| 0.054<≤0.058 | 1.37<≤1.47 | 7 | 261-289 | 1800-1990 |
| 0.058<≤0.063 | 1.47<≤1.60 | 7 | 258-285 | 1780-1965 |
| 0.063<≤0.070 | 1.60<≤1.78 | 7 | 252-281 | 1735-1935 |
| 0.070<≤0.075 | 1.78<≤1.90 | 7 | 250-278 | 1725-1915 |
| 0.075<≤0.080 | 1.90<≤2.03 | 7 | 246-275 | 1695-1895 |
| 0.080<≤0.087 | 2.03<≤2.21 | 7 | 242-271 | 1670-1870 |
| 0.087<≤0.095 | 2.21<≤2.41 | 7 | 238-268 | 1640-1850 |
| 0.095<≤0.105 | 2.41<≤2.67 | 5 | 232-262 | 1600-1805 |
| 0.105<≤0.115 | 2.67<≤2.92 | 5 | 227-257 | 1565-1770 |
| 0.115<≤0.125 | 2.92<≤3.17 | 5 | 222-253 | 1530-1745 |
| 0.125<≤0.135 | 3.17<≤3.43 | 3 | 217-248 | 1495-1710 |
| 0.135<≤0.148 | 3.43<≤3.76 | 3 | 210-241 | 1450-1660 |
| 0.148<≤0.162 | 3.76<≤4.11 | 3 | 205-235 | 1415-1620 |
| 0.162<≤0.177 | 4.11<≤4.50 | 3 | 198-228 | 1365-1570 |
| 0.177<≤0.192 | 4.50<≤4.88 | 1 | 194-225 | 1335-1550 |
| 0.192<≤0.207 | 4.88<≤5.26 | 1 | 188-220 | 1295-1515 |
| 0.207<≤0.225 | 5.26<≤5.72 | 1 | 182-214 | 1255-1475 |
| 0.225<≤0.250 | 5.72<≤6.35 | 1 | 175-205 | 1205-1415 |
| 0.250<≤0.278 | 6.35<≤7.06 | 1 | 168-198 | 1160-1365 |
| 0.278<≤0.306 | 7.06<≤7.77 | 1 | 161-192 | 1110-1325 |
| 0.306<≤0.331 | 7.77<≤8.41 | 1 | 155186 | 1070-1280 |
| 0.331<≤0.362 | 8.41<≤9.19 | 1 | 150-180 | 1035-1240 |
| 0.362<≤0.394 | 9.19<≤10.00 | 1 | 145-175 | 1000-1205 |
| 0.394<≤0.438 | 10.00<≤11.12 | 1 | 140-170 | 965-1170 |
| 0.438<≤0.500 | 11.12<≤12.70 | 1 | 135-165 | 930-1140 |
| >0.500 | >12.70 | – | 130-160 | 895-1105 |
| Tel düzleştirilmiş ve kesilmiş uzunluklarda belirtildiğinde, minimum çekme dayanımı tabloda listelenen değerlerin% 90’ı olacaktır. | ||||
| ASTM A473 Tip 304 Mekanik Özellikler | |||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Çekme Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | % 0.2 Akma Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | 2 inçte uzama. (50 mm), %, ≥ | Alanın Azaltılması, %, ≥ | Bölüm | Koşul -ları |
| ASTM A473/A473M | 304 (UNS S30400) | 515 (75) | 205 (30) | 40 | 50 | ≤ 5 inç (127 mm) | Tavlı |
| 485 (70) | > 5 inç (127 mm) | Tavlı | |||||
| ASTM A479 Tip 304 Mekanik Özellikler | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Çekme Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | % 0.2 Akma Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | 2 inçte uzama. (50 mm), %, ≥ | Alanın Azaltılması, %, ≥ | Koşul -ları |
| ASTM A479/A479M | 304, 304H, 304LN | 515 (75) | 205 (30) | 30 | 40 | Tavlı |
| ASTM A580 Tip 304 Mekanik Özellikler | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Çekme Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | % 0.2 Akma Dayanımı, Mpa (ksi), ≥ | 2 inçte uzama. (50 mm), %, ≥ | Alanın Azaltılması, %, ≥ | Koşul -ları |
| ASTM A580/A580M | SS 304 (UNS S30400) | 620 (90) | 310 (45) | 30 | 40 | Tavlanmış, soğuk bitmiş |
| 515 (75) | 205 (30) | 35 | 50 | Tavlı | ||
Tip 304 Paslanmaz Çelik Isı Direnci
| Havadaki maksimum servis sıcaklığı | ||
| AISI türü | Aralıklı hizmet | Sürekli hizmet |
| 304 | 870 °C (1600 °F) | 925 °C (1700 °F) |
Sertleşme
AISI 304 paslanmaz çelik gibi geleneksel östenitler ısıl işlemle sertleştirilemez, çünkü ısıtıldıklarında kristal kafes yapılarını değiştirmezler, bu nedenle sadece soğuk işlemle sertleştirilebilirler. Soğuk çalışma, östenitin bir kısmını martensit’e dönüştürecektir. Çelikteki martensit miktarı arttıkça, mukavemeti artar ve plastisitesi azalır.
