Jaka jest różnica między stalą nierdzewną 304, 304L, 316 i 316L?

Jaką stalą jest stal nierdzewna?

Stal nierdzewna to rodzaj stali. Stal odnosi się do stali zawierającej mniej niż 2 procent węgla (C), a więcej niż 2 procent to żelazo. Dodatek chromu (Cr), niklu (Ni), manganu (Mn), krzemu (Si), tytanu (Ti), molibdenu (Mo) i innych pierwiastków stopowych w procesie wytapiania stali poprawia właściwości stali i sprawia, że ​​stal mieć odporność na korozję (czyli brak rdzy) to to, co często nazywamy stalą nierdzewną.
Czym dokładnie są „stal” i „żelazo”, jakie mają cechy i jaki jest między nimi związek? Skąd wzięły się modele 304, 304L, 316 i 316L, o których zwykle mówimy, i jaka jest między nimi różnica?
Stal: materiał z żelazem jako głównym pierwiastkiem, zawartością węgla na ogół poniżej 2 procent i innymi pierwiastkami. —— GB/T 13304-91 „Klasyfikacja stali”
Żelazo: pierwiastek metaliczny o liczbie atomowej 26. Materiały żelazne mają silny ferromagnetyzm, dobrą plastyczność i przewodność cieplną.
Stal nierdzewna: odporna na powietrze, parę wodną, ​​wodę i inne słabo korozyjne media lub stal nierdzewną. Powszechnie używane gatunki stali to 304, 304L, 316 i 316L, które są 300-seriami stali austenitycznej stali nierdzewnej.

 

Dlaczego stal nierdzewna ma różne numery stali?

Podczas procesu wytapiania stali nierdzewnej, ze względu na różne rodzaje dodawanych pierwiastków stopowych, ilość dodawanych różnych rodzajów jest różna. Jego charakterystyka jest również inna. W celu ich odróżnienia koronowane są różne stalowe numery. Poniżej znajduje się tabela zawartości „pierwiastków stopowych” w różnych numerach stali wspólnej dekoracyjnej stali nierdzewnej wyłącznie w celach informacyjnych:
Skład chemiczny (ułamek masowy, procent)

 

 

 

Wprowadzenie do wydajności: 

Stal nierdzewna 304 jest najpopularniejszym gatunkiem stali. Jako szeroko stosowana stal ma dobrą odporność na korozję, odporność na ciepło, wytrzymałość w niskich temperaturach i właściwości mechaniczne; ma dobrą urabialność na gorąco, taką jak tłoczenie i gięcie, i nie ma zjawiska utwardzania w obróbce cieplnej (niemagnetyczna, dogodna temperatura -196 stopni C ~ 800 stopni).

 

Obowiązujący zakres:

Artykuły gospodarstwa domowego (zastawa stołowa kategorii 1 i 2, szafki, rurociągi wewnętrzne, podgrzewacze wody, bojlery, wanny);
Części samochodowe (wycieraczki, tłumiki, listwy);
Urządzenia medyczne, materiały budowlane, chemia, przemysł spożywczy, rolnictwo, części żeglugowe.

 

 

Wprowadzenie do wydajności:

Jako niskowęglowa stal 304, jej odporność na korozję jest podobna do ogólnej stali 304. Jednak po spawaniu lub odprężeniu ma doskonałą odporność na korozję graniczną ziaren; może również zachować dobrą odporność na korozję bez obróbki cieplnej, a temperatura pracy wynosi od -196 stopni C do 800 stopni C.

 

Obowiązujący zakres:

Stosowany w maszynach polowych w przemyśle chemicznym, węglowym i naftowym, które wymagają wysokiej odporności na korozję graniczną ziaren, żaroodpornych części materiałów budowlanych oraz części trudnych do obróbki cieplnej.

 

 

 

Wprowadzenie do wydajności:

Dzięki dodatkowi molibdenu stal nierdzewna 316 ma szczególnie dobrą odporność na korozję, odporność na korozję atmosferyczną i wytrzymałość na wysokie temperatury i może być stosowana w trudnych warunkach; posiada doskonałe utwardzenie podczas pracy (niemagnetyczne).

 

Obowiązujący zakres:

Sprzęt używany w wodzie morskiej, chemicznym, barwniku, papierze, kwasie szczawiowym, nawozach i innych urządzeniach produkcyjnych; fotografia, przemysł spożywczy, obiekty nadmorskie, liny, pręty CD, śruby i nakrętki.

