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  • 技術(shù)文章

    304、304L、316、316L不銹鋼的區(qū)別?性能和適用范圍!

    2019-11-07 15:44:16  來(lái)源:上海湖泉閥門有限公司
    一、不銹鋼是什么鋼?
     
       不銹鋼是鋼的一個(gè)種類,鋼是指含有碳(C)量在2%以下的稱之為鋼,大于2%是鐵。鋼在冶煉過(guò)程中加入鉻(Cr)、鎳(Ni)、錳(Mn)、硅(Si)、鈦(Ti)、鉬(Mo)等合金元素改善了鋼的性能使鋼具有了耐腐性(即不上銹)就是我們常說(shuō)的不銹鋼。
      “鋼”和“鐵”究竟是何物,有什么特性,又有什么關(guān)系,我們平時(shí)所說(shuō)的304、304L、316、 316L又是怎么來(lái)的,相互之間又有什么區(qū)別?
    鋼:以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。——GB/T 13304-91《鋼分類》
    鐵:一種金屬元素,原子序號(hào)26。鐵材料有很強(qiáng)的鐵磁性,并有良好的可塑性和導(dǎo)熱性。
    不銹鋼:耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種。通常使用的鋼,種為304、304L、316、 316L,是奧氏體不銹鋼的300系列鋼。
    二、為什么不銹鋼有不同的鋼號(hào)?
     
    不銹鋼在冶煉過(guò)程當(dāng)中,由于加入合金元素品種不同,不同品種加入量的不同。其特性也是不同的,為了加以區(qū)別則冠上了不同的鋼號(hào),下面是常見(jiàn)裝飾用不銹鋼不同鋼號(hào)“合金元素”含量表僅供參考:
    化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
     
    鋼號(hào)
    304 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.03 18-20 8-10
    301 ≤0.15 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.03 16-18 6-8
    202 ≤0.15 ≤1.00 7.5-10 ≤0.05 ≤0.03 17-19 4-6
    201 ≤0.15 ≤1.00 5.5-7.5 ≤0.05 ≤0.03 16-18 3.5-5.5
     
     

     - 316不銹鋼 -

       性能介紹
    304不銹鋼是*普遍的鋼種,作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象(無(wú)磁性,便用溫度-196℃~800℃)。
      適用范圍
    家庭用品(1、2類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸)
    汽車配件(風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品)
    醫(yī)療器具,建材,化學(xué),食品工業(yè),農(nóng)業(yè),船舶部件

    - 304L不銹鋼 -

                                (L為低碳)
       性能介紹
    作為低碳的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者消除應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀;在未進(jìn)行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
       適用范圍
    應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機(jī)器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。

     - 316不銹鋼 -

         性能介紹
    316不銹鋼因添加鉬,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無(wú)磁性)。
       適用范圍
    海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備;照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母。

    - 316L不銹鋼 -

                                 (L為低碳)
       性能介紹
    作為316鋼種的低碳系列,除與316鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
       適用范圍
    對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。
     
                                                      
     
    性能對(duì)比
     
         化學(xué)組分
      316和316L不銹鋼是含鉬不銹鋼種。316L不銹鋼中的鉬含量略高于316不銹鋼.由于鋼中鉬,該鋼種總的性能優(yōu)于310和304不銹鋼,高溫條件下,當(dāng)硫酸的濃度低于15%和高于85%時(shí),316不銹鋼具有廣泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能,所以通常用于海洋環(huán)境。316L不銹鋼的*大碳含量0.03,可用于焊接后不能進(jìn)行退火和需要*大耐腐蝕性的用途中。
       耐腐蝕性
      316不銹鋼耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼,在漿和造紙的生產(chǎn)過(guò)程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業(yè)大氣的侵蝕。
    一般來(lái)說(shuō),304不銹鋼與316不銹鋼在抗化學(xué)腐蝕性能方面差別不大,不過(guò)在某些特定介質(zhì)下有所區(qū)別。
    *初開(kāi)發(fā)出的不銹鋼為 304,在特定情況下,這種材料對(duì)點(diǎn)腐蝕(Pitting Corrosion)比較敏感。額外增加2-3%的鉬可以減少這種敏感性,這樣就誕生了316。此外,這些額外的鉬還可以降低某些熱有機(jī)酸的腐蝕。
    316 不銹鋼幾乎成為食品飲料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)材料。由于世界范圍內(nèi)鉬元素的短缺及316 不銹鋼中鎳含量更多,316 不銹鋼的價(jià)格比304 不銹鋼更貴。
    點(diǎn)腐蝕是一種主要由不銹鋼表面沉積腐蝕引起的現(xiàn)象,這是因?yàn)槿毖醵荒苄纬裳趸t保護(hù)層。
      尤其在小型閥門中,閥板上出現(xiàn)沉積的可能性很小,因此點(diǎn)腐蝕也很少發(fā)生。
       在各種類型的水介質(zhì)(蒸餾水、飲用水、河水、鍋爐水、海水等)中,304 不銹鋼與316不銹鋼的抗腐蝕性能幾乎一樣,除非介質(zhì)中氯離子的含量非常高,此時(shí)316 不銹鋼就更合適。
      在大多數(shù)情況下,304 不銹鋼與316 不銹鋼的抗腐蝕性能沒(méi)有多大區(qū)別,但有些情況下也可能差別很大,需具體情況具體分析。一般來(lái)說(shuō)閥門用戶應(yīng)該心中有數(shù),因?yàn)樗麄儠?huì)根據(jù)介質(zhì)的情況選擇容器和管道的材質(zhì),不建議向用戶推薦材料。
       耐熱性
       1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續(xù)使用中,316不銹鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范圍內(nèi),*好不要連續(xù)作用316不銹鋼,但在該溫度范圍以外連續(xù)使用316不銹鋼時(shí),該不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好,可用上述溫度范圍。
       熱處理
      在1850-2050度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火,然后迅速退火,然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過(guò)熱處理進(jìn)行硬化。
       焊接
      316不銹鋼具有良好的焊接性能。可采用所有標(biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)行焊接。焊接時(shí)可根據(jù)用途,分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進(jìn)行焊接。為獲得*佳的耐腐蝕性能,316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進(jìn)行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼,不需要進(jìn)行焊后退火處理。

