不鏽鋼產品中常見(jiàn)的304、304L、316/316L之間的區別
在環保水處(chù)理設備中,常用的材料便是鋼和鐵。泵、閥、管等都(dōu)是由鋼、鐵作為原材料。
“鋼”和“鐵”究(jiū)竟是(shì)何物,有什(shí)麽(me)特性,又有什麽關係,平時所見的304、304L、316、316L又是怎(zěn)麽來的,相互之間又有什麽(me)區別?
鋼:以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,並含有其他元素的(de)材料(liào)。——GB/T13304-91《鋼(gāng)分(fèn)類》
鐵:一種金屬元素,原(yuán)子序號26。鐵材料有很強的鐵(tiě)磁性,並有良好的可塑性和導熱(rè)性。
不鏽鋼:耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不鏽性的鋼種。通常使用的鋼種為304、304L、316、316L,是奧氏體不鏽鋼的(de)300係列鋼。
304不鏽鋼
性能介紹
304不鏽鋼是最普(pǔ)遍的鋼種,作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度(dù)和機械特(tè)性;衝壓、彎曲等熱(rè)加工性好,無熱處理硬化現象(無磁性,便用溫度-196℃~800℃)。
適用範圍
家庭用品(1、2類餐具、櫥櫃、室內(nèi)管線、熱(rè)水器、鍋爐、浴缸)
汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模製品)
醫療器具,建(jiàn)材,化學,食品工業,農業,船舶部件等
304L不鏽鋼(L為低碳)
性能介(jiè)紹
作為低碳的304鋼,在一般(bān)狀態下,其耐蝕(shí)性與304剛相(xiàng)似,但在焊接後或者消除應力後,其抗晶界腐蝕能力優秀;在未進行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
適用範圍
應用於抗(kàng)晶界腐蝕性要求高的化學、煤炭、石油產業的野外露天機器,建材耐熱(rè)零件及熱處理有困難的零件。
316不鏽鋼
性能介紹
316不鏽鋼因添加鉬,故其耐蝕性、耐(nài)大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬(yìng)化性優(無磁性)。
適用範(fàn)圍
海(hǎi)水裏用設備、化學、染料、造紙、草酸(suān)、肥(féi)料等生產設備;照(zhào)像、食品工業、沿海地(dì)區設施、繩索、CD杆、螺栓、螺母。
316L不鏽鋼(L為低碳)
性能介紹
作為316鋼種的低碳係列,除與(yǔ)316鋼有相同(tóng)的特性外,其(qí)抗晶界腐蝕性優。
適用範圍
對抗(kàng)晶界腐蝕性有特別要求(qiú)的產品。
性能對比
化學組分
316和316L不鏽鋼是含鉬(mù)不鏽鋼(gāng)種。316L不(bú)鏽鋼中(zhōng)的鉬含量略(luè)高於316不鏽鋼.由於鋼中鉬,該(gāi)鋼種總的性能優於310和304不鏽鋼,高溫條(tiáo)件下,當硫酸的濃度低於15%和高於85%時,316不鏽鋼具有廣(guǎng)泛的用途。316不鏽鋼還具有良好的而氯化(huà)物侵蝕的性能,所以通常(cháng)用於海洋環境。316L不鏽鋼的最大碳含量0.03,可用於焊接後不能進行退火和需要最大(dà)耐腐蝕性的用途中。
耐腐蝕性
316不鏽鋼耐腐蝕性能優(yōu)於304不鏽鋼,在漿和(hé)造紙的生(shēng)產過程中具有良好的耐腐蝕的性(xìng)能。而且316不(bú)鏽鋼還耐海洋和侵蝕性工業大(dà)氣的侵蝕。
一般來說,304不鏽鋼與316不(bú)鏽鋼在抗化學腐(fǔ)蝕性能方麵差別不大,不(bú)過在某(mǒu)些特定介質下有所區別。
最初開發出的不鏽鋼為304,在特定情況下,這種材料對點腐蝕(shí)(PittingCorrosion)比較敏感。額外增(zēng)加(jiā)2-3%的鉬(mù)可(kě)以減少這種敏感性,這樣(yàng)就誕生了316。此外,這些額外的鉬還可以降低(dī)某些熱有機酸的腐蝕(shí)。
