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304 VS 304L ステンレス鋼 | 「L」は低炭素を意味します
304 と 304L は両方とも、主に鉄、ニッケル、クロム、マンガン、および少量のシリコン、リン、および硫黄で構成される、非常に類似した化学組成を持つオーステナイト系ステンレス鋼です。 その中で、 304L は 304 に比べて炭素含有量が少ない具体的には、304L の炭素含有量は 0.03% 以下ですが、304 の炭素含有量は約 0.08% です。
下の表は、304 と 304L の化学組成の違いをより明確かつ視覚的に示しています。
| ASTM | C％ | Si％ | Mn％ | P％ | S％ | ニッケル% | Cr％ | Mo％ | N％ | Cu％ |
| 304 | 0.08 | 0.75 | 2 | 0.045 | 0.03 | 8.0 – 10.5 | 18.0-20.0 | – | 0.1 | – |
| 304L | 0.03 | 0.75 | 2 | 0.045 | 0.03 | 8.0-12.0 | 18.0-20.0 | – | 0.1 |
炭素含有量の違いは、ステンレス鋼の結晶構造に影響を与えます。
304L ステンレス鋼は低炭素技術を使用して製造されています。つまり、鋼にアルミニウムまたはチタンを追加することで炭素含有量を制御し、酸化鋼の炭素と結合して化学反応で消失させます。 304 ステンレス鋼は、溶接などの高温環境にさらされると、クロム元素が枯渇し、十分な保護酸化膜を形成できない場合に腐食が発生する可能性があります。 これは、304 ステンレス鋼は炭素含有量が高いため、溶接中にクロム-炭素化合物を大量に生成し、結晶粒界でクロムが枯渇し、 粒界腐食. この状況は、低炭素 304L ステンレス鋼では発生しません。
304L 添加炭素元素は、クロム元素と組み合わせることができます。 Cr23C6、クロムの消費を防ぎ、それによって材料の耐食性を改善し、溶接プロセスでは粒界の現象をほとんど生成しません。
304 VS 304L ステンレス鋼 | 低炭素による違い
炭素含有量の違いは、ステンレス鋼の結晶構造だけでなく、強度と可塑性にも影響します。 次に、304 と 304L の物理的特性、機械的特性、耐食性、耐熱性、および溶接性の点でどのように異なるかについて説明します。
物理的特性
304 VS 304L ステンレス鋼の物理的性質は主に次のとおりです。
- 密度： 両方です 7.93g /cm³.
- 熱膨張： 304 17.2 μm/m-°C 304L 18.2 μm/m-°C.
304L は 304 よりわずかに高い熱膨張係数を持っています。つまり、同じ温度変化に対して、304L は 304 よりわずかに高いパーセンテージで長さが増減します。
- 熱伝導率: 304 16.3W/mK 304L 14.6W/mK
304 は 304L よりも熱伝導率がわずかに高いため、304 は 304L よりも熱伝導率がわずかに優れています。
機械的性質
304 VS 304L ステンレス鋼の機械的特性は、主に次の側面に反映されます。
- 抗張力： 室温では、304 と 304L の引張強度はそれぞれ 515MPa と 485MPa であり、304 は 304L よりわずかに高い引張強度を持っています。
- 降伏強さ： 室温では、304 と 304L の降伏強度はそれぞれ 205MPa と 170MPa であり、304 は 304L よりも大幅に高い降伏強度を持っています。
- 伸長： 304 と 304L の伸びはそれぞれ 45% と 35% で、304 は 304L よりわずかに高い伸びを示します。
衝撃靭性: 304 と 304L の両方がより高い衝撃靭性を持っていますが、低温では、304L は 304 よりもわずかに高い衝撃靭性を持っている場合があります。
耐食性
304 VS 304L ステンレス鋼の耐食性は、主に次の点に反映されます。
粒界腐食: 前述したように、304L は炭素含有量が少ないため、304 よりも粒界腐食に対する耐性があります。
酸腐食: 酸性媒体では、低炭素により 304L の構造がより安定し、酸性媒体と反応して腐食する可能性が低くなります。
