Aleación de chapa/placa de acero inoxidable 304/304H

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Aleación de chapa/placa de acero inoxidable 304/304H

304/304H (UNS S30400/S30409) es una modificación del acero inoxidable de uso común conocido como acero inoxidable austenítico de cromo-níquel "18-8". Ofrece una mayor resistencia a temperaturas superiores a 800 ° F (427 ° C) al controlar el contenido de carbono dentro del rango de 0.04-0.10%. Esta aleación es conocida por su versatilidad, asequibilidad y resistencia a la corrosión, lo que la hace adecuada para una amplia gama de aplicaciones de uso general. Es común que el 304H tenga doble certificación como 304 y 304H. El alto contenido de carbono en el 304H le permite cumplir con las propiedades mecánicas y los requisitos de tamaño de grano del 304H, lo que garantiza que posea las características deseadas. La aleación 304/304H presenta una resistencia general a la corrosión similar a la del acero inoxidable 304/304L. Puede soportar la corrosión atmosférica y ambientes moderadamente oxidantes y reductores. Sin embargo, debido a su alto contenido de carbono, puede producirse precipitación de carburo en la zona afectada por el calor de las soldaduras. En estado recocido, la aleación 304/304H no es magnética. Sin embargo, puede volverse ligeramente magnético como resultado del trabajo en frío o la soldadura. Se puede soldar y procesar fácilmente utilizando las prácticas estándar de fabricación en el taller.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Aplicaciones

  • Procesamiento químico y petroquímico: recipientes a presión, tanques, intercambiadores de calor, sistemas de tuberías, bridas, accesorios, válvulas y bombas Refinación de petróleo

Normas

ASTM.......................... Un 240
ASME.......................... SA 240
AMS........................... 5513
QQ-S .......................... 766

Resistencia a la corrosión

El acero inoxidable 304/304H ofrece una buena resistencia a la corrosión atmosférica, así como a diversos productos químicos orgánicos e inorgánicos en entornos moderadamente oxidantes a moderadamente reductores. Su alto contenido de cromo proporciona resistencia a las soluciones oxidantes, incluido el ácido nítrico hasta un 55% en peso a temperaturas de hasta 176 ° F (80 ° C). La aleación también resiste ácidos orgánicos moderadamente agresivos como el ácido acético. La presencia de níquel en la aleación contribuye a su resistencia a soluciones moderadamente reductoras, como el ácido fosfórico puro, independientemente de la concentración, tanto en soluciones frías como en calientes diluidas. También puede funcionar bien en soluciones cáusticas sin cloruros ni fluoruros a temperaturas moderadas. Sin embargo, la aleación 304/304H no funciona bien en entornos altamente reductores que contienen cloruros y ácido sulfúrico. En servicio de agua dulce con bajos niveles de cloruro (menos de 100ppm).

304/304H funciona bien. Sin embargo, a niveles más altos de cloruro, se vuelve susceptible a la corrosión por grietas y picaduras. En condiciones tan severas, se recomienda una aleación con un mayor contenido de molibdeno, como el 316/316L. No se recomienda el uso de 304/304H en entornos marinos. En la mayoría de los casos, la resistencia a la corrosión de las aleaciones 304, 304L y 304H será aproximadamente igual en varios entornos corrosivos. Sin embargo, en entornos que pueden causar corrosión intergranular de las soldaduras y zonas afectadas por el calor, se debe usar la aleación 304L debido a su bajo contenido de carbono, lo que ayuda a mitigar dicha corrosión.

Temperatura más baja (°F) a la que la velocidad de corrosión supera los 5 mpy
CORROSIÓN
MEDIO AMBIENTE
Tipo
304/304H
Tipo
316L
2205
(UNS S32205)
Año 2507
Ácido clorhídrico al 0,2% >Ebullición >Ebullición >Ebullición >Ebullición
Ácido clorhídrico al 1% 86p 86 185 >Ebullición
10% de ácido sulfúrico 122 140 167
60% de ácido sulfúrico <54 <59 <57
96% de ácido sulfúrico 113 77 86
85% de ácido fosfórico 176 203 194 203
10% Ácido nítrico >Ebullición >Ebullición >Ebullición >Ebullición
65% de ácido niítrico 212 212 221 230
80% Ácido Acético 212p >Ebullición >Ebullición >Ebullición
50% de ácido fórmico ≤50 104 194 194
Hidróxido de sodio al 50% 185 194 194 230

83% Ácido Fosfórico +
Ácido fluorhídrico al 2%

113 149 122 140
60% Ácido Nítrico +
Ácido clorhídrico al 2%
>140 >140 >140 >140
50% Ácido Acético +
50% de anhídrido acético
>Ebullición 248 212 230
1% Ácido Clorhídrico +
Cloruro férrico al 0,3%
68p 77p 113 CV 203 CV
10% Ácido sulfúrico +
2000ppm Cl- + N2
77 95 122
10% Ácido sulfúrico +
2000ppm Cl- + SO2
<<59p <59 104
WPA1, alto contenido de Cl- <<50 ≤50 113 203
WPA2, alto contenido F <<50 ≤50 140 167

ps = pueden producirse picaduras
PS = Puede producirse corrosión por picaduras/grietas

P 2 O 2 Fe 2 O 3 Al 2 O
WPA5 CL-F-HSO43SiO2CaOMgO
1 54 0.20 0.50 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70
2 54 0.02 2.0 4.0 0.30 0.20 0.10 0.20 0.70

