Thép không gỉ 316 và 304: Sự khác biệt, khả năng chống ăn mòn, chi phí và cách lựa chọn

Điểm mấu chốt trước thông số kỹ thuật

Gần đây, một kỹ sư bảo trì đã hỏi tôi liệu anh ấy nên mua thép không gỉ 304 hay 316 để thay thế mặt bích trong dây chuyền định lượng hóa chất. Báo giá 316 cao hơn khoảng 30%. Câu hỏi đầu tiên của tôi không phải là về giá cả mà là về chất lỏng. Dây chuyền mang natri hypoclorit loãng ở 60°C. Chi tiết duy nhất đó giải quyết tranh luận: chỉ định 316.

Đây là kết luận trực tiếp: chọn 316 khi clorua và nhiệt độ cùng tồn tại ; chọn 304 khi môi trường khô ráo, trong nhà hoặc chỉ ăn mòn nhẹ. Lý do là molypden. 316 chứa 2-3% molypden , giúp ổn định màng oxit bảo vệ chống lại sự tấn công của clorua. 304 không chứa molypden. Mọi thứ khác, bao gồm cả độ bền và khả năng hàn, chỉ là thứ yếu so với sự khác biệt đó.

Điều gì phân biệt 316 với 304: Thành phần và Cơ học

Thành phần hóa học: Hai con số quan trọng

Trong các bảng cấp AISI đã xuất bản, 304 mang 18-20% crom và 8-10,5% niken. 316 mang 16-18% crom và 10-14% niken, cộng với 2-3% molypden. Một số người mua bối rối vì hàm lượng crom thấp hơn một chút của 316, nhưng molypden là chất bổ sung xác định. Đó là những gì làm thay đổi phản ứng của vật liệu với clorua.

Tính chất cơ học: Độ bền tương tự, độ cứng hơi khác nhau

Bản vẽ dành cho các bộ phận rèn liệt kê độ bền kéo và độ bền chảy, nhưng hai loại này gần như là anh em sinh đôi. Trong điều kiện ủ, cả 304 và 316 đều có độ bền kéo tối thiểu khoảng 515 MPa và cường độ chảy khoảng 205 MPa. 316 chạy khó hơn một chút, điều này thể hiện ở việc dụng cụ bị mòn nhiều hơn một chút chứ không phải là lợi thế về cấu trúc. Đối với một vòng rèn hoặc thân van lớn, kết quả cơ học thực tế đến từ việc giảm rèn và xử lý nhiệt, không chỉ từ tên cấp.

Tại sao Molypden lại khiến 316 trở thành chuyên gia

Sử dụng công thức số tương đương khả năng chống rỗ (PREN) PREN = %Cr 3,3 x %Mo 16 x %N, 304 tính toán là khoảng 18-19, trong khi 316 tính toán là khoảng 24-25. Khoảng cách gần như được tạo ra hoàn toàn bởi molypden. PREN cao hơn có nghĩa là khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở tốt hơn trong môi trường chứa clorua. Đây là cách tiêu chuẩn mà các kỹ sư chống ăn mòn giải thích sự khác biệt thực tế giữa 304 và 316.

Chống ăn mòn: Que đo thực sự

Clorua tấn công thép không gỉ như thế nào

Cả hai loại đều tạo thành màng oxit crom, nhưng các ion clorua tấn công màng đó. Những hư hỏng cục bộ nhỏ sẽ trở thành hố. Trong điều kiện ứ đọng, có hàm lượng clorua cao, các hố phát triển thành hiện tượng ăn mòn kẽ hở. Dạng hư hỏng nguy hiểm nhất là nứt do ăn mòn ứng suất clorua, có nhiều khả năng xảy ra ở nhiệt độ trên khoảng 60°C. 304 dễ bị ảnh hưởng trong phạm vi đó khi có clorua. 316 xử lý nồng độ clorua và nhiệt độ cao hơn; nó không loại bỏ rủi ro nhưng nó làm thay đổi ngưỡng một cách đáng kể.

