Dwugatunkowa stal nierdzewna 304 /304L, 316/316L
Austenityczne stale nierdzewne są najczęściej stosowanymi stalami nierdzewnymi i stanowią około 75% całkowitego zużycia stali nierdzewnej. Szybki rozwój przemysłu chemicznego i petrochemicznego postawił wyższe wymagania w zakresie odporności na korozję i wytrzymałości stali nierdzewnej. Na przykład dwugatunkowa stal nierdzewna 304/304L oznacza, że ma niższą zawartość węgla, czyli mniejszą niż 0,03%, co odpowiada gatunkom 304L, podczas gdy jej plastyczność i wytrzymałość na rozciąganie są wyższe niż dolna granica stali nierdzewnej 304, stal nierdzewna może być zdefiniowany jako 304/304L stal nierdzewna dwugatunkowa, to znaczy jej skład chemiczny odpowiada składowi chemicznemu 304L, a właściwości mechaniczne spełniają wymagania stali nierdzewnej 304. Podobnie blacha ze stali nierdzewnej może posiadać podwójny certyfikat 304/304H, ponieważ ma wystarczającą zawartość węgla, aby spełnić wymagania 304H (minimum 0,040%), a także spełnia wymagania dotyczące wielkości ziarna i wytrzymałości 304H, istnieje 316/316L i inne podwójne gatunki stali nierdzewnej.
Najważniejsza jest różnica w zawartości węgla i wynikająca z tego wytrzymałość. Węgiel jest skutecznym pierwiastkiem stabilizującym austenit i może być uważany za zanieczyszczenie lub pierwiastek stopowy poprawiający wytrzymałość stali nierdzewnej, szczególnie w wysokich temperaturach. Zawartość węgla w większości austenitycznych stali nierdzewnych wynosi poniżej 0,02% ~ 0,04%. Aby uzyskać dobrą odporność na korozję po spawaniu, zawartość węgla w stali nierdzewnej o niskiej zawartości węgla jest kontrolowana poniżej 0,030%. Aby poprawić wytrzymałość w wysokiej temperaturze, wysoką zawartość węgla lub węgla klasy „H” utrzymuje się na poziomie 0,04% lub nieco wyższym.
Mniejsze atomy węgla w strukturze sześciennej skupionej na ścianie znajdują się w szczelinach sieciowych pomiędzy większymi atomami Cr, Ni i Mo, co ogranicza ruch dyslokacyjny, utrudnia deformację plastyczności i wzmacnia stal nierdzewną. W warunkach wzrostu temperatury, na przykład podczas procesu spawania, węgiel ma silną tendencję do wytrącania chromu w osnowie stali nierdzewnej z węglikiem bogatym w chrom, a druga faza ma tendencję do wytrącania się na granicy ziaren, a nie w środku ziaren, dlatego węglik chromu jest łatwe do formowania na granicy ziaren.
Chrom jest pierwiastkiem niezbędnym do zwiększenia odporności na korozję stali nierdzewnej, ale węglik chromu jest usuwany z osnowy stali nierdzewnej, więc odporność na korozję w tym przypadku jest gorsza niż w przypadku reszty osnowy ze stali nierdzewnej. Zwiększanie zawartości węgla może rozszerzyć zakres temperatur, przez co czas uczulenia lub utraty odporności na korozję ulega skróceniu, natomiast zmniejszenie zawartości węgla może opóźnić lub całkowicie uniknąć tworzenia się węglików podczas spawania. Gatunki niskowęglowe, takie jak 304L i 316L, zawierają mniej niż 0,030%, większość wyżejstopowych gatunków austenitu, takich jak 6%Mo, zawartość węgla w stali nierdzewnej jest mniejsza niż 0,020%. Aby zrekompensować spadek wytrzymałości wynikający ze zmniejszenia zawartości węgla, czasami dodaje się inny pierwiastek międzywęzłowy, azot w celu wzmocnienia stali nierdzewnej.
Dwugatunkowa stal nierdzewna ma zarówno wysoką wytrzymałość konwencjonalnej stali nierdzewnej, jak i odporność na korozję stali nierdzewnej o ultraniskiej zawartości węgla. Może rozwiązać problem słabej wydajności złącza spawalniczego większości austenitycznej stali nierdzewnej, jest szeroko stosowany w niskotemperaturowych urządzeniach stacji odbiorczych LNG i rurociągach o dużej średnicy. Cena dwugatunkowej stali nierdzewnej jest w zasadzie taka sama jak cena stali nierdzewnej o ultraniskiej zawartości węgla. Obecnie kilka chińskich hut może dostarczać te gatunki na rynek dojrzały. Wszystkich zainteresowanych prosimy o kontakt.
