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不锈钢:304、304L、316、316L不锈钢有何区别?分别怎么用?

2020/12/15 9:34:10 来源:环保水圈 作者: 阅读数:61次

本篇讲不锈钢。

我们经常用到“钢”,形容军事力量强大,叫钢铁长城;形容志向远大,叫钢铁雄心;形容人物形象,叫钢铁侠;甚至有人起名字,直接叫“钢子”,听起来就很叼。

在工程中,“钢”就更加重要了,是必不可少的材料。所以,做工程必须要知道“钢”、懂“钢”、会用“钢”。

“钢”究竟是何物,有什么特性,我们平时所说的304、304L、316、 316L又是怎么来的,相互之间又有什么区别?

钢:以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。——GB/T 13304-91《钢分类》

不锈钢:耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种。通常使用的钢种为304、304L、316、 316L,是奥氏体不锈钢的300系列钢。

 

304不锈钢  

性能介绍:304不锈钢是最普遍的钢种,作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,便用温度-196℃~800℃)。

适用范围:家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸);汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品);医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件。

 

304L不锈钢(L为低碳) 

性能介绍:作为低碳的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304钢相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196℃~800℃。

适用范围:应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。

 

316不锈钢

性能介绍:316不锈钢因添加钼,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。

适用范围:海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。

 

316L不锈钢(L为低碳)

性能介绍:作为316钢种的低碳系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。

适用范围:对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。

 

性能对比

1)化学组分

316和316L不锈钢是含钼不锈钢种。316L不锈钢中的钼含量略高于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的耐氯化物侵蚀的性能,所以通常用于海洋环境。316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。

 

2)耐腐蚀性

316不锈钢耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。

一般来说,304不锈钢与316不锈钢在抗化学腐蚀性能方面差别不大,不过在某些特定介质下有所区别。

最初开发出的不锈钢为 304,在特定情况下,这种材料对点腐蚀(Pitting Corrosion)比较敏感。额外增加2-3%的钼可以减少这种敏感性,这样就诞生了316。此外,这些额外的钼还可以降低某些热有机酸的腐蚀。

316 不锈钢几乎成为食品饮料行业标准材料。由于世界范围内钼元素的短缺及316 不锈钢中镍含量更多,316 不锈钢的价格比304 不锈钢更贵。

点腐蚀是一种主要由不锈钢表面沉积腐蚀引起的现象,这是因为缺氧而不能形成氧化铬保护层。

尤其在小型阀门中,阀板上出现沉积的可能性很小,因此腐蚀也很少发生。

在各种类型的水介质(蒸馏水、饮用水、河水、锅炉水、海水等)中,304 不锈钢与316不锈钢的抗腐蚀性能几乎一样,除非介质中氯离子的含量非常高,此时316 不锈钢就更合适。

在大多数情况下,304 不锈钢与316 不锈钢的抗腐蚀性能没有多大区别,但有些情况下也可能差别很大,需具体情况具体分析。一般来说阀门用户应该心中有数,因为他们会根据介质的情况选择容器和管道的材质,我们不建议向用户推荐材料。

 

3)耐热性

在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内,最好不要连续作用316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。

 

4)热处理

在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。

 

5)焊接

316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。

 

6)机械性能

在所有钢材中,奥氏体不锈钢的屈服点最低。因此从机械性能考虑,奥氏体不锈钢的并不是用在阀杆的最佳材料,因为要保证一定的强度,阀杆的直径就会加大。屈服点不能通过热处理来提高,但可以通过冷成型提高。

 

7)磁性

由于奥氏体不锈钢的广泛应用,给人们造成所有不锈钢都没有磁性的错误印象。对奥氏体不锈钢而言,基本可以理解为非磁性,经淬火的锻钢确实如此。但通过冷成型处理的304会多少带点磁性。对铸钢而言,如果是100%奥氏体不锈钢则没有磁性。

 

低碳类型的不锈钢

奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能来自金属表面形成的氧化铬保护层。如果材料加热到450℃到900℃高温,材料的结构就会发生变化,沿晶体边缘会形成碳化铬。这样在晶体边沿就无法形成氧化铬保护层,从而导致抗腐蚀性能降低。这种腐蚀称为“晶间腐蚀”。

由此开发出了 304L 不锈钢和316L 不锈钢来对抗这种腐蚀。304L 不锈钢和316L 不锈钢的含碳量都较低,因为碳含量减少,所以就不会产生碳化铬,也就不会生成晶间腐蚀。

应该说明的是,较高的晶间腐蚀敏感性并不意味着非低碳材料就更容易腐蚀。在高氯环境中,这种敏感性也越高。

请注意这种现象缘于高温(450℃-900℃)。通常焊接是达到这个温度的直接原因。对于软阀座常规蝶阀而言,由于我们并不在阀板上进行焊接操作,因此采用低碳不锈钢并没有多大意义,不过大多数规格书会要求304L 不锈钢或316L 不锈钢。


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