 

 

 

 

Skład chemiczny

 

Typ	C Maks	Mn Maks	P Maks	C Maks	Si Maks	Kr	Ni	pn	Inny
304	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
304L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
316	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--
316L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--

 

Stal nierdzewna 316 i 316L to gatunki stali nierdzewnej zawierające molibden. Zawartość molibdenu w stali nierdzewnej 316L jest nieco wyższa niż w stali nierdzewnej 316. Ze względu na zawartość molibdenu w stali, ogólna wydajność tej stali jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 310 i 304. W warunkach wysokiej temperatury, gdy stężenie kwasu siarkowego jest niższe niż 15 procent i wyższe niż 85 procent, stal nierdzewna 316 ma szeroki zakres zastosowań. Stal nierdzewna 316 ma również dobrą odporność na atak chlorków, dlatego jest zwykle stosowana w środowiskach morskich. Stal nierdzewna 316L ma maksymalną zawartość węgla 0,03 i może być stosowana w zastosowaniach, w których wyżarzanie po spawaniu nie jest możliwe i gdzie wymagana jest maksymalna odporność na korozję.

 

Odporność na korozję

Odporność na korozję stali nierdzewnej 316 jest lepsza niż stali nierdzewnej 304 i ma dobrą odporność na korozję w procesie produkcji masy celulozowej i papieru. Ponadto stal nierdzewna 316 jest również odporna na erozję powodowaną przez atmosferę morską i agresywną atmosferę przemysłową.

Ogólnie rzecz biorąc, nie ma dużej różnicy między stalą nierdzewną 304 a stalą nierdzewną 316 pod względem odporności na korozję chemiczną, ale istnieją różnice w niektórych określonych mediach.

Pierwotnie opracowana stal nierdzewna to 304, która w pewnych okolicznościach jest wrażliwa na korozję wżerową. Dodanie dodatkowych 2-3 procent molibdenu zmniejsza tę wrażliwość i tak powstaje 316. Ponadto ten dodatkowy molibden może zmniejszyć korozję niektórych gorących kwasów organicznych.

Stal nierdzewna 316 stała się niemal standardowym materiałem w przemyśle spożywczym i napojów. Ze względu na światowy niedobór molibdenu i wyższą zawartość niklu w stali nierdzewnej 316, stal nierdzewna 316 jest droższa niż stal nierdzewna 304.

Korozja wżerowa jest zjawiskiem powodowanym głównie korozją osadową na powierzchni stali nierdzewnej, która z powodu braku tlenu nie może tworzyć ochronnej warstwy tlenku chromu.

Zwłaszcza w przypadku małych zaworów możliwość osadzania się osadów na płytce zaworu jest bardzo mała, więc korozja wżerowa jest również rzadka.

W różnych rodzajach mediów wodnych (woda destylowana, woda pitna, woda rzeczna, woda kotłowa, woda morska itp.) Odporność na korozję stali nierdzewnej 304 i stali nierdzewnej 316 jest prawie taka sama, chyba że zawartość jonów chlorkowych w medium jest bardzo wysoki, w tym czasie bardziej odpowiednia będzie stal nierdzewna 316.

W większości przypadków nie ma dużej różnicy między odpornością na korozję stali nierdzewnej 304 i stali nierdzewnej 316, ale w niektórych przypadkach

 

Wytrzymałość cieplna

W przerywanym użytkowaniu poniżej 1600 stopni i ciągłym użytkowaniu poniżej 1700 stopni, stal nierdzewna 316 ma dobrą odporność na utlenianie. W zakresie 800-1575 stopni najlepiej nie używać stali nierdzewnej 316 w sposób ciągły, ale gdy stal nierdzewna 316 jest używana w sposób ciągły poza tym zakresem temperatur, stal nierdzewna ma dobrą odporność na ciepło. Odporność na wytrącanie węglików stali nierdzewnej 316L jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 316 i można zastosować powyższy zakres temperatur.

 

Obróbka cieplna

Wyżarzanie odbywa się w zakresie temperatur 1850-2050 stopni, po czym następuje szybkie wyżarzanie i szybkie schłodzenie. Stal nierdzewna 316 nie może być utwardzana przez obróbkę cieplną.

 

Spawalniczy

Stal nierdzewna 316 ma dobre właściwości spawalnicze. Do spawania można stosować wszystkie standardowe metody spawania. W zależności od zastosowania do spawania można stosować pręty wypełniające lub pręty spawalnicze ze stali nierdzewnej 316Cb, 316L lub 309Cb. Aby uzyskać najlepszą odporność na korozję, spawany odcinek ze stali nierdzewnej 316 należy po spawaniu wyżarzyć. Jeśli używana jest stal nierdzewna 316L, wyżarzanie po spawaniu nie jest wymagane.