       機(jī)械性能

      在所有鋼材中,奧氏體不銹鋼的屈服點(diǎn)*低。因此從機(jī)械性能考慮,奧氏體不銹鋼的并不是用在閥桿的*佳材料,因?yàn)橐WC一定的強(qiáng)度,閥桿的直徑就會(huì)加大。屈服點(diǎn)不能通過(guò)熱處理來(lái)提高,但可以通過(guò)冷成型提高。
       磁性
      由于奧氏體不銹鋼的廣泛應(yīng)用,給人們?cè)斐伤胁讳P鋼都沒(méi)有磁性的錯(cuò)誤印象。對(duì)奧氏體不銹鋼而言,基本可以理解為非磁性,經(jīng)淬火的鍛鋼確實(shí)如此。但通過(guò)冷成型處理的304會(huì)多少帶點(diǎn)磁性。對(duì)鑄鋼而言,如果是100%奧氏體不銹鋼則沒(méi)有磁性。
     
     

     的 不 銹 鋼

      奧氏體不銹鋼的抗腐蝕性能來(lái)自金屬表面形成的氧化鉻保護(hù)層。如果材料加熱到450℃到900℃高溫,材料的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化,沿晶體邊緣會(huì)形成碳化鉻。這樣在晶體邊沿就無(wú)法形成氧化鉻保護(hù)層,從而導(dǎo)致抗腐蝕性能降低。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕”。
      由此開(kāi)發(fā)出了 304L 不銹鋼和316L 不銹鋼來(lái)對(duì)抗這種腐蝕。304L 不銹鋼和316L 不銹鋼的含碳量都較低,因?yàn)樘己繙p少,所以就不會(huì)產(chǎn)生碳化鉻,也就不會(huì)生成晶間腐蝕。
      應(yīng)該說(shuō)明的是,較高的晶間腐蝕敏感性并不意味著非低碳材料就更容易腐蝕。在高氯環(huán)境中,這種敏感性也越高。
      請(qǐng)注意這種現(xiàn)象緣于高溫(450℃-900℃)。通常焊接是達(dá)到這個(gè)溫度的直接原因。對(duì)于軟閥座常規(guī)蝶閥而言,由于我們并不在閥板上進(jìn)行焊接操作,因此采用低碳不銹鋼并沒(méi)有多大意義,不過(guò)大多數(shù)規(guī)格書(shū)會(huì)要求304L 不銹鋼或316L不銹鋼。
                                                                   
     
     
    不銹鋼為啥也生銹?
     
     
      不銹鋼為什么也生銹? 當(dāng)不銹鋼管表面出現(xiàn)褐色銹斑(點(diǎn))的時(shí)候,人們大感驚奇:認(rèn)為 “不銹鋼是不生銹的,生銹就不是不銹鋼了,可能是鋼質(zhì)出現(xiàn)了問(wèn)題”。其實(shí),這是對(duì)不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯(cuò)誤看法。不銹鋼在一定的條件下也會(huì)生銹的。
      不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力——即不銹性,同時(shí)也具有在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中乃腐蝕的能力——即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是 隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成、加護(hù)狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。如304鋼管,在干燥清潔的大氣中,有絕對(duì)優(yōu)良的抗銹蝕能力,但將它移到海濱地區(qū),在含有大量鹽份的海霧中,很快就會(huì)生銹了;而316鋼管則表現(xiàn)良好。因此,不是任何一種不銹鋼,在任何環(huán)境下都能耐腐蝕、不生銹的。
     
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    END
     

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