נירוסטה נמצאת בכל מקום, החל מכלי מטבח ועד גורדי שחקים. 304 ו- 316 הם שתי פלדות אל חלד הפופולריות ביותר, שלכל אחת מהן תכונות ייחודיות לסביבות שונות. בפוסט זה נחקור את ההבדלים העיקריים שלהם, מכסים את ההרכב, הביצועים והיישומים האידיאליים. גלה מדוע בחירת ההשפעה על העלות, העמידות וההתנגדות.
מהי נירוסטה?
נירוסטה היא סגסוגת עמידה בפני קורוזיה המכילה מינימום של 10.5% כרום. תכולת כרום זו מאפשרת היווצרות של שכבה פסיבית, המכונה שכבת תחמוצת הכרום, המגנה על הפלדה מפני חלודה וקורוזיה. פלדות אל חלד מחולקות לחמש משפחות על סמך המבנה הגבישי שלהן ואלמנטים סגסוגת:
אוסטניטי : המשפחה הפופולרית ביותר, כולל כיתות 304 ו -316. לא מגנטיות ולא מתקשות על ידי טיפול בחום, פלדות אל חלד אוסטניטיות מציעות רמות גבוהות של כרום וניקל לעמידות בפני קורוזיה מעולה.
Ferritic : ידוע בהתנגדות לקורוזיה בינונית, יכולת טובה ועלות נמוכה, הנפוצה ביישומי רכב.
Martensitic : מציע חוזק וקשיות גבוהה יותר, המשמשים לעתים קרובות בסכו'ם וכלים כירורגיים.
דופלקס : תערובת של מבנים אוסטניטיים ופריטיים, פלדות דופלקס איזון חוזק ועמידות בפני קורוזיה לשימוש בסביבות ימיות.
קשיחי משקעים : נירוסטה בעלת חוזק גבוה, המשמשת לעתים קרובות בחלל, בשל אופיו הניתן לטיפול בחום.
| משפחתיים | מאפיינים | ציונים נפוצים |
| אוסטניטי | עמידות בפני קורוזיה לא מגנטית, מצוינת, יכולת טובה | 304, 316 |
| פריטי | עמידות מגנטית, טובה לקורוזיה, יכולות מוגבלת | 430, 439 |
| מרטנסיטי | עמידות מגנטית, חוזק גבוה, מתון | 410, 420 |
| דופלקס | מגנטי, חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה מעולה | 2205, 2507 |
| התקשות משקעים | עמידות מגנטית, חוזק גבוה, טוב | 17-4 pH, 15-5 pH |
בין המשפחות הללו, פלדות אל חלד אוסטניות הן הנפוצות ביותר, המהוות כ -70% מכלל ייצור הנירוסטה הכולל. הם ידועים בהתנגדות הקורוזיה המצוינת שלהם, בעיצוב טוב ובעל יכולת הריתוך. שתי הציונים האוסטניטים הנפוצים ביותר הם 304 ו- 316, עליהם נדון בפירוט בסעיפים הבאים.
מהי 304 נירוסטה?
304 נירוסטה היא ציון אוסטניטי המכיל 18-20% כרום, 8-10.5% ניקל ומקסימום של 0.08% פחמן. קומפוזיציה כימית זו מעניקה לו עמידות בפני קורוזיה מצוינת, מה שהופך אותו למתאים ליישומים שונים.
מאפייני מפתח של 304 נירוסטה
עמידות בפני קורוזיה מעולה : תכולת הכרום הגבוהה מאפשרת היווצרות של שכבת תחמוצת מגן, המונעת חלודה וקורוזיה ברוב הסביבות.
יכולת ויכולת ריתוך טובה : 304 נירוסטה ניתן לעצב ולרתך בקלות, מה שהופך אותה למגוונת לתהליכי ייצור.
עמידות גבוהה : היא ידועה בכוחו וביכולתה לעמוד בבלאי יומיומי, מה שמבטיח ביצועים ארוכי טווח.
יישומים נפוצים של 304 נירוסטה
304 עמידות נירוסטה, קלות הניקוי והתנגדות לקורוזיה הופכת אותה לפופולרית בתעשיות כמו אוכל, ארכיטקטורה ומוצרים ביתיים. שימושים נפוצים כוללים:
ציוד מטבח : משמש לכיורים, סכו'ם ומכשירים בגלל עמידות בפני קורוזיה ויכולתו לעמוד בניקוי תכוף.
ציוד לעיבוד מזון : מתאים ליישומים בדרגת מזון, כולל טנקים, מכולות ומכונות, כאשר ניקיון ועמידות חלודה חיוניים.
גימור ועיצוב אדריכלי : נראה לעתים קרובות ביישומים דקורטיביים, הוא מספק גימור אטרקטיבי תוך התנגדות להכתים.
