904L बनाम 316L स्टेनलेस स्टील: रेंगना प्रतिरोध और उच्च -तापमान सीमाएं

ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में रेंगना प्रतिरोध

रेंगना ऊंचे तापमान पर निरंतर तनाव के तहत किसी सामग्री का समय-निर्भर विरूपण है। स्टील्स के लिए, रेंगना एक डिज़ाइन कारक बन जाता है जब ऑपरेटिंग तापमान पिघलने बिंदु के सापेक्ष काफी अधिक होता है, आमतौर पर पूर्ण पिघलने तापमान के लगभग 0.4 से ऊपर। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के लिए इसका मतलब है कि तनाव के स्तर और आवश्यक जीवन के आधार पर, रेंगने पर विचार 425 - 500 डिग्री सेल्सियस के आसपास शुरू होता है। रासायनिक प्रसंस्करण, बिजली उत्पादन, दबाव पोत निर्माण और हीट एक्सचेंजर डिजाइन में रेंगना प्रतिरोध मायने रखता है। हालाँकि, यहाँ तुलना किए गए दो ग्रेड, 316एल और 904एल, मुख्य रूप से संक्षारण प्रतिरोध के लिए मिश्रित हैं; इनमें से कोई भी क्रीप रेंज में निरंतर लोड-असर सेवा के लिए अभिप्रेत नहीं है, और यह अंतर सही सामग्री चयन के लिए केंद्रीय है।

904एल और 316एल: ग्रेड अवलोकन

316L (UNS S31603, EN 1.4404, JIS SUS316L) एक कम {{4}कार्बन मोलिब्डेनम {{5}असर वाला ऑस्टेनिटिक ग्रेड है जो व्यापक रूप से सामान्य संक्षारक सेवा के लिए उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से क्लोराइड और हल्के अम्लीय वातावरण में। वेल्डिंग के दौरान संवेदीकरण को रोकने के लिए इसका कार्बन अधिकतम 0.03% तक सीमित है {{8}L (UNS N08904, EN 1.4539) 23{17}}28% निकेल, 19{18}}23% क्रोमियम, 4-5% मोलिब्डेनम और 1-2% तांबे के साथ एक उच्च {{11}मिश्र धातु ऑस्टेनिटिक ग्रेड है। इसे सल्फ्यूरिक और फॉस्फोरिक एसिड, क्लोराइड पिटिंग और दरार संक्षारण के प्रतिरोध के लिए विकसित किया गया था, और इसे गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड के बजाय पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक उच्च-मिश्र धातु स्टील के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

रासायनिक संरचना तुलना

तत्व	316एल (यूएनएस एस31603)	904एल (यूएनएस एन08904)
कार्बन, अधिकतम %	0.030	0.020
क्रोमियम %	16.0 - 18.0	19.0 - 23.0
निकेल %	10.0 - 14.0	23.0 - 28.0
मोलिब्डेनम %	2.0 - 3.0	4.0 - 5.0
ताँबा %	-	1.0 - 2.0
सिलिकॉन, अधिकतम %	0.75	1.00
मैंगनीज, अधिकतम %	2.00	2.00

दोनों ग्रेडों के लिए संरचना सीमाएँ ASTM A240 का पालन करती हैं।

यांत्रिक गुणों की तुलना (एनील्ड)

संपत्ति	316L	904L
तन्य शक्ति, न्यूनतम एमपीए	485	490
उपज शक्ति (0.2%), न्यूनतम एमपीए	170	220
बढ़ाव, न्यूनतम %	40	35
घनत्व, जी/सेमी3	7.93	8.00

कमरे के तापमान पर, 904L अपनी उच्च मिश्र धातु सामग्री के कारण 316L की तुलना में अधिक न्यूनतम उपज शक्ति दिखाता है, जबकि बढ़ाव थोड़ा कम होता है। उच्च तापमान डिज़ाइन के लिए कोई भी अंतर महत्वपूर्ण नहीं है।

