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 304H le permite cumplir con las propiedades mecánicas y los requisitos de tamaño de grano de 304H, asegurando que posee las características deseadas. La aleación 304 / 304H exhibe una resistencia general a la corrosión similar a la del acero inoxidable 304 / 304L. Puede soportar la corrosión atmosférica y los 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 prácticas estándar de fabricación en talleres.
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 240ASME.......................... 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 ambientes moderadamente oxidantes a moderadamente reductores. Su alto contenido de cromo proporciona resistencia a las soluciones oxidantes, incluido el ácido nítrico hasta el 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 soluciones 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 ambientes altamente reductores que contienen cloruros y ácido sulfúrico. En servicio de agua dulce con bajos niveles de cloruro (menos de 100 ppm).
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 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 soldaduras y zonas afectadas por el calor, se debe usar la aleación 304L debido a su bajo contenido de carbono, que ayuda a mitigar dicha corrosión.
Temperatura más baja (°F) a la que la tasa de corrosión supera los 5mpyCORROSIÓN MEDIO AMBIENTE |
Tipo 304/304H |
Tipo 316L |
2205 (UNS S32205) |
2507 |
---|---|---|---|---|
Ácido clorhídrico al 0,2% | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo |
Ácido clorhídrico al 1% | 86p | 86 | 185 | > hirviendo |
10% Ácido sulfúrico | — | 122 | 140 | 167 |
60% Ácido sulfúrico | — | <54 | <59 | <57 |
96% de ácido sulfúrico | — | 113 | 77 | 86 |
85% de ácido fosfórico | 176 | 203 | 194 | 203 |
10% de ácido nítrico | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo |
65% de ácido niítico | 212 | 212 | 221 | 230 |
80% Ácido acético | 212p | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo |
50% de ácido fórmico | ≤50 | 104 | 194 | 194 |
Hidróxido de sodio al 50% | 185 | 194 | 194 | 230 |
83% Ácido fosfórico + |
113 | 149 | 122 | 140 |
60% Ácido Nítrico + Ácido clorhídrico al 2% |
>140 | >140 | >140 | >140 |
50% Ácido acético + 50% Anhídrido acético |
> hirviendo | 248 | 212 | 230 |
1% Ácido clorhídrico + Cloruro férrico al 0,3% |
68 págs. | 77p | 113 puntos de vista | 203 puntos |
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 de F | <<50 | ≤50 | 140 | 167 |
ps = puede ocurrir picaduras
ps = puede producirse corrosión por picaduras/grietas
WPA | P2O5 | CL-F-H | 2SO4 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | CaO | MgO | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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
% en peso (todos los valores son máximos a menos que se indique lo contrario)
Elemento | 304 | 304H |
---|---|---|
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 min-0,10 máx. |
Manganeso | 2.00 | 2.00 |
Fósforo | 0.045 | 0.045 |
Azufre | 0.030 | 0.030 |
Silicio | 0.75 | 0.75 |
Nitrógeno | 0.10 | 0.10 |
Hierro | Equilibrar | Equilibrar |
Propiedades físicas
Densidad
0.285 lbs/in37,90 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 106200 GPa
Conductividad térmica 212 ° F (100 ° C)
9.4 BTU/hr/ft2/ft/°F16,3 W/m-°K
Rango de fusión
2550 – 2590 °F1398 – 1421°C
Resistividad eléctrica
29,1 microhm-in a 68 °C73 microhm-cm a 20 °C
Rango de | temperatura | ||
---|---|---|---|
°F | °C | en/in °F | cm/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
ASTM | |||
---|---|---|---|
Típico* | Tipo 304 | Tipo 304H | |
0,2% de límite elástico compensado, ksi | 43 | 30 minutos. | 30 minutos. |
Resistencia máxima a la tracción, ksi | 91 | 75 minutos. | 70 minutos. |
Alargamiento en 2 pulgadas, % | 58 | 40 minutos. | 40 minutos. |
Reducción de área, % | 68 | — | — |
Dureza, Rockwell B | 83 | 92 máx. | 92 máx. |
Datos de fabricación
304 / 304H se puede soldar y procesar fácilmente mediante prácticas estándar de fabricación de talleres.
Conformado en frío
La aleación es bastante dúctil y se forma fácilmente. Las operaciones de trabajo en frío aumentarán la resistencia y dureza de la aleación y podrían 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 1900 ° F (1038 ° C) como mínimo y enfriarse con agua o enfriarse rápidamente por otros medios después del trabajo en caliente.
Mecanizado
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.
Operación | Herramienta | Lubricación CONDICIONES | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Profundidad-mm | Profundidad de entrada | Alimentación-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/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 corte-mm | Profundidad de corte | Alimentación-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/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 |
Broca ø mm | Broca ø in | Avance-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/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 |
Avance-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/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 mediante 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.