Análisis químico

% de peso (todos los valores son máximos a menos que se indique lo contrario en un rango)

304
Elemento304H
Cromo 18.0 min.-20.0 máx. 18.0 min.-20.0 máx.
Níquel 8.0 min.-10.5 máx. 8.0 min.-10.5 máx.
Carbono 0.08 0,04 mín.-0,10 máx.
Manganeso 2.00 2.00
Fósforo 0.045 0.045
Sulfer 0.030 0.030
Silicio 0.75 0.75
Nitrógeno 0.10 0.10
Hierro Equilibrar Equilibrar

Propiedades físicas

Densidad

0.285 libras/pulgada3
7,90 g/cm3

Calor específico

0.12 BTU/lb-°F (32 – 212°F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)

Módulo de elasticidad

29.0 x 106
200 GPa

 

Conductividad térmica 212 °F (100 °C)

9.4 BTU/hr/ft2/ft/°F
16,3 W/m-°K

Rango de fusión

2550 – 2590 °F
1398 – 1421°C

Resistividad eléctrica

29,1 microhm-in a 68 °C
73 microhm-cm a 20°C
Coeficiente medio de dilatación térmica
temperatura °C en/ cm
Rango de 
F°en °F/cm °C
68-212 20-100 9,2 x 10-6 16,6 x 10-6
68-932 20-500 10.0 x 10-6 18.0 x 10-6
68-1600 20-870 11.0 x 10-6 19,8 x 10-6

Propiedades mecánicas

Tipo 304
  ASTM
 Típico*Tipo 304H
0,2% de límite elástico de compensación, ksi 43 30 min. 30 min.
Máxima resistencia a la tracción, ksi 91 75 min. 70 min.
Alargamiento en 2 pulgadas, % 58 40 min. 40 min.
Reducción de superficie, % 68
Dureza, Rockwell B 83 92 máx. 92 máx.

Datos de fabricación

304/304H se puede soldar y procesar fácilmente mediante prácticas de fabricación estándar en el taller.

Conformado en frío

La aleación es bastante dúctil y se forma fácilmente. Las operaciones de trabajo en frío aumentarán la resistencia y la dureza de la aleación y pueden dejarla ligeramente magnética.

Conformado en caliente

Se recomiendan temperaturas de trabajo de 1652 a 2102 °F (750 a 1150 °C) para la mayoría de los procesos de trabajo en caliente. Para obtener la máxima resistencia a la corrosión, el material debe recocerse a un mínimo de 1900 ° F (1038 ° C) y enfriarse con agua o enfriarse rápidamente por otros medios después del trabajo en caliente.

Mecanizado

El 304/304H está sujeto a endurecimiento por trabajo durante la deformación y está sujeto a rotura de viruta. Los mejores resultados de mecanizado se logran con velocidades más lentas, avances más pesados, excelente lubricación, herramientas afiladas y equipos rígidos potentes.

de Profundidad-mm /t Velocidad-m/min Profundidad de corte-mm Alimentación-mm/t Velocidad-m/min ø mm Avance-mm/t Alimentación-mm/t Velocidad-m/min
Lubricación de laherramientaoperaciónCONDICIONES
   Profundidad-entrada Alimentación-mmAlimentación/tVelocidad-pies/min
Torneado Acero de alta velocidad Aceite de corte 6 .23 0.5 .019 13-18 42.6-59
Torneado Acero de alta velocidad Aceite de corte 3 .11 0.4 .016 20-25 65.6-82
Torneado Acero de alta velocidad Aceite de corte 1 .04 0.2 .008 26-31 85.3-101.7
Torneado Carburo Aceite seco o de corte 6 .23 0.5 .019 75-85 246-278.9
Torneado Carburo Aceite seco o de corte 3 .11 0.4 .016 90-100 295.3-328.1
Torneado Carburo Aceite seco o de corte 1 .04 0.2 .008 110-120 360.8-393.7
   Profundidad de corteAlimentación/tVelocidad-pies/min
Cortante Acero de alta velocidad Aceite de corte 1.5 .06 0.03-0.05 .0012-.0020 18-23 59-75.5
Cortante Acero de alta velocidad Aceite de corte 3 .11 0.04-0.06 .0016-.0024 19-24 62.3-78.7
Cortante Acero de alta velocidad Aceite de corte 6 .23 0.05-0.07 .0020-.0027 20-25 65.6-82
   TaladroTaladro ø enAvance/tVelocidad-m/min Velocidad-pies/min
Perforación Acero de alta velocidad Aceite de corte 1.5 .06 0.02-0.03 .0007-.0012 10-14 32.8-45.9
Perforación Acero de alta velocidad Aceite de corte 3 .11 0.05-0.06 .0020-.0024 12-16 39.3-52.5
Perforación Acero de alta velocidad Aceite de corte 6 .23 0.08-0.09 .0031-.0035 12-16 39.3-52.5
Perforación Acero de alta velocidad Aceite de corte 12 .48 0.09-0.10 .0035-.0039 12-16 39.3-52.5
     Alimentación/tVelocidad-pies/min
Perfilado de fresado Acero de alta velocidad Aceite de corte     1.05-0.10 .002-.004 12-22 39.4-72.2

Soldadura

304/304H se puede soldar fácilmente con la mayoría de los procesos estándar. Después de soldar la aleación 304/304H, puede ser necesario recocer la placa para restaurar la resistencia a la corrosión perdida por sensibilización a la corrosión intergranular cuando los carburos de cromo precipitan en los límites de grano en la zona afectada por el calor de la soldadura.