不鏽鋼產品中常見的304、304L、316/316L之(zhī)間的區別
在環保水(shuǐ)處理設備中,常(cháng)用的材料(liào)便是鋼和鐵。泵(bèng)、閥、管等都是由鋼、鐵作為原材料。
“鋼”和“鐵”究竟是何物,有什麽特性,又有什麽關係,平時所見的304、304L、316、316L又(yòu)是怎麽來的,相互之(zhī)間又有什麽區別(bié)?
鋼:以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,並含(hán)有其他(tā)元(yuán)素的材料。——GB/T13304-91《鋼分類》
鐵:一種金屬元素,原子序號(hào)26。鐵材料有很強的鐵磁性,並有良好的可塑性和導熱性。
不鏽鋼:耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不鏽(xiù)性的鋼種。通常使用的鋼種為304、304L、316、316L,是奧氏體不鏽鋼的300係(xì)列鋼。
304不鏽鋼
性能介紹
304不鏽鋼是最普(pǔ)遍的(de)鋼種,作為(wéi)一種用(yòng)途廣(guǎng)泛的鋼,具有(yǒu)良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;衝壓、彎曲等(děng)熱加工性(xìng)好,無(wú)熱處理硬化現象(無磁性,便(biàn)用溫(wēn)度-196℃~800℃)。
適用範圍
家庭用(yòng)品(1、2類餐具、櫥櫃、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸(gāng))
汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模製品)
醫療(liáo)器具,建材,化學,食品工業,農業,船舶部件等
304L不鏽鋼(L為(wéi)低碳)
性能介紹
作為低(dī)碳的304鋼,在一般狀態下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接後或者消除應(yīng)力後,其抗晶界腐蝕(shí)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(wēn)度-196℃~800℃。
適用(yòng)範圍
應用於抗晶界腐蝕性要求(qiú)高的化學、煤炭、石油產(chǎn)業的野外露天機器,建材(cái)耐熱零件(jiàn)及熱處(chù)理有困難的零件。
316不鏽鋼(gāng)
性能介紹(shào)
316不鏽鋼因添加鉬,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(無磁性)。
適用範(fàn)圍
海水(shuǐ)裏用設備、化(huà)學、染料、造紙、草酸、肥料等生產設備;照像(xiàng)、食品(pǐn)工業、沿海地區設施(shī)、繩索、CD杆、螺栓、螺母。
316L不鏽鋼(L為低(dī)碳)
性能介紹
作為316鋼種的低碳(tàn)係列,除與316鋼有相同的(de)特性(xìng)外,其抗晶界腐蝕性(xìng)優。
適用範圍
對抗晶界腐蝕性有特別(bié)要求的產(chǎn)品。
性能(néng)對比(bǐ)
化學組分
316和316L不鏽鋼是含鉬不(bú)鏽鋼種。316L不鏽鋼中的鉬(mù)含量略高於316不鏽鋼.由於鋼中鉬,該鋼種總的性能優於310和304不鏽鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低於15%和高於85%時,316不鏽鋼具有廣泛的用途。316不鏽鋼還具(jù)有良好的而氯化物侵蝕的性能,所以通(tōng)常用(yòng)於(yú)海洋環境。316L不鏽鋼(gāng)的最大碳含(hán)量0.03,可用於焊接後不能進行退火和需要最大耐腐蝕性的(de)用途中。
耐腐蝕性
316不鏽鋼耐腐蝕性能(néng)優於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(shí)的性能。而且316不鏽鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。
一(yī)般來說,304不(bú)鏽鋼與316不鏽(xiù)鋼在抗化學腐蝕(shí)性能方(fāng)麵(miàn)差別不大,不過在某些特定介質下(xià)有所區(qū)別。
