304L (UNS S30403)鉻-鎳不銹鋼
一般屬性
合金304 (S30400), 304L (S30403),304H (S30409)的不銹鋼是18％鉻，8％鎳奧氏體合金的幾種變體，是不銹鋼家族中*常見和*常用的合金，可以用于廣泛的領域，具有良好的抗腐蝕能力、較易裝配、出色的成形性及高強度、低重量。因為這些合金具有以下一種或多種屬性，因此可以用作各種應用。屬性包括：耐腐蝕；防止產品污染；抗氧化；易于加工；良好的成形性；外觀精美；易于清潔；高強度、低重量；低溫環境下，良好的強度和韌性；已存在多種產品形式。每種合金都很好地結合了耐腐蝕性和良好的加工性。性能的良好結合是這種合金被廣泛使用的原因，幾乎占全美國不銹鋼產量的一半。18-8不銹鋼，主要是304，304L，304H，以多種形式存在，包括片，條和板。這些合金通常用于設備的制造，應用的例子包括：食物和飲料，衛生，冷凍，壓力容器。氬氧脫碳技術（AOD技術）以低成本實現了低碳水平，304成為了標準合金。304L用于焊接產品，這些產品作業時可能暴露在會引起不規則腐蝕的環境下。304H合金是304的改良品，它的碳含量在0.04-0.10之間，對于要暴露在溫度800°F以上的零件，采用304H有助于改善高溫下的強度。
耐腐蝕
均勻腐蝕
18-8奧氏體不銹鋼暴露在800°F至 1500°F (427°C至 816°C)溫度下，可能引起碳化鉻在晶界沉淀。這類不銹鋼暴露在苛刻環境下，容易形成粒間腐蝕。304合金中的碳成分導致其在氣焊和熱影響區焊接過程中的熱狀態下，產生敏化。因此，材料在焊后狀態使用的情況下，通常選用碳含量較低的304L合金。低碳含量延長了碳化鉻沉淀到危害水平的時間，但是材料長期處于沉淀溫度范圍內，并不是完全消除這種沉淀。
304，304L，304H合金是奧氏體不銹鋼中*容易發生應力腐蝕龜裂的（SSC），因為他們的鎳含量相對低。引起應力腐蝕龜裂的條件有：（1）鹵化物離子的存在（通常是氯化物）；（2）殘余的張力；（3）溫度超過120°F (49°C)。合金成形過程中的冷變形，拉幅成管板，焊接操作等都可以產生應力。退火，冷變形后的消除應力熱處理都可減少應力，因而降低了鹵化物應力腐蝕龜裂可能性。在可能引起粒間腐蝕的環境中，低溫退火狀態下作業，*好選擇低碳的304L合金材料。
點腐蝕/隙腐蝕
18-8合金被非常成功地應用在氯離子含量低的淡水中。一般來說，尤其是有縫隙出現的情況下，18-8合金的極限是100ppm 的氯化物。高含量的氯化物可能引起隙腐蝕和點腐蝕。在更嚴厲的條件下，如：低PH值，或者高溫，則會考慮使用鉬含量較高的合金，如316。18-8合金也不建議用于海洋環境。
疲勞強度
金材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的*大應力稱為疲勞強度或疲勞極限。奧氏體不銹鋼的疲勞強度一般來說是抗拉強度的35％，在實際作業中，疲勞強度也會受其他因素影響，如：增加表面的平滑程度，可以增加疲勞強度，作業環境腐蝕性增加，則降低疲勞強度。
焊接
奧氏體不銹鋼被認為是*容易焊接的合金鋼，可以用所有的融合物焊接，也進行電阻焊接。304，304L是典型的奧氏體不銹鋼。生產奧氏體不銹鋼的焊接接點時要考慮兩個因素：1）保持其耐腐蝕性，2）避免開裂。材料被焊接過程中會形成溫度階梯，從熔池的熔化溫度到離焊接點稍遠的周圍溫度。被焊接材料的碳含量越高，焊接熱循環就更容易導致碳化鉻沉淀，對材料的耐腐蝕性有影響。為了保持材料的耐腐蝕性處于*好的水平，因此在已焊接狀態下作業，應該選擇低碳材料（304L）。另一種做法是，采用完全退火溶解碳化鉻，使標準碳含量的材料恢復高水平的耐腐蝕性。焊接完全奧氏體結構的金屬，在焊接操作中更容易形成裂紋。因此，304和304L合金中添加了少量的鐵素體，降低材料的裂紋敏感性，達到重新固化的作用。把18-8奧氏體合金焊接到碳鋼時，通常用309合金（23％鉻－13.5％鎳）或鎳基焊料。
熱處理
奧氏體不銹鋼通過熱處理可以清除冷成形產生的副作用和溶解沉淀的碳化鉻。達到這兩個要求的*好的熱處理方法是在1850°F 至 2050°F (1010°C 至 1121°C)的溫度范圍內進行固熔退火。從退火溫度冷卻下來1500-800°F (816°C - 427°C)，應該足以避免碳化鉻再沉淀。這些材料不能通過熱處理達到硬化。 |
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