Trường hợp 304 vẫn là sự lựa chọn thông minh

• Quầy dịch vụ ăn uống và thiết bị nhà bếp, nơi có bề mặt được làm sạch, không bị nhiễm clo.
• Phần cứng kiến ​​trúc trong nhà, tay vịn và khung.
• Đường ống nước ngọt, bể chứa và các tiện ích của nhà máy bia.
• Trang trí và ốc vít ô tô không tiếp xúc với muối.

Tiếp xúc với biển và hóa chất: Khi nào phải trả tiền cho 316

Trong bầu không khí ven biển, bụi muối đọng lại trên bề mặt. Dưới lớp phủ chứa đầy clorua, 304 có thể xuất hiện các vệt rỉ sét trong vòng vài tháng. 316 chống lại điều này lâu hơn nhiều. Khi ngâm trực tiếp trong nước biển, 316 là cấp độ tối thiểu cho nhiều mặt bích, phụ kiện và thân van. Các quá trình hóa học sử dụng natri hypoclorit hoặc chất lỏng mang clorua trên nhiệt độ phòng sẽ nhanh chóng tách hai loại này. Nếu bộ phận nhìn thấy nước biển hoặc nước xử lý gốc clo, hãy chọn 316.

Chi phí, chế tạo và sự đánh đổi thực tế

Chất liệu cao cấp không phải là toàn bộ bức tranh

Giá phân phối hiện tại ở nhiều khu vực cho thấy 316 có giá cao hơn 25-35% so với 304/tấn. Nhưng đối với một bộ phận được rèn, vật liệu chỉ là một phần chi phí. Gia nhiệt, mài mòn khuôn, gia công và xử lý nhiệt đều giống nhau đối với cả hai loại. Phần bù vật liệu 30% có thể tăng 10-15% đối với thành phần hoàn thiện. Yêu cầu một thợ rèn báo giá ở cả hai loại là cách duy nhất để thấy sự khác biệt thực sự.

Thói quen gia công và hàn

Các thợ máy thường nhận thấy rằng 316 cứng lại nhanh hơn 304 một chút. Tốc độ cắt có thể cần giảm 5-10%. Việc hàn rất đơn giản với cả hai loại, nhưng đối với các phần dày thì phiên bản có hàm lượng carbon thấp, 304L và 316L, là lựa chọn an toàn hơn. Khi bạn gửi bản vẽ cho các bộ phận rèn, hãy nêu rõ liệu bộ phận đó có được hàn sau khi giao hàng hay không. Chi tiết này xác định loại carbon và ảnh hưởng đến giá cuối cùng.

Thời gian thực hiện và tính sẵn có

304 là loại nguyên liệu mặc định ở hầu hết các nhà máy. 316 được lên kế hoạch thường xuyên hơn dưới dạng tan chảy cụ thể. Đối với các thanh tiêu chuẩn, chênh lệch thời gian dẫn là nhỏ. Đối với các vật rèn tùy chỉnh lớn, các vòng có đường kính trên 6 m hoặc các bộ phận trên 18 tấn, 316 có thể tăng thêm vài tuần nếu không có phôi trong kho. Tại nhà máy của chúng tôi ở Jiangyin , chúng tôi xem xét cả hai loại cho mỗi vòng rèn lớn và van rèn, bởi vì thời gian sản xuất thường quan trọng bằng giá nguyên liệu.

Nhà sản xuất rèn nhìn như thế nào về 304 so với 316

Tại cơ sở rèn của chúng tôi ở Jiangyin, chúng tôi không coi thép không gỉ 316 là tốt hơn. Chúng tôi coi đó là câu trả lời tốt hơn trong môi trường clorua. Các bản vẽ mà chúng tôi trích dẫn có ba hình dạng phổ biến: thân van, phụ kiện dầu khí và các bộ phận của máy khai thác mỏ. Đây là cách lựa chọn cấp độ thường được chia thành từng phần.

Bộ phận rèn van và bộ phận kiểm soát dòng chảy

Đối với van cổng tiêu chuẩn trên đường nước ngọt, loại 304 thường được chọn. Đối với van hóa học, van hàng hải hoặc van bi áp suất cao có viền tiếp xúc với clorua trong quá trình, thông số kỹ thuật thường tăng lên 316. Mức cho phép ăn mòn mà 316 cung cấp không phải là điều bất tiện; đó là sự khác biệt giữa một chiếc van tồn tại được một thập kỷ và một chiếc van bắt đầu bị rỗ sau một chu kỳ bảo trì.

