我們經常用到“鋼”,形容軍事力量強大,叫鋼鐵長城;形容志向遠大,叫鋼鐵雄心;形容人物形象,叫鋼鐵俠;甚至有人起名字,直接叫“鋼子”,聽起來就很叼。在工程中,“鋼”就更加重要了,是必不可少的材料。所以,做工程必須要知道“鋼”、懂“鋼”、會用“鋼”?!颁摗本烤故呛挝?,有什么特性,我們平時所說的304、304L、316、 316L又是怎么來的,彼此有什么區別?
鋼:以鐵為主要元素,含碳量一般在2%以下,含有其他元素的材料?!狦B/T 13304-91《鋼分類》
不銹鋼:耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或不銹鋼。通常使用304種鋼,304L、316、 316L,300系列奧氏體不銹鋼。
304不銹鋼
性能介紹
304不銹鋼是最常見的鋼種。作為一種應用廣泛的鋼,具有良好的耐腐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象(無磁性)-196℃~800℃)。
適用范圍
家居用品(1、2類餐具、櫥柜、室內管道、熱水器、鍋爐、浴缸)
汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模制品)
醫療器械、建材、化工、食品工業、農業、船舶部件
304L不銹鋼(L為低碳)
性能介紹
作為一種低碳304鋼,其耐腐蝕性一般與304鋼相似,但焊接或消除應力后具有優異的耐晶界腐蝕性;它還可以保持良好的耐腐蝕性和使用溫度,無需熱處理-196℃~800℃。
適用范圍
用于化工、煤炭、石油行業的野外露天機械,耐晶界腐蝕性要求高,建材耐熱零件及熱處理困難零件。
316不銹鋼
性能介紹
316由于添加鉬,不銹鋼具有良好的耐腐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度,可在惡劣條件下使用;加工硬化性好(無磁性)。
適用范圍
設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料等海水生產設備;照像、食品工業、沿海設施、繩索、CD桿、螺栓、螺母。
316L不銹鋼(L為低碳)
性能介紹
低碳系列作為316鋼種,除了與316鋼具有相同的特性外,還具有優異的抗晶界腐蝕性。
適用范圍
對晶界腐蝕有特殊要求的產品。
性能對比
化學組分
316和316L不銹鋼是一種含鉬不銹鋼。316L鉬含量略高于316不銹鋼.由于鋼中鉬的總性能優于310和304不銹鋼,316不銹鋼廣泛應用于硫酸濃度低于15%和85%的高溫條件下。316不銹鋼還具有良好的抗氯侵蝕性,因此通常用于海洋環境。316L最大碳含量的不銹鋼0.03,焊接后不能退火,需要最大的耐腐蝕性。
耐腐蝕性
316不銹鋼的耐腐蝕性優于304不銹鋼,在漿紙生產過程中具有良好的耐腐蝕性。316不銹鋼還耐海洋和工業大氣的侵蝕。
一般來說,304不銹鋼和316不銹鋼在耐化學腐蝕性方面沒有太大區別,但在某些特定介質下有所不同。
最初開發的不銹鋼是 304,這種材料在特定情況下對點腐蝕(Pitting Corrosion)比較敏感。額外增加2-3鉬能降低這種敏感性,從而產生316。此外,這些額外的鉬還能減少一些熱有機酸的腐蝕。
316 不銹鋼幾乎已成為食品飲料行業的標準材料。316 不銹鋼的價格比304 不銹鋼更貴,因為世界上缺乏鉬,鎳含量更高。
點腐蝕是一種主要由不銹鋼表面沉積腐蝕引起的現象,這是因為缺氧而不能形成氧化鉻保護層。
特別是在小閥門中,閥板上沉積的可能性很小,因此很少發生腐蝕。
在各種水介質(蒸餾水、飲用水、河流、鍋爐水、海水等)中,304 不銹鋼和316不銹鋼的耐腐蝕性幾乎相同,除非介質中氯離子含量很高,316 不銹鋼更合適。
在大多數情況下,304 不銹鋼與316 不銹鋼的耐腐蝕性沒有太大區別,但在某些情況下可能會有很大的不同,需要分析具體情況。一般來說,閥門用戶應該知道,因為他們會根據介質選擇容器和管道的材料,我們不建議向用戶推薦材料。
耐熱性
316不銹鋼在1600度以下和1700度以下的連續使用中具有良好的抗氧化性。800-1575在度范圍內,最好不要連續使用316不銹鋼,但在溫度范圍外連續使用316不銹鋼時,不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物沉淀性能優于316不銹鋼,可采用上述溫度范圍。
熱處理
在1850-2050在溫度范圍內退火,然后迅速退火,然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過熱硬化。
焊接
316不銹鋼具有良好的焊接性能。焊接可采用所有標準焊接方法。焊接可根據用途分別使用316Cb、316L或309Cb焊接不銹鋼填料棒或焊條。為了獲得最佳的耐腐蝕性,316不銹鋼焊接段需要焊后退火。如果使用316L不銹鋼焊后不需要退火。
機械性能
在所有鋼材中,奧氏體不銹鋼的屈服點最低。因此,考慮到機械性能,奧氏體不銹鋼不是閥桿的最佳材料,因為為為了保證一定的強度,閥桿的直徑會增加。屈服點不能通過熱處理改善,但可以通過冷成型改善。
磁性
由于奧氏體不銹鋼的廣泛應用,所有不銹鋼都沒有磁性的錯誤印象。對于奧氏體不銹鋼,基本上可以理解為非磁性,淬火鍛鋼也是如此。但304的冷成型會帶來一些磁性。對于鑄鋼,如果是100%的奧氏體不銹鋼,則沒有磁性。
低碳不銹鋼
奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性來自金屬表面形成的氧化鉻保護層。如果材料被加熱到450℃到900℃在高溫下,材料的結構會發生變化,碳化鉻會沿晶體邊緣形成。這樣,氧化鉻保護層就不能在晶體邊緣形成,從而降低了耐腐蝕性。這種腐蝕被稱為晶間腐蝕。
由此開發出 304L 不銹鋼和316L 不銹鋼能抵抗這種腐蝕。304L 不銹鋼和316L 不銹鋼的碳含量較低。由于碳含量降低,不會產生碳化鉻或晶間腐蝕。
應該注意的是,晶間腐蝕敏感性高并不意味著非低碳材料更容易腐蝕。這種敏感性在高氯環境中也越高。
請注意,這種現象是由于高溫造成的(450℃-900℃)。通常焊接是達到這個溫度的直接原因。對于軟閥座的常規蝶閥,由于我們不焊接閥板,使用低碳不銹鋼沒有多大意義,但大多數規格書會要求304L 不銹鋼或316L 不銹鋼。