Hvernig er 316 ryðfrítt stál betra en 304 til notkunar á sjó?

Hvað gerir 316 frábrugðinn 304?

Bæði 304 og 316 eru austenítískt ryðfrítt stál, en þeir eru ólíkir í einum afgerandi þætti: mólýbden. Gráða 304 inniheldur um 18% króm og 8-10,5% nikkel án viljandi mólýbdenviðbótar, en 316 inniheldur 16-18% króm, 10-14% nikkel og 2,0-3,0% mólýbden. Þessi mólýbdenviðbót er ástæðan fyrir því að litið er á 316 sem ryðfrítt stál úr sjávarflokki: það bætir verulega viðnám gegn gryfju og sprungutæringu af völdum klóríða, sem eru alltaf til staðar í sjó, sjóúða og raka við strandir.

Samanburður á efnasamsetningu

Samsetningarsviðin hér að neðan fylgja ASTM A240 (plata, lak og ræma), ASTM A312 (pípa) og ASTM A269 (rör), með evrópsku jafngildi 1.4301 (304) og 1.4401 (316) samkvæmt EN 10088 og japönsku jafngildi SUS304 og SUS316 í JIS G4304.

Frumefni	304 (UNS S30400) vigt%	316 (UNS S31600) vigt%
Kolefni (C)	0,08 hámark	0,08 hámark
Króm (Cr)	18.0-20.0	16.0-18.0
Nikkel (Ni)	8.0-10.5	10.0-14.0
Mólýbden (Mo)	Ekki tilgreint	2.0-3.0
Mangan (Mn)	2,0 hámark	2,0 hámark
Kísill (Si)	0,75 hámark	0,75 hámark
Fosfór (P)	0,045 hámark	0,045 hámark
Brennisteinn (S)	0,030 hámark	0,030 hámark
Köfnunarefni (N)	0,10 hámark	0,10 hámark

Hvers vegna mólýbden skiptir máli í klóríðumhverfi

Klóríðjónir ráðast á aðgerðalausu krómoxíðfilmuna á ryðfríu stáli staðbundið og mynda holur og tæringu á sprungum og geta að lokum leitt til sprungna á streitutæringu. Mólýbden styrkir óvirku filmuna og hægir á upplausn á rafskautinu á holastaðnum, þannig að gryfjurnar hefjast síður auðveldlega og vaxa hægar. Hagnýt áhrif eru gefin upp með samsvarandi tölu við holuþol, PREN=Cr + 3.3Mo + 16N, sem er u.þ.b. 19 fyrir 304 og u.þ.b. 26 fyrir 316. Í skvettu-svæði og salt-úðaþjónustu, sýna 304 festingar venjulega ryðblettun og gryfju í 3 mánuði, en haldast vel í notkun í 3 mánuði.

Samanburður á vélrænum eiginleikum

Í glæðu ástandi hafa flokkarnir tveir næstum því sama herbergis-hitastyrk, þannig að efnisvalið er knúið áfram af tæringarþoli frekar en vélrænni getu.

Eign (glögguð, samkvæmt ASTM A240)	304	316
Togstyrkur mín (MPa)	515	515
Afrakstursstyrkur mín. (MPa)	205	205
Lenging mín (%)	40	40
Hámarks hörku (HRB)	92	95
PREN (dæmigert)	~19	~26

Við hærra hitastig heldur 316 hærri skrið- og streitu-rofstyrk en 304 vegna mólýbdeninnihaldsins, sem er ástæðan fyrir því að 316 er einnig ákjósanlegt fyrir marga hitaskipta- og katlanotkun, ekki aðeins í sjó.

Að velja rétta einkunn fyrir sjóþjónustu

Fyrir íhluti sem verða fyrir sjó, úða eða þrálátu salti-hlaðnu lofti, er 316 rétti grunnvalið: bátabúnaður og -stönglar, skrúfuásar, stýrisfestingar, handrið á sjó, tækjabúnað fyrir sjó, varmaskiptarör og framhliðar byggingar við strandlengju. Fyrir soðið sjávarmannvirki, notaðu 316L (UNS S31603, C max 0,03%) svo að hita-svæðið missi ekki tæringarþol vegna karbíðútfellingar við suðu. Gráða 304 er áfram viðunandi fyrir notkun innanhúss eða í skjóli og fyrir staði sem sjá aðeins væga tæringu í andrúmsloftinu, þar sem lægri kostnaður þess er kostur. Fyrir varanlega dýfingu í sjó eða mjög árásargjarnan klóríðmiðil skaltu íhuga hærri-blendivalkosti eins og tvíhliða 2205 (UNS S32205) eða ofur tvíhliða 2507 (UNS S32750).

Algengar spurningar

Af hverju er 316 betra en 304 í sjó?

2,0-3,0% mólýbdenviðbótin í 316 gerir óvirku filmuna stöðugri gegn klóríðárásum, sem gefur mun betri mótstöðu gegn gryfju- og sprungutæringu. 304 hefur ekkert mólýbden og myndar fljótt gryfjur og ryðblettur í skvettu-svæði eða saltúðaþjónustu.

Er 304 algjörlega óhentugt til notkunar á sjó?

Ekki alveg, en notkun þess ætti að takmarkast við skjólsæla, inni eða milda andrúmsloft. Hvar sem klóríð geta safnast saman, eins og skvettasvæði, festingar í þilfarsfestingum eða strandhliðum, mun 304 tærast mun fyrr en 316.

Ætti ég að velja 316 eða 316L fyrir soðna bátahluta?

Veldu 316L. Hámarks kolefnisinnihald hans, 0,03%, kemur í veg fyrir útfellingu krómkarbíðs á suðuhita-svæðinu sem verður fyrir áhrifum, þannig að soðnu samskeytin heldur tæringarþoli sínu án eftir-suðuhitameðferðar. 316L er tilgreint í ASTM A240 sem UNS S31603 og í EN 1004480 sem 100480.

Hvað þýðir PREN?

PREN er jafngildistala gryfjuviðnáms, reiknuð sem Cr + 3.3Mo + 16N. Hærra PREN gefur til kynna betri viðnám gegn gryfju í klóríðumhverfi: um 19 fyrir 304, um 26 fyrir 316, um 33 fyrir tvíhliða 2205 og um 42 fyrir ofur tvíhliða 2507.

Af hverju er 316 dýrari en 304?

316 inniheldur 2,0-3,0% mólýbden og hærra nikkelsvið (10-14% á móti 8-10,5%). Bæði mólýbden og nikkel eru dýrir málmblöndur, þannig að verðið á 316 er beinn kostnaður við tæringarþol sjávar.

Getur 316 komið í stað 304 í öllum forritum?

Tæknilega já í flestum tilfellum, þar sem 316 passar við 304 í styrk og mótunarhæfni en bætir við tæringarþol. Hins vegar er 316 þyngri í kostnaði og fyrir eingöngu andrúmslofts- eða matvæla--snertiskyldu án klóríðs er 304 áfram hagkvæmur staðall.