304、304L、316、316L有啥區(qū)別?不銹鋼還是不銹鐵?
發(fā)布時間:2022-11-15點擊:1696
一、 不銹鋼是什么鋼?
不銹鋼是鋼的一個種類,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,我們平時所說的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?!?span style="font-size: 16px; font-family: Calibri;">GB/T 13304-91《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(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、性能介紹
304不銹鋼
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
304L不銹鋼
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***;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(yīng)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
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(shè)備、化學、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
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。
三、性能對比
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***大碳含量0.03,可用于焊接后不能進行退火和需要***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。
***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(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。
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),***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***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***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***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。
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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(yīng)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。不銹鋼為什么也生銹? 當不銹鋼管表面出現(xiàn)褐色銹斑(點)的時候,人們大感驚奇:認為 “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)了問題”。
其實,這是對不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯誤看法。不銹鋼在一定的條件下也會生銹的。
不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力——即不銹性,同時也具有在含酸、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)本身化學組成、加護狀態(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。
文章來源:焊接技術(shù)