Нержавеющая сталь 304 против 316: общее-назначение и морская-класс производительности

Стандарты и обозначения

304 (UNS S30400) и 316 (UNS S31600) — две наиболее широко используемые аустенитные нержавеющие стали в мире. Оба продукта для пластин, листов и полос соответствуют ASTM A240/ASME SA240, для труб — ASTM A312, для труб — ASTM A269, а для прутков — ASTM A276. Европейские обозначения — 1.4301 и 1.4401 согласно EN 10088, японские обозначения — SUS304 и SUS316 согласно JIS G4303-G4305, а китайские обозначения — 06Cr19Ni10 и 06Cr17Ni12Mo2 согласно GB/T 3280. Решающим отличием является один легирующий элемент: молибден.

Химический состав и PREN

Приведенные ниже пределы состава соответствуют ASTM A240.

Элемент (мас. %)	304 (S30400)	316 (S31600)
Углерод, не более	0.08	0.08
Марганец, не более	2.0	2.0
Кремний, не более	0.75	0.75
Фосфор, не более	0.045	0.045
Сера, не более	0.030	0.030
Хром	18.0-20.0	16.0-18.0
Никель	8.0-10.5	10.0-14.0
Молибден	0,10, не более	2.0-3.0
Азот, не более	0.10	0.10

Эквивалентное число стойкости к точечной коррозии, PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, количественно определяет устойчивость к точечной коррозии от хлоридов. При типичном составе 304 имеет PREN около 19, а 316 достигает примерно 24-28, поскольку доля молибдена в 3,3 раза превышает его весовой процент. Эта разница определяет, в какой среде может выжить каждый класс.

Механические свойства

Минимальные значения для отожженной пластины согласно ASTM A240 указаны ниже.

Свойство	304	316
Предел прочности, мин (МПа)	515	515
0,2% Предел текучести, не менее (МПа)	205	205
Удлинение 50 мм, мин (%)	40	40

При комнатной температуре механические свойства практически идентичны; Выбор между 304 и 316 почти всегда обусловлен устойчивостью к коррозии, а не прочностью. Обе марки не-немагнитны в отожженном состоянии и становятся слегка магнитными после холодной обработки.

Коррозионная стойкость в реальных условиях

304 устойчив к атмосферной коррозии, пресной воде, пищевым продуктам и слабым химическим веществам, а также хорошо работает в сухих помещениях и на открытом воздухе. Он не подходит для прибрежных и морских сред: содержащиеся в воздухе соли и хлориды-воды, вызывающие точечную коррозию и ржавчину, обычно сначала в щелях и поврежденных поверхностях. 316, гораздо лучше противостоят хлоридной точечной и щелевой коррозии и используются в теплообменниках морской воды, оборудовании морских платформ, прибрежных мостах, оборудовании плавательных бассейнов и химическом технологическом оборудовании, работающем с жидкостями, содержащими хлориды-. В разбавленных кислотах и ​​щелочных растворах 316 также превосходит 304, хотя ни одна марка не подходит для концентрированных кислот или горячих концентрированных рассолов; для этих целей указывается супер-аустенитная марка молибдена, такая как UNS S31254, или дуплексная марка, такая как UNS S32205.

Приложения и соображения стоимости

Класс 304 – это класс по умолчанию для -чувствительных к затратам услуг, не-использующих хлор: кухонные мойки, кухонная посуда, бытовая техника, архитектурная отделка, поручни, пищевое оборудование для несоленых продуктов и трубопроводы для пресной воды. 316 указывается везде, где воздействие хлоридов неизбежно: морское оборудование, компоненты прибрежных зданий, фармацевтическое и биотехнологическое оборудование, химические резервуары и трубопроводы, а также теплообменники. Из-за содержания молибдена 316 обычно стоит на 20-30% дороже, чем 304. Обе марки хорошо формуются и свариваются; 304 имеет небольшое преимущество при глубокой вытяжке, а сварные швы 316 могут потребовать травления и пассивации после сварки для восстановления коррозионной стойкости в агрессивных условиях эксплуатации.

Часто задаваемые вопросы

Всегда ли 316 лучше 304?Только в коррозионном исполнении. Для работы, не содержащей-хлоридов, 304 обычно является более экономичным выбором при одинаковой прочности.

Почему 316 называется морским классом?Содержание молибдена в количестве 2-3% придает ему устойчивость к точечной коррозии, необходимую для выживания в соленой воде и прибрежной атмосфере.

304 ржавеет?В прибрежной зоне или в среде,-нагруженной хлоридами, да; 304-й будет ржаветь там, где 316-й выживет.

Сколько еще стоит 316?Обычно на 20-30% больше, чем 304, что отражает добавление молибдена.

Являются ли 304 и 316 магнитными?Оба по существу не-магнитны в отожженном состоянии; холодная обработка может вызвать легкий магнетизм.

Какой сорт используется для пищевой промышленности?304 – это стандарт для контакта с пищевыми продуктами в несоленых продуктах; 316 предпочтителен для рассолов, соусов и чистящих средств, содержащих хлориды.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Какие стандарты охватывают 304 и 316?
Оба типа листов, листов и полос соответствуют ASTM A240/ASME SA240, труб - ASTM A312, трубок - ASTM A269, а стержней - ASTM A276; европейские обозначения: 1.4301 и 1.4401 по EN 10088, японские SUS304 и SUS316 по JIS G4303-G4305, а китайские 06Cr19Ni10 и 06Cr17Ni12Mo2 по GB/T 3280.

В2. Чем отличается состав?
316 содержит 2,0-3,0 процента молибдена против 0,10 максимума для 304, хрома 16,0-18,0 против 18,0-20,0 и никеля 10,0-14,0 против 8,0-10,5; Пределы углерода, марганца, кремния, фосфора, серы и азота одинаковы и составляют 0,08, 2,0, 0,75, 0,045, 0,030 и 0,10 максимум соответственно.

Вопрос 3. Как рассчитывается эквивалентное число сопротивления точечной коррозии?
ПРЕН=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N; с типичными составами 304 достигает примерно 19, а 316 — примерно 24-28, поскольку доля молибдена в 3,3 раза превышает его весовой процент, и эта разница определяет, в какой хлоридной среде каждый сорт может выжить.

Вопрос 4. Механические свойства 304 и 316 одинаковы?
Да, при комнатной температуре они почти идентичны согласно ASTM A240: минимальная прочность на разрыв 515 МПа, минимальный предел текучести 0,2 процента 205 МПа и минимальное удлинение 40 процентов, поэтому выбор почти всегда определяется коррозионной стойкостью, а не прочностью.

Вопрос 5. Когда вместо этого следует указывать дуплексные или супер-аустенитные марки?
Для концентрированных кислот или горячих концентрированных рассолов ни 304, ни 316 не подходят; Указан супераустенитный сорт с содержанием молибдена 6 процентов, такой как UNS S31254, или дуплексный сорт, такой как UNS S32205, а 316 обычно стоит на 20-30 процентов дороже, чем 304, из-за содержания в нем молибдена.