最初開發出的不鏽鋼為304,在特定情況下(xià),這種材料對點腐蝕(PittingCorrosion)比較敏感。額外增(zēng)加2-3%的鉬可以減少這種敏感性,這樣就誕(dàn)生了316。此外,這(zhè)些(xiē)額外的鉬還可(kě)以降低某(mǒu)些(xiē)熱(rè)有機酸的腐蝕。
316不鏽鋼幾乎成為(wéi)食品飲料行業標準材(cái)料。由於(yú)世(shì)界範圍(wéi)內(nèi)鉬元素的短缺及316不(bú)鏽鋼中鎳(niè)含量更多,316不鏽鋼的價格比304不(bú)鏽鋼更貴。
點腐蝕是一種主要由不鏽鋼表麵沉積腐蝕引起的現(xiàn)象(xiàng),這是因(yīn)為缺氧而(ér)不能形(xíng)成氧化(huà)鉻保護層。
尤其(qí)在小型(xíng)閥門中,閥板上出現沉積的可能性很小,因此點腐蝕也很少發生。
在各種類型的水介質(蒸餾水、飲用水、河(hé)水、鍋爐水、海水等)中,304不鏽鋼與316不鏽鋼(gāng)的抗腐(fǔ)蝕性能幾乎一樣(yàng),除非介質中氯離子的含量非常高,此時316不鏽鋼(gāng)就更合適(shì)。
在大(dà)多數情況下,304不鏽鋼與316不鏽鋼的抗腐蝕性能沒有多(duō)大區別,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)說閥門用戶應該心中有數,因為他們會(huì)根據介質的情(qíng)況選擇容器和管道的材質,不建議向用戶推薦(jiàn)材料。
耐熱性
在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用(yòng)中,316不鏽鋼具(jù)有好的耐氧化性能(néng)。在800-1575度的(de)範圍內,最好不要連續作用316不鏽鋼,但在該溫度範圍以外(wài)連續使用316不鏽鋼時,該不鏽(xiù)鋼具有良好的耐(nài)熱性。316L不鏽鋼的耐碳化物(wù)析出(chū)的性能比316不鏽鋼更好(hǎo),可(kě)用上述溫度範圍。
熱處理
在1850-2050度的溫度範圍內進行退火,然後迅(xùn)速(sù)退火,然後迅速(sù)冷卻。316不鏽鋼不能過熱(rè)處理進行硬化。
焊接
316不鏽鋼具有良(liáng)好的焊接性能。可采用所(suǒ)有標準的(de)焊接方法進行焊接。焊(hàn)接時可根據用途,分別采用316Cb、316L或309Cb不鏽鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕性能,316不鏽鋼鋼的焊接斷麵需要進行(háng)焊後退火處理。如果使用316L不鏽鋼,不需要(yào)進行焊後退火處理。
在(zài)所有鋼材中,奧氏體不鏽鋼的屈服點最低。因(yīn)此從機械性能考(kǎo)慮(lǜ),奧氏體不鏽鋼(gāng)的並(bìng)不是用在閥杆的最佳(jiā)材料,因為要保證一定(dìng)的強度,閥杆的(de)直徑就會加大。屈服(fú)點不能通過熱處理來提高,但可以通過冷成型提高。
磁性
由於奧氏體不鏽鋼的廣(guǎng)泛應用,給人們(men)造成所有(yǒu)不鏽鋼都沒有(yǒu)磁性的錯誤(wù)印象(xiàng)。對(duì)奧氏體不鏽鋼而言,基本(běn)可以(yǐ)理解為非磁性,經淬火的鍛鋼確實如此。但通過冷成型處理的304會多少帶點磁性。對鑄鋼而言,如果是100%奧氏體不鏽鋼則沒有磁(cí)性。
低碳類型的不鏽鋼
奧氏體不(bú)鏽鋼的抗(kàng)腐(fǔ)蝕性能來自金屬表麵形成的氧化鉻保護(hù)層。如果材料加(jiā)熱到450℃到900℃高溫,材料的結構(gòu)就會(huì)發生變化,沿晶體邊緣會形成碳化鉻。這樣(yàng)在晶體邊沿就無法形成氧化鉻保(bǎo)護層,從而導致抗腐蝕性能降低。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕(shí)”。
由此開(kāi)發出了304L不鏽鋼和316L不鏽鋼來對(duì)抗這種腐蝕。304L不鏽鋼和316L不鏽鋼的含碳量都較低,因為碳含量減(jiǎn)少,所以就不會產生碳化鉻,也就不會生成晶間腐蝕。
應該說明的是,較高的晶間腐蝕敏感性並不意味著非低碳材料就更容易腐蝕。在高氯環境(jìng)中,這(zhè)種敏感性也越高。
請注(zhù)意這種(zhǒng)現象緣(yuán)於高溫(450℃-900℃)。通常焊接(jiē)是達到這(zhè)個溫度的直接原因。對於軟閥座常規而言(yán),由於(yú)我們並不(bú)在閥板上進行(háng)焊接(jiē)操作,因此采用(yòng)低碳(tàn)不鏽鋼並沒有多大意義,不過大多數規格書會要求304L不鏽鋼或316L不鏽鋼。