Chất lượng của thân rèn cũng quan trọng như cấp độ. Quá trình rèn âm thanh sẽ tránh được sự phân tách vi mô và các nếp gấp bên trong có thể trở thành điểm bắt đầu ăn mòn. Xem ghi chú của chúng tôi trên kiểm soát chất lượng rèn van .

Để có báo giá cụ thể cho dự án, chúng tôi thành phần van rèn có sẵn ở cả 304 và 316, với hình dạng từ các mảnh trang trí nhỏ đến thân được gia công hoàn chỉnh.

Bộ phận rèn van tùy chỉnh Nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy Jiangyin Xinyu Forging Co., Ltd là nhà sản xuất rèn các bộ phận van OEM / ODM của Trung Quốc và công ty rèn các bộ phận van, Chúng tôi chuyên nghiệp... Xem sản phẩm →

Thiết bị dầu khí và hóa dầu

Các cơ sở dầu khí chứa đầy clorua. Nước sản xuất, chất lỏng hoàn thiện và không khí trên nền tảng hàng hải đều tấn công thép không gỉ austenit. Trong lĩnh vực này, 316 là mặc định thường xuyên cho mặt bích, vòng và ống góp dụng cụ. 304 xuất hiện chủ yếu ở các bộ phận kết cấu phía trên và xử lý khí khô nơi không có clorua.

Do nhiều bộ phận trong số này được rèn và sau đó được hàn vào hệ thống đường ống nên phiên bản 316L có hàm lượng carbon thấp thường được chỉ định. của chúng tôi rèn hóa dầu dầu khí bao gồm các vòng liền mạch, thân van khuôn kín và mặt bích khuôn mở ở các phạm vi cấp độ này.

Nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy rèn hóa dầu dầu khí Là nhà cung cấp sản phẩm rèn hóa dầu OEM/ODM của Trung Quốc và là công ty sản xuất sản phẩm hóa dầu dầu khí, Jiangyin Xinyu For... Xem sản phẩm →

Máy móc khai thác mỏ và khu vực xử lý mài mòn

Trong khai thác mỏ, mài mòn có xu hướng chi phối độ mài mòn và cả 304 và 316 đều không phải là loại thép chịu mài mòn. Nhưng sự ăn mòn vẫn xuất hiện trong các máng trượt, thiết bị rửa trôi, tế bào tuyển nổi và mạch lọc sử dụng nước có tính axit hoặc giàu clorua. Đối với những khu vực đó, 316 mang lại tuổi thọ có thể nhìn thấy trên 304. Đối với các bộ phận khô, bụi như vỏ băng tải và giá đỡ kết cấu, 304 vẫn là một lựa chọn tiết kiệm chi phí.

của chúng tôi rèn máy móc khai thác mỏ bao gồm trục, bánh răng, vòng và hình dạng tùy chỉnh ở cả hai loại austenit.

Nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy rèn máy khai thác tùy chỉnh Jiangyin Xinyu Forging Co., Ltd là nhà sản xuất máy rèn và máy rèn máy khai thác mỏ OEM/ODM của Trung Quốc, Chúng tôi đặc biệt... Xem sản phẩm →

Cách chúng tôi xác nhận đúng hạng trước khi báo giá

Khi một bản vẽ đến mà không có ghi chú cấp độ, chúng tôi hỏi bốn điều: thành phần chất lỏng, mức clorua, nhiệt độ vận hành và liệu bộ phận đó có được hàn sau khi giao hàng hay không. Các câu trả lời thường đủ để chọn 304 hoặc 316. Nguyên tắc tương tự giúp kiểm soát giá giả. của chúng tôi khả năng rèn và gia công cho phép chúng tôi điều chỉnh quy trình mà không thay đổi điểm.

Ví dụ trường hợp: Mặt bích rèn giống nhau, hai lớp không gỉ

Hãy xem xét mặt bích loại 150 12 inch dành cho nhà máy chế biến ven biển. Nó nằm trong một giá đỡ ống, tiếp xúc với không khí biển và thỉnh thoảng được rửa trôi bằng nước xử lý có chứa 500 ppm clorua ở 40°C. Một bản vẽ không có ghi chú cấp độ có thể được tạo ra bằng 304 hoặc 316. Đây là cách so sánh hai tùy chọn.

