Acciaio resistente al calore AISI 304H / 1.4948 (X6CrNi18-10)

Che cos'è l'acciaio resistente al calore AISI 304H?

AISI 304H è la versione ad alta temperatura dell'acciaio inossidabile 304, con carbonio deliberatamente controllato nella parte superiore dell'intervallo delle specifiche, 0,04-0,10%. Il contenuto di carbonio più elevato aumenta la resistenza allo scorrimento viscoso e alla rottura oltre i 500 gradi, il che rende il grado adatto per caldaie, surriscaldatori, scambiatori di calore e apparecchiature per la produzione di energia. La sua designazione europea è 1.4948 (X6CrNi18-10), la designazione americana è UNS S30409 e la corrispondente qualità cinese è 06Cr19Ni10H.

Sistema di designazione	Grado
AISI	304H
IT	1.4948, X6CrNi18-10
UNS	S30409
JIS	SUS304H
GB	06Cr19Ni10H

Composizione chimica

La composizione seguente segue ASTM A240 (e ASME SA-240 per attrezzature a pressione) e EN 10028-7 per scopi a pressione.

Elemento	ASTM A240/SA-240	EN10028-7
C	0.04-0.10%	0.04-0.08%
Mn	Inferiore o uguale al 2,00%	Inferiore o uguale al 2,00%
Cr	18.0-20.0%	17.00-19.00%
Ni	8.0-10.5%	8.00-11.00%
Mo	-	Inferiore o uguale allo 0,10%
N	Inferiore o uguale allo 0,10%	-

Proprietà meccaniche e fisiche

Di seguito sono riportati i valori meccanici minimi per lamiera e lamiera insieme alle costanti fisiche tipiche.

Proprietà	ASTM A240	EN10028-7
Rp0,2	Maggiore o uguale a 205 MPa	Maggiore o uguale a 230 MPa
Rm	Maggiore o uguale a 515 MPa	530-740MPa
Allungamento	Maggiore o uguale al 40%	Maggiore o uguale al 45%
Durezza	Inferiore o uguale a 92 HRB / Inferiore o uguale a 201 HBW	-

Proprietà fisiche: densità ≈7,9 g/cm³, modulo elastico ≈200 GPa a 20 gradi, dilatazione termica ≈16,3 μm/(m·K) a 100 gradi, conduttività termica ≈17 W/(m· gradi). La densità di 1.4948 è di circa 7,9 g/cm³, lo stesso valore di famiglia degli altri gradi austenitici 18/8.

Prestazioni alle alte temperature e resistenza allo scorrimento

La proprietà distintiva del 304H è la resistenza al creep. Poiché il carbonio rinforza la matrice austenitica a temperature elevate, il 304H mantiene la capacità di carico laddove il 304 e soprattutto il 304L si ammorbidiscono. Nel servizio ossidante continuo, il limite superiore pratico è di circa 815 gradi; l'esatta sollecitazione ammissibile deve essere ricavata dal codice di progettazione in vigore, ad esempio ASME BPVC Sezione II. Al di sopra di questa temperatura, o laddove la resistenza all'incrostazione è critica, si dovrebbero prendere in considerazione qualità di leghe superiori come 310S (1.4845).

304H Rispetto ai gradi correlati

Grado	Carbonio	Differenza fondamentale
304H, 1.4948	0.04-0.10%	Maggiore resistenza allo scorrimento viscoso per il servizio a pressione ad alta temperatura
304, 1.4301	Inferiore o uguale allo 0,07%	Grado standard per uso generale, resistenza allo scorrimento viscoso inferiore
304L, 1.4307	Inferiore o uguale allo 0,030%	Migliore resistenza alla corrosione della saldatura, resistenza più bassa alle alte temperature
316H, 1.4919	0.04-0.10%	Aggiunge molibdeno per la resistenza al cloruro e alla vaiolatura a temperatura
310S, 1.4845	Inferiore o uguale allo 0,08%	Cr e Ni molto più alti, per un servizio superiore a 815 gradi

Applicazioni

304H è specifico per caldaie e generatori di vapore, tubi di surriscaldatore e postriscaldatore, scambiatori di calore, tubi di forni di raffineria, recipienti a pressione in servizio ad alta temperatura e componenti di centrali elettriche. Viene normalmente fornito allo stato solubilizzato sotto forma di lamiere, lamiere, coil, nastri, tubi e barre.

Domande frequenti

A cosa equivale 1.4948?

1.4948 (X6CrNi18-10) corrisponde a ASTM AISI 304H, UNS S30409, JIS SUS304H e cinese 06Cr19Ni10H.

Qual è la densità di 1.4948?

Circa 7,9 g/cm³, lo stesso degli altri acciai inossidabili austenitici 18/8.

Qual è la differenza tra 304H e 304?

304H specifica il carbonio nell'intervallo 0,04-0,10%, che migliora la resistenza allo scorrimento viscoso a temperature elevate; lo standard 304 ha un massimo di carbonio dello 0,07% e non è ottimizzato per la progettazione di creep ad alta temperatura.

A quale temperatura può resistere il 304H?

Nel servizio ossidante continuo circa 815 gradi è il limite pratico, ma le sollecitazioni ammissibili devono essere verificate rispetto al codice di progettazione della pressione in vigore come ASME BPVC Sezione II.

Qual è la differenza tra 1.4948 e 1.4301?

Entrambi sono gradi austenitici 18/8; L'1.4948 contiene una quantità di carbonio leggermente superiore ed è ottimizzato per la resistenza alle temperature elevate, mentre l'1.4301 è il grado 304 per uso generale.

Qual è la differenza tra 304H e 316H, 1.4919?

316H aggiunge il 2,0-3,0% di molibdeno, che migliora la resistenza ai cloruri, alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale in ambienti chimici e marini a temperature elevate.