304 vs 316 Ryðfrítt stál: Almennt-Tilgangur vs Marine-Árangur

Staðlar og merkingar

304 (UNS S30400) og 316 (UNS S31600) eru tvö útbreiddustu austenítíska ryðfríu stálin í heiminum. Bæði eru þakin fyrir plötu, plötu og ræma með ASTM A240/ASME SA240, fyrir rör með ASTM A312, fyrir slöngur með ASTM A269, og fyrir stangir með ASTM A276. Evrópsku merkingarnar eru 1.4301 og 1.4401 samkvæmt EN 10088, japönsku merkingarnar eru SUS304 og SUS316 fyrir JIS G4303-G4305, og kínversku merkingarnar eru 06Cr19Ni10 og 06Cr17Ni12Mo2 á GB/T 3ci280. mólýbden.

Efnasamsetning og PREN

Samsetningarmörkin hér að neðan fylgja ASTM A240.

Frumefni (wt%)	304 (S30400)	316 (S31600)
Kolefni, hámark	0.08	0.08
Mangan, hámark	2.0	2.0
Kísill, hámark	0.75	0.75
Fosfór, hámark	0.045	0.045
Brennisteinn, hámark	0.030	0.030
Króm	18.0-20.0	16.0-18.0
Nikkel	8.0-10.5	10.0-14.0
Mólýbden	0,10, hámark	2.0-3.0
Köfnunarefni, hámark	0.10	0.10

Jafngildistalan við gryfjuþol, PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, mælir klóríðviðnám. Með dæmigerðum samsetningum hefur 304 PREN um það bil 19, en 316 nær um 24-28 vegna þess að mólýbden leggur til 3,3 sinnum þyngdarprósenta þess. Þessi munur ákvarðar hvaða umhverfi hver bekk getur lifað af.

Vélrænir eiginleikar

Lágmarksgildi fyrir glóðarplötu samkvæmt ASTM A240 eru skráð hér að neðan.

Eign	304	316
Togstyrkur, mín. (MPa)	515	515
0,2% uppskeruþol, mín (MPa)	205	205
Lenging í 50 mm, mín (%)	40	40

Við stofuhita eru vélrænni eiginleikar næstum eins; valið á milli 304 og 316 er nánast alltaf knúið áfram af tæringarþol, ekki styrk. Báðar einkunnir eru ó-segulmagnaðir í glæðu ástandi og verða örlítið segulmagnaðir eftir kaldvinnslu.

Tæringarþol í raunverulegu umhverfi

304 þolir tæringu í andrúmslofti, ferskvatni, matvælum og mildum efnum og skilar sér vel í þurru þjónustu innandyra og innanlands. Það hentar ekki fyrir strand- eða sjávarumhverfi: salt og klóríð í lofti-hlaðið vatn veldur gryfju og ryðgun, venjulega fyrst við sprungur og skemmd yfirborð. 316 þolir mun betur klóríðhola og tæringu á sprungum, og það er notað fyrir sjóvarmaskipti, úthafsbúnað, strandbrýr og efnavinnslubúnað{4} fyrir meðhöndlun efna í sundlaugar,{4}. Í þynntum sýrum og basískum lausnum er 316 einnig betri en 304, þó hvorug einkunn henti fyrir óblandaðar sýrur eða heita óblandaða pækil; fyrir þessa þjónustu er 6% mólýbden ofur-austenítísk einkunn eins og UNS S31254 eða tvíhliða einkunn eins og UNS S32205 tilgreind.