塩素イオン: 304 と 304L はどちらも塩化物イオン腐食に耐性がありません。
耐熱性
304 VS 304L ステンレス鋼の耐熱性は、主に次の点に反映されます。
炭素はクロムと容易に結合して、高温で炭化物を形成します。 304L 鋼は炭素含有量が低く、クロムと反応できる炭素はごく少量で、残りのクロムはステンレス鋼の表面を保護し続けることができます。 その結果、304L は高温環境で比較的安定しており、変形や応力亀裂が発生しにくくなっています。
さらに、304L ステンレス鋼は酸化に対する耐性が高く、高温でも材料特性を維持できます。 このため、高温用途では 304L が好まれることがよくあります。
溶接性
溶接性の観点から 304 VS 304L ステンレス鋼は、主に次の側面に反映されます。
溶接プロセス中、304L は炭素含有量が少ないため、粒界腐食を起こしにくいため、溶接部の周囲の粒子が析出しにくく、溶接継手の耐食性が確保されます。
304Lは304に比べて熱膨張係数が小さいため、溶接時の熱応力により304よりも反りや割れなどの不具合が発生しやすくなります。 これを回避するには、溶接温度の管理や予熱など、適切な溶接技術と対策が必要です。
要約すると、耐食性と高温安定性が必要な用途では、炭素含有量が低く、熱膨張係数が低く、耐食性と溶接性が優れているため、304L がより一般的です。
注意 高温加熱やアーク溶接などの一部の用途では、304L の性能が低下する可能性があります。 したがって、適切な材料の選択は、実際の状況に基づいている必要があります。
304 VS 304L ステンレス鋼 | 応用
304 ステンレス鋼と 304L ステンレス鋼はどちらも、次のような多くの産業で広く使用されています。 食品加工 化学工業 石油・ガス産業 製薬業界 航空宇宙産業どちらを選択するかは、特定のアプリケーション シナリオに必要なパフォーマンスによって異なります。
食品加工
食品加工では、食品の安全性と耐腐食性の要件から、304 が最も一般的な選択肢です。 304 ステンレス鋼は、優れた機械加工性と耐摩耗性を提供すると同時に、製造中の酸性およびアルカリ性の食品成分による腐食に耐えます。 304L ステンレス鋼は、耐腐食性と安定性に優れているため、食品加工、特に高温、高酸のシナリオでも広く使用されています。
化学工業
化学産業では、化学的腐食に対する耐性があるため、304 および 304L ステンレス鋼も最も一般的な選択肢です。 タンク、パイプ、反応器、バルブなどの製造に優れており、酸、塩基、塩、酸化剤などの腐食性の高い媒体に耐えることができます。
石油・ガス産業
石油およびガス産業では、ステンレス鋼 304 および 304L が、高圧、高温、および腐食性ガスに耐える能力があるため、生産および輸送パイプラインで広く使用されています。 それらは、高圧、高温、および腐食環境の極端な条件に耐えることができ、優れた機械的特性と引張抵抗を備えています。
医薬品および医療機器産業
304 および 304L は、腐食および容易な洗浄の要件により、製薬業界および医療機器業界でも一般的な選択肢です。 これらは、複数回の洗浄と消毒に耐えることができ、非常にクリーンな生産環境を保証します。
航空宇宙産業
航空宇宙産業では、304 および 304L は、耐熱性、耐腐食性、および伸びに対する耐性が必要なため、航空機およびロケット エンジン コンポーネントの製造に広く使用されています。 これらのシナリオでは、高温での安定性と耐食性から、304L ステンレス鋼が選択されることが多いです。
結論
304Lは耐食性に優れ、高温環境下でも安定しています。 304 は硬度と強度が高いため、機械加工が容易で、より複雑なコンポーネントに適しています。
用途に関しては、機械的特性が優れているため、304 は機械設備、船舶、化学容器などの製造によく使用されます。304L は、石油化学、海洋工学、食品加工などのより高い耐食性に適しています。など
溶接に関しては、304L の方が溶接しやすく、粒界腐食に対する耐性が優れています。
要約すると、特に高温用途で高い耐食性と安定性が必要な場合は 304L を選択できますが、より高い機械的特性と加工特性が必要な場合は 304 を選択できます。
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