 

Właściwości mechaniczne

 

Typ	UTS N/mm	Dawać N/mm	Wydłużenie procent	Twardość HRB	Porównywalny numer DIN
					wykute	rzucać
304	600	210	60	80	1.4301	1.4308
304L	530	200	50	70	1.4306	1.4552
316	560	210	60	78	1.4401	1.4408
316L	530	200	50	75	1.4406	1.4581

 

Spośród wszystkich stali austenityczne stale nierdzewne mają najniższą granicę plastyczności. Dlatego pod względem właściwości mechanicznych austenityczna stal nierdzewna nie jest najlepszym materiałem na trzpień zaworu, ponieważ aby zapewnić pewną wytrzymałość, średnica trzpienia zaworu będzie się zwiększać. Granicy plastyczności nie można zwiększyć przez obróbkę cieplną, ale można ją zwiększyć przez formowanie na zimno.

 

Magnetyczny

Ze względu na szerokie zastosowanie austenitycznej stali nierdzewnej ludzie mają błędne wrażenie, że wszystkie stale nierdzewne nie są magnetyczne. W przypadku austenitycznej stali nierdzewnej można zasadniczo rozumieć ją jako niemagnetyczną i dotyczy to hartowanej stali kutej. Ale 304 przetworzony przez formowanie na zimno będzie nieco magnetyczny. W przypadku staliwa, jeśli jest to w 100% austenityczna stal nierdzewna, nie jest magnetyczna.

 

 

 

Odporność na korozję austenitycznej stali nierdzewnej wynika z ochronnej warstwy tlenku chromu utworzonej na powierzchni metalu. Jeśli materiał zostanie podgrzany do wysokiej temperatury od 450 do 900 stopni, struktura materiału ulegnie zmianie, a wzdłuż krawędzi kryształu utworzą się węgliki chromu. W ten sposób na krawędzi kryształu nie może powstać ochronna warstwa tlenku chromu, co skutkuje zmniejszoną odpornością na korozję. Korozja ta nazywana jest „korozją międzykrystaliczną”.

W rezultacie opracowano stal nierdzewną 304L i stal nierdzewną 316L w celu zwalczania tej korozji. Zarówno stal nierdzewna 304L, jak i stal nierdzewna 316L mają niską zawartość węgla, ponieważ zawartość węgla jest zmniejszona, więc nie będzie węglika chromu ani korozji międzykrystalicznej.

Należy zauważyć, że większa podatność na korozję międzykrystaliczną nie oznacza, że ​​materiały inne niż niskowęglowe są bardziej podatne na korozję. Ta czułość jest również zwiększona w środowiskach o wysokiej zawartości chloru.

Należy pamiętać, że zjawisko to jest spowodowane wysokimi temperaturami (450 stopni -900 stopni). Zwykle lutowanie jest bezpośrednią przyczyną osiągnięcia tej temperatury. W przypadku konwencjonalnych zaworów motylkowych z miękkim gniazdem nie ma większego sensu stosowanie stali nierdzewnej o niskiej zawartości węgla, ponieważ nie spawamy dysku, chociaż większość specyfikacji wymaga 304L lub 316L.

 

 

Dlaczego stal nierdzewna rdzewieje? Kiedy na powierzchni rur ze stali nierdzewnej pojawiają się brązowe plamy rdzy, ludzie są zaskoczeni: myślą, że „stal nierdzewna jest nierdzewna, a jeśli zardzewieje, to nie jest stal nierdzewna. Może być problem z jakość stali”. W rzeczywistości jest to jednostronne błędne przekonanie o braku zrozumienia stali nierdzewnej. Stal nierdzewna również może zardzewieć w pewnych warunkach.

Stal nierdzewna jest odporna na utlenianie atmosferyczne — to znaczy nie rdzewieje, a także może korodować w mediach zawierających kwasy, zasady i sole — czyli jest odporna na korozję. Ale wielkość jego zdolności antykorozyjnych zmienia się wraz ze składem chemicznym samej stali, stanem zbrojenia, warunkami eksploatacji i rodzajem środowiska. Podobnie jak rury stalowe 304, w atmosferze suchego czyszczenia układa się absolutnie dobre odporne na matowienie, ale przeniesione na riwierę, w morskiej mgle zawierającej dużą ilość soli, wkrótce zardzewieje; stalowa rura 316 działała dobrze. Dlatego żaden rodzaj stali nierdzewnej nie jest odporny na korozję i rdzę w każdym środowisku.

 

Szukasz łączników?
Kliknij poniżej, aby przeglądać obszerny katalog elementów złącznych AYA FASTENERS, w tym wysokiej jakości śruby, wkręty, podkładki i nakrętki.