304 (1.4301) vs. 316 (1.4401): Generelt-Formål vs. Klorid-resistent rustfrit stål

Oversigt over de to arbejdshest austenitiske karakterer

304 og 316 er standardvalgene til de fleste applikationer i rustfrit stål. De deler den austenitiske mikrostruktur produceret af højt krom- og nikkelindhold, hvilket giver dem fremragende sejhed ned til kryogene temperaturer, høj formbarhed, god svejsbarhed og ikke-magnetisk opførsel i udglødet tilstand. I det europæiske system er de standardiseret som EN 1.4301 (304) og EN 1.4401 (316); i ASTM-systemet som UNS S30400 og UNS S31600; og i Japan som SUS304 og SUS316. Den afgørende faktor mellem dem er næsten altid servicemiljøet: Tør, mild eller mad{13}}kontaktservice håndteres økonomisk af 304, mens kloridholdig- eller kemisk aggressiv service kræver molybdæn-lejer 316.

Sammenligning af kemisk sammensætning

Tabel 1 sammenligner sammensætningen af ​​de to kvaliteter i henhold til EN 10088-2 og ASTM A240. Tilsætningen af ​​2-2,5% molybdæn til 316 er den definerende forskel.

Tilsvarende betegnelser: 304=EN 1.4301, UNS S30400, JIS SUS304; 316=EN 1.4401, UNS S31600, JIS SUS316.

Mekaniske egenskaber

Tabel 2 opsummerer de mekaniske krav. I henhold til ASTM A240 er pladens minimumstræk- og flydespænding identiske for begge kvaliteter; EN 10088-2 specificerer lidt forskellige trækstyrkeområder for de to kemier.

Korrosionsbestandighed: Molybdæns rolle

Molybdæn er det element, der adskiller de to kvaliteter i ætsende drift. Det styrker den passive film og gør den mere stabil i nærvær af chloridioner. I praksis viser dette sig som pitting-modstand: det ækvivalente tal for pitting-modstand, PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, når kun omkring 19 for 304, men omkring 25 for 316. I havvandssprøjt, af-isalt på veje og broer, og chlorid holdes på overfladen,{116}, mens dens overflade,{116} bevarer dens overflade, 304 udvikler gruber og rustpletter. Molybdænet forbedrer også modstanden mod fortyndede reducerende syrer og reducerer risikoen for sprækkekorrosion under pakninger og aflejringer. I helt tørre eller svagt fugtige indendørsmiljøer opfører begge kvaliteter sig ens, og 304 er fuldt ud passende.

Ansøgninger og omkostningsovervejelser

304 er standarden for udstyr til fødevare- og drikkevarebehandling, mejeri- og bryggeritanke, køkkenudstyr, arkitektonisk beklædning og rækværk, vandopbevaring og generel hardware til kemiske anlæg i ikke--chloridservice. 316 er specificeret for marine- og kystnære strukturer, kemisk og farmaceutisk forarbejdning, papirmasse og papir, tekstiludveksling med ambient-farvning og varmeudveksling over ambiten, fugtighed. Omkostningsforskellen mellem kvaliteterne varierer med markedsforholdene, men 316 har typisk en meningsfuld præmie på grund af dets indhold af nikkel og molybdæn, så over-angivelse af 316 for tør indendørs brug spilder penge uden at tilføje værdi.

Sådan vælger du mellem 304 og 316

Vælg 304, når miljøet er tørt, indendørs eller begrænset til ferskvand og milde fødevaresyrer, og når maksimal økonomi er påkrævet. Vælg 316, når komponenten vil møde chlorider, havvand, kystatmosfærer, afisningssalte eller proceskemikalier såsom fortyndet svovlsyre eller fosforsyre. Hvor svejset kemisk udstyr skal modstå sensibilisering, foretrækkes lav-kulstofvarianterne 304L (1.4307) og 316L (1.4404) til vægtykkelser over ca. 6 mm. Til permanent nedsænkning i havvand er selv 316 utilstrækkelig, og duplex eller super austenitiske kvaliteter bør vurderes.

Ofte stillede spørgsmål

Q1: Hvad er den største forskel mellem 304 og 316 rustfrit stål?A1: Sammensætning. 316 tilføjer 2-2,5 % molybdæn, hvilket i høj grad forbedrer modstanden mod grubetæring og sprækkekorrosion i kloridmiljøer. Mekanisk er de to kvaliteter næsten identiske.

Q2: Er 316 altid bedre end 304?A2: Nej. Ved tør indendørs eller mild service yder 304 ens til lavere omkostninger. 316 er kun berettiget, når der er klorider, salte eller aggressive kemikalier til stede.

Q3: Kan 316 bruges i havvand?A3: 316 modstår havvandssprøjt og kortvarig-eksponering, men kan blive udsat for sprækkekorrosion i stillestående eller forurenet havvand og permanent nedsænkning. Til kontinuerlig havvandsservice anbefales duplex eller højere-legerede kvaliteter.

Q4: Kan 304 og 316 svejses?A4: Ja, både svejs nemt med standard austenitiske procedurer og matchende eller lidt overlegerede fyldstoffer. Til svejset kemisk udstyr foretrækkes varianterne 304L og 316L med lavt-kulstofindhold for at undgå sensibilisering i tykke sektioner.

Q5: Hvad er de tilsvarende betegnelser?A5: 304 er EN 1.4301, UNS S30400, JIS SUS304; 316 er EN 1.4401, UNS S31600, JIS SUS316. De lave-kulstofversioner er 1.4307/S30403 og 1.4404/S31603.

Q6: Hvilket temperaturområde kan disse kvaliteter tjene?A6: Begge kvaliteter tjener fra kryogene temperaturer ned til ca. -196 grader op til ca. 870 grader ved kontinuerlig tørdrift. Over omkring 425 grader er styrkefald og trykholdende komponenter normalt begrænset til den temperatur pr. designkoder såsom ASME BPVC Sektion VIII.