316不鏽鋼幾乎成(chéng)為食品飲料行業標準材(cái)料(liào)。由於世界範圍內鉬元素的短缺及316不鏽鋼中鎳含量更多,316不鏽鋼的(de)價格比304不鏽鋼更貴。
點腐蝕是一種(zhǒng)主要(yào)由不(bú)鏽鋼表麵沉積(jī)腐蝕引起的現象,這是因為缺氧而不能形成氧化鉻保(bǎo)護(hù)層。
尤其在小型閥門中,閥板上出現沉積的(de)可能性很小,因此點腐蝕也很少發(fā)生。
在各種類型的水介質(蒸餾水、飲用水(shuǐ)、河水、鍋爐水、海水等)中,304不(bú)鏽鋼與316不鏽(xiù)鋼的抗腐蝕性能幾乎一樣,除非介質中氯離子的含量非常高,此(cǐ)時316不鏽鋼就(jiù)更合適。
在大多(duō)數情況下,304不鏽鋼與316不鏽鋼的抗腐蝕性能沒有多大區別,但有些情況下(xià)也可能差別(bié)很大,需具體(tǐ)情況具體分析。一般來說閥門(mén)用戶應該心中有數,因為他們會根據介質的(de)情況選擇容器和管道的材質(zhì),不建議向(xiàng)用戶推薦材(cái)料。
耐(nài)熱性
在1600度以下的(de)間(jiān)斷使用和在1700度以(yǐ)下(xià)的連續使用中,316不(bú)鏽鋼具有好的(de)耐氧化性能。在800-1575度的範圍內,最好不要連續作用316不鏽鋼,但在該溫(wēn)度範(fàn)圍以外連續使(shǐ)用316不鏽鋼時,該不鏽鋼具有良(liáng)好的耐熱性。316L不鏽鋼的耐碳化(huà)物析出(chū)的性能比316不(bú)鏽鋼更好,可(kě)用上述(shù)溫(wēn)度範圍(wéi)。
熱處理
在1850-2050度的溫度範圍(wéi)內進行退火,然後迅速退火,然後迅速冷(lěng)卻。316不鏽(xiù)鋼不能過熱處理進行硬化。
焊接
316不鏽鋼具有良好的焊接性(xìng)能。可采用所有標準的焊接(jiē)方(fāng)法進行焊接。焊接時(shí)可根據用(yòng)途,分別采用316Cb、316L或309Cb不鏽鋼填料棒(bàng)或(huò)焊條進行焊接。為獲得最佳的(de)耐腐蝕性能,316不鏽鋼鋼的(de)焊接斷麵(miàn)需要進行焊後退火處理。如果使(shǐ)用316L不鏽鋼,不需要進行焊後退火處理。
在所有(yǒu)鋼(gāng)材中,奧氏體不鏽鋼的屈服點最低。因此從機械性能考慮,奧氏體不鏽鋼的並不是用在閥杆的最佳材料,因(yīn)為要保證一定的強度,閥杆的直徑就(jiù)會加大。屈服點不能通過熱處理來提高,但(dàn)可以通過冷成型提高。
磁(cí)性
由於奧氏體不鏽鋼的廣泛應用(yòng),給人們造成所有不鏽鋼都沒有磁性的錯誤印象。對(duì)奧氏體不鏽(xiù)鋼而言,基本可以理解為非磁性,經淬火(huǒ)的鍛鋼確(què)實如此。但通(tōng)過冷成型處理的304會多少帶點磁性。對鑄(zhù)鋼而言,如果是(shì)100%奧氏體不鏽鋼則沒有磁性。
低碳類型的(de)不鏽鋼
奧氏體不鏽鋼的抗腐蝕性能來自金屬表麵形成(chéng)的氧化鉻保護層。如(rú)果材(cái)料加熱(rè)到450℃到900℃高溫,材料的結構就會(huì)發(fā)生變化,沿晶體邊(biān)緣會形成碳化鉻。這樣在晶體(tǐ)邊沿就(jiù)無法形成氧(yǎng)化鉻保護層,從而導致(zhì)抗腐(fǔ)蝕性能降低。這種腐蝕稱為(wéi)“晶間(jiān)腐(fǔ)蝕”。
由此開發出了(le)304L不鏽(xiù)鋼和316L不鏽鋼來對抗這(zhè)種腐蝕(shí)。304L不鏽鋼和316L不鏽鋼的含碳量都較低(dī),因為碳含量減少,所以就不會產生碳化鉻,也就不會生成晶間腐蝕。
應(yīng)該說(shuō)明的是,較高的晶間腐蝕敏感性並不意(yì)味著非低碳材料就更容易腐蝕。在高氯環境中,這種敏感性也越高。
請注意這種現象(xiàng)緣於(yú)高溫(450℃-900℃)。通常焊接是(shì)達到這(zhè)個溫度的直接原因(yīn)。對於軟閥(fá)座常規而言,由於我們並不在閥板上進行焊接操作,因此采用低碳(tàn)不(bú)鏽鋼並沒(méi)有多大意義,不過大多數規格書會要求304L不鏽鋼或316L不鏽鋼。