常見不銹鋼304,、304L,、316,、316L的區(qū)別
在環(huán)保水處理設備中,常用的材料便是鋼和鐵,。泵,、閥、管等都是由鋼,、鐵作為原材料,。
“鋼”和“鐵”究竟是何物,有什么特性,,又有什么關系,,平時所見的304、304L,、316,、316L又是怎么來的,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,?!狦B/T13304-91《鋼分類》
鐵:一種金屬元素,,原子序號26,。鐵材料有很強的鐵磁性,,并有良好的可塑性和導熱性。
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,。
304不銹鋼
性能介紹
304不銹鋼是最普遍的鋼種,作為一種用途廣泛的鋼,,具有良好的耐蝕性,、耐熱性,低溫強度和機械特性,;沖壓,、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,,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(風擋雨刷、消聲器,、模制品)
醫(yī)療器具,,建材,化學,,食品工業(yè),,農(nóng)業(yè),船舶部件等
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力后,,其抗晶界腐蝕能力優(yōu)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℃,。
適用范圍
應用于抗晶界腐蝕性要求高的化學,、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機器,,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度特別好,,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無磁性),。
適用范圍
海水里用設備,、化學、染料,、造紙,、草酸、肥料等生產(chǎn)設備,;照像,、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設施,、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
對抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。
性能對比
化學組分
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,,當硫酸的濃度低于15%和高于85%時,,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不銹鋼的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能進行退火和需要最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,。
一般來說,304不銹鋼與316不銹鋼在抗化學腐蝕性能方面差別不大,,不過在某些特定介質(zhì)下有所區(qū)別,。
最初開發(fā)出的不銹鋼為304,在特定情況下,,這種材料對點腐蝕(PittingCorrosion)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酸的腐蝕,。
316不銹鋼幾乎成為食品飲料行業(yè)標準材料,。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不銹鋼的價格比304不銹鋼更貴,。
點腐蝕是一種主要由不銹鋼表面沉積腐蝕引起的現(xiàn)象,,這是因為缺氧而不能形成氧化鉻保護層。
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。一般來說閥門用戶應該心中有數(shù),,因為他們會根據(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
在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),最好不要連續(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,,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)進行退火,,然后迅速退火,然后迅速冷卻,。316不銹鋼不能過熱處理進行硬化,。
焊接
316不銹鋼具有良好的焊接性能??刹捎盟袠藴实暮附臃椒ㄟM行焊接,。焊接時可根據(jù)用途,分別采用316Cb,、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進行焊接,。為獲得最佳的耐腐蝕性能,316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進行焊后退火處理,。如果使用316L不銹鋼,,不需要進行焊后退火處理。
機械性能
在所有鋼材中,,奧氏體不銹鋼的屈服點最低,。因此從機械性能考慮,奧氏體不銹鋼的并不是用在閥桿的最佳材料,,因為要保證一定的強度,,閥桿的直徑就會加大。屈服點不能通過熱處理來提高,,但可以通過冷成型提高,。
磁性
由于奧氏體不銹鋼的廣泛應用,給人們造成所有不銹鋼都沒有磁性的錯誤印象,。對奧氏體不銹鋼而言,,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%奧氏體不銹鋼則沒有磁性,。
低碳類型的不銹鋼
奧氏體不銹鋼的抗腐蝕性能來自金屬表面形成的氧化鉻保護層,。如果材料加熱到450℃到900℃高溫,材料的結構就會發(fā)生變化,,沿晶體邊緣會形成碳化鉻,。這樣在晶體邊沿就無法形成氧化鉻保護層,從而導致抗腐蝕性能降低,。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕”,。
由此開發(fā)出了304L不銹鋼和316L不銹鋼來對抗這種腐蝕,。304L不銹鋼和316L不銹鋼的含碳量都較低,因為碳含量減少,,所以就不會產(chǎn)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,。
請注意這種現(xiàn)象緣于高溫(450℃-900℃),。通常焊接是達到這個溫度的直接原因。對于軟閥座常規(guī)蝶閥而言,,由于我們并不在閥板上進行焊接操作,,因此采用低碳不銹鋼并沒有多大意義,不過大多數(shù)規(guī)格書會要求304L不銹鋼或316L不銹鋼,。