302HQ vs. 304 nerezová ocel

/v /od

Nerezová ocel 302HQ je standardní materiál používaný zejména při výrobě samorezných šroubů a lehkých mechanických šroubů. Používá se také v šroubech, závěsných šroubech, nitích a speciálních spojovacích prvcích. Název 302HQ není standardizovaný. ASTM jej uvádí jako UNS S30430, přičemž zahrnuje také „XM-7“, „304CU“ a „304HQ“. Nyní zcela nahradil ocel 384 a 305 pro účely studeného ohýbání. Norma ISO 3506, Standardní specifikace pro spojovací prvky z nerezové oceli, 302HQ jako vhodná součást pro spojovací prvky třídy „A2“; běžně se používá k výrobě spojovacích prvků v pevnosti A2-70 a A2-80. Stabilní austenitická struktura umožňuje použít 302HQ i po rozsáhlém tepelném zpracování bez magnetismu a zároveň udržovat vynikající houževnatost při teplotách až do bodu mrazu. Ve srovnání s nerezovou ocelí 304 může přidání 3 procent mědi v 302HQ výrazně snížit rychlost ztvrdnutí při tepelném zpracování. Chemické složení a fyzikální vlastnosti jsou uvedeny níže:

 

Ekvivalentní materiál

Zpětné hodnocení UNS No DIN EN JIS
302HQ S30430 1.4567 X3CrNiCu18-9-4 SUSXM7

 

Chemická kompozice (ASTM A493 S30430)

Zpětné hodnocení C Mn Si P S Cr Mo Ni Cu
302HQ 0.03 2.00 1.00 0.045 0.03 17.0-19.0 / 8.0-10.0 3.0-4.0

 

Mechanické vlastnosti

Síla v tahu 302HQ: Zkápnutí: 605, Mírné tváření: 660

Hustota: 7900 kg/m²

Modul pružnosti: 193 GPa

Průměrný koeficient tepelného rozpínání: 0–100 °C (um/m/°C) 17,2; 0–315 °C (um/m/°C); 0–538 °C (18,8)

Teplotní vodivost: 100 °C (W/M.K) 16,3; 500 °C (W/M.K) 21,5

Specifická teplota: 0–100 °C (J/kg.K) 500;

Odolnost: 720

 

Odolnost proti korozi

Jeho odolnost proti korozi je ekvivalentní nebo lepší než u nerezové oceli 304. V teplém chlorném prostředí se snadno vyskytuje vrzání a koroze v dírách, zatímco vřetení v napětí je citlivé při teplotách vyšších než asi 50 °C. 302HQ dokáže odolávat chloridu ve vodě pitné v množství přibližně 200 mg/l při pokojové teplotě a 150 mg/l při teplotě 60 °C.

 

Vysoká odolnost vůči teplotám

Dobrá oxidační odolnost, intermitentní provoz při teplotě až 870 °C, nepřetržitý provoz při teplotě až 925 °C. Vzhledem k nízkému obsahu uhlíku v materiálu 302HQ je vhodný pro nepřetržitý provoz (bez precipitace karbidů) v rozmezí teplot od 425 do 860 °C.

 

Ošetření horkým vzduchem

Léková úprava (zafouknutí) se zahřívá na teplotu 1010–1120 °C a rychle se ochlazuje. Lékárenské úpravy ho nezpevní.

 

Svařitelnost

Vynikající svařitelnost. K svařování lze použít všechny standardní metody fúze (ať už s plnivým kovem nebo bez něj). Použijte elektrodu 308L. Svařování obvykle není nutné, s výjimkou výroby šroubových spojovacích prostředků, kde se pro spojení drátů používá rezistivní spojovací proces butt welding.

 

Zpracování 

Modul 302HQ se jen zřídka obrábí. Tento typ materiálu má velmi nízký obsah síry, což pomáhá zlepšit jeho tvarovatelnost, ale snižuje jeho zpracovatelnost. Vylepšený modul 302HQ (UGIMA 4567) má velmi vysokou zpracovatelnost, o něco vyšší obsah síry a je také kalcium ošetřený pro použití vyžadující rozsáhlé opracování za studena a obrábění. Ocel 18/8.

 

Studená zpracování tvrdnutí

302HQ je nejnižší mírou tvrzení mezi běžnými třídami austenitických nerezových ocelí. Podle údajů o tváření drátu se pevnost v tahu zvýší o 8 MPa při snížení plochy pro studené zpracování o 1%). I po rozsáhlém studeném opracování zůstává značka v podstatě odolná vůči magnetům. Některé šrouby pro vysokou pevnost s studeným ohýbáním vyžadují nižší míru tvrzení, takže 304 nebo by se místo 302HQ mělo použít 304L (nebo speciální třída 304M); míra tvrzení těchto tříd je přibližně 10–12,5 MPa.

 

Typické aplikace

Všechny aplikace s tvrdým hřížením, včetně samorezných šroubů, střešních šroubů, mechanických šroubů, šroubů s montážním kroužkem, blindových nití apod.

Nerezová ocel 321 vs 347

/v /od

The property of 321 stainless steel and 347 stainless steel is similar in most cases, the 321 stainless steel is a kind of titanium – stabilization of 18/8 austenitic stainless steel (304), a small amount of titanium makes it in carbide precipitation temperature range, that’s 425-850℃, not appear intergranular corrosion after heating, with good strength, resistance to oxidation peeling and aqueous corrosion resistance.