Umsóknir og kostnaðarsjónarmið

304 er sjálfgefna einkunn fyrir kostnaðar-viðkvæma, ó-klóríðþjónustu: eldhúsvaska, eldunaráhöld, tæki, byggingarlist, handrið, matvælavinnslubúnað fyrir ó-saltar vörur og ferskvatnsleiðslur. 316 er tilgreint hvar sem klóríðútsetning er óhjákvæmileg: sjávarbúnaður, líftæknibúnaður og byggingaríhlutir fyrir haf, líftæknibyggingar, íhlutir fyrir byggingavörur, líftækni, skiptimenn. Vegna mólýbdeninnihaldsins kostar 316 venjulega 20-30% meira en 304. Bæði flokkarnir myndast og suða vel; 304 hefur smá yfirburði í djúpteikningu og 316 suðu gæti þurft súrsun og óvirkan eftir suðu til að endurheimta tæringarþol í árásargjarnri þjónustu.

Algengar spurningar

Er 316 alltaf betra en 304?Aðeins í tæringargetu. Fyrir ekki-klóríðþjónustu er 304 venjulega hagkvæmari kosturinn með sama styrkleika.

Af hverju er 316 kallað sjávareinkunn?2-3% mólýbden þess gefur því gryfjuþol sem þarf til að lifa af saltvatns- og strandloft.

Ryðgar 304?Í strand- eða klóríðum-hlöðnu umhverfi, já; 304 mun hola og ryðga þar sem 316 myndi lifa af.

Hvað kostar 316 meira?Venjulega 20-30% meira en 304, sem endurspeglar mólýbden viðbótina.

Eru 304 og 316 segulmagnaðir?Báðir eru í meginatriðum ekki-segulmagnaðir í glæðu ástandi; kaldvinnsla getur valdið smá segulmagni.

Hvaða einkunn er notuð til matvælavinnslu?304 er staðalbúnaður fyrir snertingu við mat í ó-söltu þjónustu; 316 er æskilegt fyrir saltvatn, sósur og hreinsiefni sem innihalda klóríð.

Algengar spurningar

Q1. Hvaða staðlar ná yfir 304 og 316?
Bæði eru þakin fyrir plötu, plötu og ræma með ASTM A240/ASME SA240, fyrir rör með ASTM A312, fyrir slöngur með ASTM A269 og fyrir stangir með ASTM A276; Evrópsku merkingarnar eru 1.4301 og 1.4401 samkvæmt EN 10088, japönsku SUS304 og SUS316 á JIS G4303-G4305 og kínversku 06Cr19Ni10 og 06Cr17Ni12Mo2 á GB/T 3280.

Q2. Hvernig er samsetningin mismunandi?
316 ber 2,0-3,0 prósent mólýbden á móti 0,10 max fyrir 304, með króm 16,0-18,0 á móti 18,0-20,0 og nikkel 10,0-14,0 á móti 8,0-10,5; Kolefnis-, mangan-, sílikon-, fosfór-, brennisteins- og köfnunarefnismörk eru þau sömu við 0,08, 2,0, 0,75, 0,045, 0,030 og 0,10 max.

Q3. Hvernig er jafngildistalan við gryfjuviðnám reiknuð út?
PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N; með dæmigerðum samsetningum nær 304 um 19, en 316 nær um 24-28 vegna þess að mólýbden leggur til 3,3 sinnum þyngdarprósenta þess, og þessi munur ákvarðar hvaða klóríðumhverfi hver tegund getur lifað af.

Q4. Eru vélrænni eiginleikar 304 og 316 þeir sömu?
Já, við stofuhita eru þau næstum eins samkvæmt ASTM A240: lágmarks togstyrkur 515 MPa, lágmark 0,2 prósent álagsstyrkur 205 MPa og lágmarkslenging 40 prósent, þannig að valið er nánast alltaf knúið áfram af tæringarþol, ekki styrk.

Q5. Hvenær ætti að tilgreina tvíhliða eða ofur-austenítískar einkunnir í staðinn?
Fyrir óblandaðar sýrur eða heitt óblandaða saltpækil hentar hvorki 304 né 316; 6 prósent mólýbden ofur-austenítísk einkunn eins og UNS S31254 eða tvíhliða einkunn eins og UNS S32205 er tilgreind og 316 kostar venjulega 20-30 prósent meira en 304 vegna mólýbdeninnihalds þess.