Nerjaveče jeklo 304 v primerjavi z nerjavečim jeklom 316: splošno{2}}namensko v primerjavi z marine-zmogljivostjo

Standardi in oznake

304 (UNS S30400) in 316 (UNS S31600) sta najbolj razširjeni avstenitni nerjavni jekli na svetu. Oboje pokriva ASTM A240/ASME SA240 za plošče, plošče in trakove, za cevi ASTM A312, za cevi ASTM A269 in za palice ASTM A276. Evropski oznaki sta 1.4301 in 1.4401 po EN 10088, japonski oznaki sta SUS304 in SUS316 po JIS G4303-G4305, kitajski oznaki sta 06Cr19Ni10 in 06Cr17Ni12Mo2 po GB/T 3280. Odločilna razlika je en sam legirni element: molibden.

Kemijska sestava in PREN

Spodnje omejitve sestave so v skladu z ASTM A240.

Element (masni %)	304 (S30400)	316 (S31600)
Karbon, maks	0.08	0.08
Mangan, max	2.0	2.0
Silicij, maks	0.75	0.75
Fosfor, maks	0.045	0.045
Žveplo, maks	0.030	0.030
Chromium	18.0-20.0	16.0-18.0
Nikelj	8.0-10.5	10.0-14.0
molibden	0,10, maks	2.0-3.0
Dušik, maks	0.10	0.10

Ekvivalentno število odpornosti proti luknjičastim luknjam, PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, kvantificira odpornost proti luknjičastim kloridom. Pri tipičnih sestavah ima 304 PREN približno 19, medtem ko 316 doseže približno 24-28, ker molibden prispeva 3,3-kratnik svojega utežnega odstotka. Ta razlika določa, katera okolja lahko posamezna stopnja preživi.

Mehanske lastnosti

Najmanjše vrednosti za žarjeno ploščo po ASTM A240 so navedene spodaj.

Lastnina	304	316
Natezna trdnost, min (MPa)	515	515
0,2% meja tečenja, min (MPa)	205	205
Raztezek v 50 mm, min (%)	40	40

Pri sobni temperaturi so mehanske lastnosti skoraj enake; izbira med 304 in 316 je skoraj vedno odvisna od odpornosti proti koroziji in ne trdnosti. Oba razreda nista-magnetna v žarjenem stanju in postaneta rahlo magnetna po hladni obdelavi.

Odpornost proti koroziji v realnem okolju

304 je odporen na atmosfersko korozijo, sladko vodo, prehrambene izdelke in blage kemikalije ter se dobro obnese v suhih notranjih prostorih in na prostem. Ni primeren za obalna ali morska okolja: sol in kloridi v zraku-napolnjena voda povzroča luknjičaste luknjice in rjavenje, običajno najprej na razpokah in poškodovanih površinah. 316 se veliko bolje upira luknjičastim kloridom in koroziji v razpokah in se uporablja za toplotne izmenjevalnike morske vode, strojno opremo za platforme na morju, obalne mostove, opremo za bazene in ravnanje z opremo za kemično obdelavo tekočine,-ki vsebujejo klorid. V razredčenih kislinah in alkalnih raztopinah tudi 316 prekaša 304, čeprav nobena stopnja ni primerna za koncentrirane kisline ali vroče koncentrirane slanice; za te storitve je določen 6-odstotni super{9}}avstenitni razred molibdena, kot je UNS S31254, ali dvostranski razred, kot je UNS S32205.

Prijave in upoštevanje stroškov

304 je privzeta ocena za stroškovno{1}}občutljivo storitev brez-klorida: kuhinjska pomivalna korita, kuhinjska posoda, naprave, arhitekturne obloge, držala, oprema za predelavo hrane za ne-slane izdelke in cevi za sladko vodo. 316 je navedena povsod, kjer je izpostavljenost kloridom neizogibna: ladijska strojna oprema, sestavni deli obalnih zgradb, farmacevtska in biotehnološka oprema, kemikalije rezervoarji in cevovodi ter izmenjevalniki toplote. Zaradi vsebnosti molibdena 316 običajno stane 20-30 % več kot 304. Oba razreda se dobro oblikujeta in varita; 304 ima rahlo prednost pri globokem vleku, zvari 316 pa lahko zahtevajo luženje in pasiviranje po varjenju, da se obnovi odpornost proti koroziji pri agresivni uporabi.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali je 316 vedno boljši od 304?Samo pri korozijski učinkovitosti. Za uporabo brez-klorida je 304 običajno bolj ekonomična izbira z enako močjo.

Zakaj se 316 imenuje marine grade?2-3 % molibdena mu daje odpornost proti luknjanju, potrebno za preživetje v slani vodi in obalnem ozračju.

Ali 304 rjavi?V obalnih okoljih ali okoljih-polnih kloridov, da; 304 bo luknjala in zarjavela tam, kjer bi 316 preživela.

Koliko več stane 316?Običajno 20-30 % več kot 304, kar odraža dodatek molibdena.

Ali sta 304 in 316 magnetna?Oba sta v bistvu ne-magnetna v žarjenem stanju; hladno delo lahko povzroči rahel magnetizem.

Kateri razred se uporablja za predelavo hrane?304 je standard za stik s hrano pri ne-slani postrežbi; 316 je prednostna za slanice, omake in čistilne kemikalije, ki vsebujejo kloride.

Pogosto zastavljena vprašanja

Q1. Kateri standardi pokrivajo 304 in 316?
Oboje pokriva ASTM A240/ASME SA240 za plošče, plošče in trakove, za cevi ASTM A312, za cevi ASTM A269 in za palice ASTM A276; evropske oznake so 1.4301 in 1.4401 po EN 10088, japonske SUS304 in SUS316 po JIS G4303-G4305 ter kitajske 06Cr19Ni10 in 06Cr17Ni12Mo2 po GB/T 3280.

Q2. Kako se sestava razlikuje?
316 vsebuje 2,0-3,0 odstotka molibdena v primerjavi z 0,10 največ za 304, s kromom 16,0-18,0 v primerjavi z 18,0-20,0 in nikljem 10,0-14,0 v primerjavi z 8,0-10,5; mejne vrednosti ogljika, mangana, silicija, fosforja, žvepla in dušika so enake pri največ 0,08, 2,0, 0,75, 0,045, 0,030 oziroma 0,10.

Q3. Kako se izračuna ekvivalentno število odpornosti proti luknjanju?
PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N; s tipičnimi sestavami 304 doseže približno 19, medtem ko 316 doseže približno 24-28, ker molibden prispeva 3,3-kratnik svojega masnega odstotka, in ta razlika določa, katera kloridna okolja lahko posamezen razred preživi.

Q4. Ali so mehanske lastnosti 304 in 316 enake?
Da, pri sobni temperaturi so skoraj enaki glede na ASTM A240: najmanjša natezna trdnost 515 MPa, najmanjša 0,2-odstotna meja tečenja 205 MPa in najmanjši raztezek 40 odstotkov, tako da je izbira skoraj vedno odvisna od odpornosti proti koroziji, ne trdnosti.

V5. Kdaj je treba namesto tega določiti dupleksne ali super-avstenitne stopnje?
Za koncentrirane kisline ali vroče koncentrirane slanice niti 304 niti 316 nista primerna; določen je 6-odstotni super{3}}avstenitni razred molibdena, kot je UNS S31254, ali dvostranski razred, kot je UNS S32205, in 316 običajno stane 20–30 odstotkov več kot 304 zaradi vsebnosti molibdena.