The 321H is a high-carbon version of the 321 with higher high-temperature strength and is primarily used for high-temperature applications around 900°C. The disadvantage of 321 is that titanium has poor welding arc transition, so it cannot be used as welding material, while 347 containing niobium also plays the role of carbide stabilization, and can also be transferred through welding arc. 347 is standard welding material for 321 stainless steel welding and occasionally used as the base metal. Let’s see their chemical and mechanical comparison below:

 

Chemical composition comparison

Zpětné hodnocení C Mn Si P S Cr Ni Mo N Other
321 0.08 2.00 0.75 0.045 0.03 17.0-19.0 9.0-12.0 / 0.1 Ti=5(C+N)0.7
347 0.08 2.00 0.75 0.045 0.03 17.0-19.0 9.0-13.0 / / Nb=10(C+N)1.0

We can see that the difference between them is the addition of  Ti and Nb. Due to the addition of stabilized element titanium, 321 can resist the formation of chromium carbide at 426℃~815℃, so it has excellent intergranular corrosion resistance and high-temperature performance and has higher creep and stress fracture properties than 304 and 304L. In addition, 321 also has good low-temperature toughness and excellent formability and welding characteristics, without annealing after welding.

347 Stainless steel is a niobium-containing Austenitic stainless steel and 347H is its high carbon version. 347 can be seen as a niobium-adding version based on 304. Nb, a rare earth element, has a similar effect to titanium in refining grains,  can resist intergranular corrosion and promoting aging hardening.

 

Physical property comparison

Zpětné hodnocení Uzávěrnost, Mpa Síla v tahu, MPa Elongation(50mm) Tvrdost, HB
321 515 205 40 217
347 515 205 40 201

 

Typical applications

347&347H stainless steel has better high-temperature performance than 304 and 321. It is widely used in aviation, petrochemical, food, papermaking and other industries, such as exhaust pipe and branch pipe of aero engine, hot gas pipe of turbine compressor and parts working under low load and temperature not exceeding 850℃.

The addition of titanium to the 321 makes it more suitable for where need high temperature and good corrosion resisting applications. It is suitable for 304 sensitized and 304L applications with insufficient high-temperature strength. Typical applications include thermal expansion joints, bellows, aircraft exhaust system components, heating element sleeves, furnace components, and heat exchangers.

What’s the difference between 316L and 904L steel?

/v /od

Commonly known as “medical-grade steel”, 316L stainless steel is not only used to make jewelry and medical scalpels due to its low allergenic properties but also used by watch manufacturing companies to make watchbands. 904L stainless steel is Austenitic stainless steel made by Outokumpu Company in Finland based on 316L stainless steel, is a super Austenite with low carbon content and high alloying designed for corrosive environments such as dilute sulfuric acid.

904L stainless steel increases the content of chromium, nickel and molybdenum and adds a certain amount of copper, which will bring about a change in performance, making 904L stainless steel more wear-resistant and corrosion-resistant, but at the same time, there is not much difference between the two in hardness, let’s show their difference with the table below:

Zpětné hodnocení C Si Mn Cr Ni Mo P S Cu
316L ≤0.03 ≤0.1 ≤0.2 16-18 10-14 2-3 ≤0.04 ≤0.03 /
904L ≤0.02 ≤0.1 ≤0.2 19-23 23-28 4-5 ≤0.04 ≤0.03 1-2

 

It is not difficult to see that 904L alloy elements chromium, nickel, molybdenum is more than 1.6 times of 316L stainless steel, 1%-2% copper makes 904L stainless steel has stronger corrosion resistance and wear resistance than 316L stainless steel. The 904 has a lower carbon content (C), so the polished 904L steel pipe or sheet steel has a better surface, and the same volume of 904L stainless steel is much heavier than the 316L stainless steel. Their Rockwell strength (HRB) is less than 95, and the strength is almost 490MPa. So it is completely wrong to say that 904L stainless steel is harder than 316L stainless steel.

Rolex was the first company to put 904L into watch manufacturing. In 1985, Rolex produced the watch case made of 904L steel replaced 316L steel. 904L steel contains more chromium, which helps to form a corrosion-resistant coating on the surface of metal materials. And “anti-corrosion” is also the benefit of the Rolex watches we often mention, but here “anti-corrosion” does not have any practical significance, because 316L steel has been completely enough daily corrosion. 904L steel is indeed better in corrosion resistance than 316L steel, but it does not mean that 316L steel is not good. For consumers, as a watch case material,  904L steel’s “propaganda” effect is better than the actual role of “anti-corrosion” itself.

Not just in the watch industry, chemical fields shows more advantages., 904L offers better corrosion resistance than 316L and even 317L. The addition of 1.5% copper has excellent corrosion resistance to reducing acids such as sulfuric acid and phosphoric acid, and also has excellent intergranular corrosion resistance to stress corrosion, pitting corrosion and crevice corrosion caused by chloride ion. In the concentration range of 0-98% pure sulfuric acid, 904L can be used at temperatures up to 40 ℃. Of all the phosphoric acids, 904L is more resistant to corrosion than ordinary stainless steel. Ordinary Austenitic stainless steels may be sensitive to stress corrosion at temperatures above 60℃ in a chloride-rich environment, and this sensitivity can be reduced by increasing the nickel content of the stainless steels. Due to its high nickel content, 904L is highly resistant to stress corrosion cracking in chloride solutions, concentrated hydroxide solutions, and hydrogen sulfide-rich environments.