Korozyon Direnci
SS 304 malzemesinin paslanmamasının nedeni, içindeki Cr ve Fe’nin daha fazla korozyonu önlemek için yoğun bir pasif film oluşturmak üzere oksitlenmesidir.
AISI 304 paslanmaz çelik, ılıman atmosferde ve tatlı suda mükemmel korozyon direncine sahiptir ve yüzey bile paslanmaz. Ancak halojenür (klorür, florür vb.) korozyonuna karşı dirençli değildir, çünkü halojenür pasif filme kolayca nüfuz edebilir ve paslanmaz çeliğin direncini kaybetmesine neden olabilir.
AISI 304 Sınıfı Paslanmaz Çeliğin Kaynağı
Tip 304 paslanmaz çelik mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir ve ön ısıtma gerektirmez. Genel olarak, büyük kesitler kaynaklanmadıkça veya kaynak çürümesi tıkanmadıkça, kaynak sonrası ısıl işlem gerekli değildir.
Kaynak çürümesini önlemek için lütfen ısıl işlem-stres azaltma bölümüne bakın veya 304L gibi ultra düşük karbonlu paslanmaz çelik veya stabilize paslanmaz çelik 321, 347 kullanılmasını tavsiye edin. AISI 304 malzemesinin kaynağı için dolgu metali: E308, E309. Servis sıcaklığı 370 °C (700 °F) olduğunda, E308L kullanılabilir.
Tipik Uygulamalar
AISI 304 paslanmaz çelik, gıda endüstrisinde, ev aletlerinde ve tüketici elektroniğinde, tıbbi ekipmanda, mimari dekorasyonda, donanım araçlarında, otomotiv endüstrisinde, petrokimyada, su arıtma tesislerinde, havacılıkta vb. Yaygın olarak kullanılmaktadır. Aşağıdaki listede, çeşitli endüstrilerdeki tipik kullanımlar gösterilmektedir:
- Gıda endüstrisi: paslanmaz çelik woks, vapurlar, tavalar, çatallar, yemek çubukları, fırın tepsileri, barbekü ızgaraları, süt kapları, sterilizasyon sepetleri gibi sofra takımları ve mutfak gereçleri.
- Elektronik aletler: SS 304 elektrikli su ısıtıcısı, çamaşır makinesi tamburu, saat ve cep telefonu kabuğu, mikrodalga fırın, davlumbaz kapağı, kontrol kabini, su pompası kasası, vb.
- Tıbbi ekipman: tıbbi dolaplar, tıbbi arabalar, sterilizasyon kabı, çalışma masası vb.
- Donanım araçları: paslanmaz çelik vidalar ve somunlar, çelik yay, donanım bezi, pencere ekranları, makas, musluk, duş başlıkları, güvenlik ekranı;
- Su arıtma tesisleri: vanalar, flanşlar, su boru hatları, su arıtma ekipmanları.
- Petrokimya endüstrisi: filtre ekipmanları, petrol ve gaz boru hatları.
AISI 304 Eşdeğer Sınıf
Avrupa EN (Almanya DIN, İngiliz BSI, Fransız NF…), ISO, Japon JIS ve Çin GB standardına (Referans için) eşdeğer Tip 304 paslanmaz çelik.
| AISI 304 Paslanmaz Çelik Eşdeğer Sınıf | |||||||||||||||
| ABD | Avrupa Birliği | Almanya | İngiltere (Birleşik Krallık) | .ISO | Japonya | Çin | |||||||||
| Standart | Sınıf (UNS) | Standart | Çelik Adı (Çelik Numarası) | Standart | Sınıf (Çelik Numarası) | Standart | Sınıf (Çelik Numarası) | Standart | Derece | Standart | Derece | Standart | Derece | ||
| AISI, SAE, ASTM |
304 (UNS S30400) |
EN 10088-2; EN 10088-3 |
X5CrNi18-10 (1.4301) | DIN EN 10088-2; DIN 17440 · |
X5CrNi18-10 (1.4301) | BS EN 10088-2; BS970 :1996 |
X5CrNi18-10 (1.4301); 304S15, 304S31 |
ISO 15510 Kalite Yönetim Sistemi | X5CrNi18-10 göster | JIS G4304 | SUS304 Serisi | GB/T 1220; GB/T 3280 |
06Cr19Ni10; 0Cr18Ni9 (Eski adı) |
||