उच्च-तापमान और धीमा प्रदर्शन: मानक क्या कहते हैं

दोनों ग्रेडों की उच्च तापमान क्षमता सीमित है। EN 10028{3}}7, दबाव प्रयोजनों के लिए स्टील के फ्लैट उत्पादों के लिए यूरोपीय मानक, 1.4404 (316L) और 1.4539 (904L) दोनों के लिए केवल 400 डिग्री C तक ऊंचा तापमान प्रमाण शक्ति मान प्रदान करता है; इस तापमान से ऊपर, निरंतर लोड डिज़ाइन के लिए क्रीप डेटा की आवश्यकता होगी जो इन ग्रेडों के लिए मानकीकृत नहीं है। व्यवहार में, दोनों सामग्रियों का उपयोग हल्के ढंग से लोड किए गए या गैर-दबाव वाले घटकों के लिए लगभग 400{17}}450 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर किया जाता है, और 904L इस रेंज में 316L से अधिक सार्थक रेंगने का लाभ प्रदान नहीं करता है। उन उपकरणों के लिए जिनका तनाव लगभग 500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होना चाहिए, सही विकल्प क्रीप रेंज के लिए डिज़ाइन किया गया ग्रेड है: मध्यम क्लोराइड - असर सेवा के लिए एच - ग्रेड 316 एच, उच्च तापमान के लिए 321 एच, या ऑक्सीकरण {{29} प्रभुत्व वाली सेवा के लिए गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड 309 एस और 310 एस। संक्षेप में, 316L पर 904L का चयन करने के लिए डिज़ाइन ड्राइवर सल्फ्यूरिक एसिड, फॉस्फोरिक एसिड या क्लोराइड-समृद्ध मीडिया में संक्षारण प्रतिरोध है, न कि उच्च तापमान की ताकत। जहां संक्षारण और मध्यम ताप लगभग 400 डिग्री सेल्सियस तक एक साथ कार्य करते हैं, वहां 904एल अधिक प्रतिरोधी विकल्प है; जहां वास्तविक क्रीप ड्यूटी शामिल है, न तो 316एल और न ही 904एल उपयुक्त है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

किसका रेंगना प्रतिरोध बेहतर है, 904L या 316L?

क्रीप रेंज में निरंतर भार वहन सेवा के लिए कोई भी ग्रेड स्वीकृत नहीं है। लगभग 400 से ऊपर - 500 डिग्री सेल्सियस, दोनों तेजी से ताकत खो देते हैं, और 904 एल 316 एल से अधिक कोई सार्थक रेंगना लाभ प्रदान नहीं करता है। क्रीप ड्यूटी के लिए, इसके बजाय H-ग्रेड या गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड निर्दिष्ट करें।

क्या 904L का उपयोग 500 डिग्री सेल्सियस पर किया जा सकता है?

केवल हल्के ढंग से लोड किए गए या गैर-दबाव वाले घटकों के लिए, और सावधानी के साथ। EN 10028-7 जैसे मानक केवल 400 डिग्री सेल्सियस तक 904L के लिए डिज़ाइन डेटा प्रदान करते हैं, और मिश्र धातु को गर्मी प्रतिरोधी ग्रेड के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है।

316L के बजाय 904L क्यों चुनें?

जब संक्षारण वातावरण इसकी मांग करता है तो 904L चुनें: गर्म सल्फ्यूरिक या फॉस्फोरिक एसिड, आक्रामक क्लोराइड, या गंभीर गड्ढे और दरार संक्षारण सेवा जैसे समुद्री जल हीट एक्सचेंजर्स। उच्च निकल, मोलिब्डेनम और तांबे की सामग्री स्पष्ट रूप से बेहतर संक्षारण प्रतिरोध देती है।

क्या 904L 316L से अधिक महंगा है?

हाँ। 904L की उच्च निकल और मोलिब्डेनम सामग्री इसे वजन के आधार पर 316L से काफी अधिक महंगा बनाती है। अतिरिक्त लागत तभी उचित है जब 316L का संक्षारण प्रदर्शन अपर्याप्त हो।

500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर क्रीप सेवा के लिए कौन से ग्रेड का चयन किया जाना चाहिए?

लगभग 500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के निरंतर भार के लिए, 316एच (कार्बन 0.04-0.10%) का चयन करें जहां क्लोराइड संक्षारण भी मौजूद है, उच्च तापमान ऑक्सीकरण सेवा के लिए 321एच, या गंभीर ऑक्सीकरण शुल्क के लिए 309एस और 310एस का चयन करें। डिज़ाइन स्वीकार्य तनावों को लागू कोड का पालन करना चाहिए।

क्या 904L और 316L को बिना पोस्ट{2}}वेल्ड हीट ट्रीटमेंट के वेल्ड किया जा सकता है?

दोनों ही कम {{0}कार्बन ग्रेड के हैं, इसलिए इन्हें आम तौर पर संक्षारक सेवा में समाधान के बिना वेल्डेड स्थिति में उपयोग किया जा सकता है। मैचिंग या अधिक {{3}मिश्र धातु भराव की सिफारिश की जाती है, और 904L जोड़ों को संक्षारण प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए उच्च {{5}मिश्र धातु भराव का उपयोग करना चाहिए।