Vấn đề không phải là 316 luôn tốt hơn. Vấn đề là một mặt bích có cùng kích thước và cùng quy trình rèn có thể mang lại tuổi thọ sử dụng hoàn toàn khác nhau ở cùng một vị trí. Mặt bích 304 rẻ hơn để mua và vẫn có thể phù hợp với dây chuyền nội thất khô ráo. Mặt bích 316 là giải pháp an toàn hơn khi có khả năng tiếp xúc với clorua.

Danh sách kiểm tra thực tế để chọn 304 hoặc 316

Sử dụng điều này trước khi bạn phát hành một đơn đặt hàng:

1. Xác định nguồn clorua. Nước biển, thuốc tẩy, muối đường, nước làm mát và hóa chất xử lý đều được tính đến. Nếu có thì 316 là mặc định.
2. Kiểm tra nhiệt độ hoạt động. Trên khoảng 60 ° C, nguy cơ nứt do ăn mòn do ứng suất clorua của 304 tăng mạnh. 316 kéo dài phạm vi an toàn.
3. Tách chi phí vật liệu khỏi tổng chi phí bộ phận. Phí bảo hiểm vật liệu 30% thường chỉ tăng 10-15% đối với bộ phận rèn. Trích dẫn cả hai lớp trước khi quyết định.
4. Kiểm tra kế hoạch hàn. Nếu việc rèn sẽ được hàn sau, hãy yêu cầu 304L hoặc 316L.
5. Hỏi về truy xuất nguồn gốc phôi và xử lý nhiệt. Các bộ phận rèn chỉ đáng tin cậy như vật liệu nguồn của chúng.
6. Khi ứng dụng nằm ở ranh giới, hãy kiểm tra. Thả phiếu giảm giá 304 và 316 vào phương tiện dịch vụ thực tế trong một tháng. Điều đó đánh bại sự phỏng đoán.

Câu hỏi thường gặp

Thép không gỉ 316 có mạnh hơn 304 không?

Trong điều kiện ủ, cả hai loại đều có độ bền kéo tối thiểu như nhau khoảng 515 MPa và cường độ chảy khoảng 205 MPa. Đối với các bộ phận được rèn, độ bền phụ thuộc nhiều vào quá trình rèn và xử lý nhiệt hơn là cấp độ. Cả 304 và 316 đều không được chọn để có độ bền cao hơn.

Liệu inox 304 có bị rỉ sét không?

Có, khi màng oxit thụ động bị clorua tấn công. Trong môi trường ven biển hoặc hóa chất, 304 có thể xuất hiện vết rỉ sét và rỗ trên bề mặt. Từ không gỉ không có nghĩa là chống ăn mòn.

Tại sao inox 316 lại đắt hơn?

Nó chứa 2-3% molypden và nhiều niken hơn một chút so với 304. Cả hai nguyên tố này đều làm tăng thêm chi phí cho quá trình nấu chảy. Những bổ sung tương tự này chính xác là những gì cải thiện khả năng kháng clorua.

Thực phẩm inox 304 có an toàn không?

Có, 304 là loại tiếp xúc với thực phẩm phổ biến. 316 được ưu tiên sử dụng trong các hóa chất tẩy rửa mạnh hoặc các sản phẩm thực phẩm chứa nhiều muối vì nó chống rỗ tốt hơn.

316 có từ tính không?

Cả 304 và 316 thường không có từ tính sau khi ủ hoàn toàn. Gia công nguội hoặc rèn nặng có thể làm cho cả hai lớp có từ tính nhẹ. Từ tính không phải là một cách đáng tin cậy để xác định lớp.

Tôi có nên chọn 316 cho ứng dụng bến tàu biển không?

Có, 316 là mức tối thiểu thực tế khi tiếp xúc với nước mặn. Tiếp xúc trực tiếp với nước biển với 304 thường sẽ dẫn đến rỗ và rỉ sét trong thời gian ngắn.