מהי 316 נירוסטה?
316 נירוסטה היא ציון אוסטניטי נוסף המכיל 16-18.5% כרום, 10-14% ניקל, 2-3% מוליבדן, ומקסימום של 0.08% פחמן. תוספת של מוליבדן משפרת את עמידות הקורוזיה שלה, במיוחד בסביבות כלוריד וסביבות חומציות, מה שהופך אותו מתאים לתנאים קשים.
מאפייני מפתח
עמידות בפני קורוזיה מעולה : תכולת המוליבדן מאפשרת לנירוסטה 316 לעמוד בפיטורים וקורוזיה נקיקה הנגרמת על ידי כלורידים וחומצות.
חוזק מצוין בטמפרטורות גבוהות : הוא שומר על תכונותיו המכניות אפילו בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך אותו מתאים ליישומים בעלי חום גבוה.
עמידות רבה בתנאים קשים : 316 נירוסטה יכולה לעמוד בסביבות אגרסיביות, ולהבטיח ביצועים לאורך זמן ביישומים תובעניים.
יישומים נפוצים של 316 נירוסטה
התנגדות הקורוזיה והחוסן של 316 מתאימים לתעשיות תובעניות, במיוחד כאשר החשיפה לחומרים מאכלים היא שגרתית.
ציוד לעיבוד כימי : משמש במיכלי ייצור, צינורות ושסתומים לטיפול בכימיקלים תגוביים בבטחה.
ציוד תרופות : אידיאלי לסביבות רפואיות, בהן ניקיון ועמידות למנקים כימיים הם מכריעים.
סביבות ימיות וחוף הים : נפוץ באביזרי סירות, צנרת מי ים ומבנים מחוץ לחוף בגלל חוסן כנגד קורוזיה של מי מלח.
התכונות הפיזיות של 304 ו- 316 נירוסטה משווים
כאשר משווים 304 ו- 316 נירוסטה, חשוב להבין את תכונותיהם הפיזיות. בעוד ששתי הציונים חולקים קווי דמיון רבים, ישנם כמה הבדלים בולטים.
צְפִיפוּת
לשני 304 וגם לנירוסטה של 304 וגם 316 יש צפיפות דומה, בסביבות 8.0 גרם/ס'מ 3;. תוספת של מוליבדן בשנת 316 אינה משפיעה באופן משמעותי על צפיפותה.
נקודת התכה
304 נירוסטה יש נקודת התכה מעט גבוהה יותר מ- 316. 304 נמסה בערך 1400-1450 מעלות צלזיוס, ואילו 316 נמלים בסביבות 1375-1400 מעלות צלזיוס.
התרחבות תרמית ומוליכות
לפלדת אל חלד 316 יש מקדם התפשטות תרמי נמוך יותר (15.9 x 10⁻⁶/k) לעומת 304 (17.2 x 10⁻⁶/k). עם זאת, המוליכות התרמית שלהם כמעט זהה, עם 304 ב 16.2 W/m · K ו- 316 ב 16.3 W/m · k.
מודולוס של גמישות
לשני הכיתות יש אותו מודולוס של גמישות ב- 193 GPA, מה שמצביע על נוקשות דומה.
טבלת תכונות פיזיות
| מאפיין | 304 נירוסטה | 316 נירוסטה |
| צְפִיפוּת | 8.00 גרם/סמ'ק 3; | 8.00 גרם/סמ'ק 3; |
| נקודת התכה | 1400-1450 מעלות צלזיוס | 1375-1400 מעלות צלזיוס |
| הרחבה תרמית | 17.2 x 10⁻⁶/k | 15.9 x 10⁻⁶/k |
| מוליכות תרמית | 16.2 w/m · k | 16.3 w/m · k |
| מודולוס של גמישות | 193 GPA | 193 GPA |
מהם ההבדלים בתכונות מכניות בין 304 ל 316 נירוסטה?
כּוֹחַ
חוזק מתיחה : 304 נירוסטה בדרך כלל יש חוזק מתיחה של 500-700 MPa, ואילו 316 מציע חוזק מתיחה מעט נמוך יותר ב- 400-620 MPa. עם זאת, שני החומרים שומרים על חוזק גבוה ברוב התנאים.
חוזק התשואה : נירוסטה 316 מספקת חוזק תשואה של כ- 348 מגה -פ'ס, ועולה על חוזק התשואה של 304 של 312 מגה -א -פ'ש. הבדל זה הופך 316 מתאים יותר ליישומים הדורשים עמידות גבוהה יותר לעיוות תחת עומס.
קַשִׁיוּת
מְשִׁיכוּת
התארכות בהפסקה : 304 מציג התארכות מצוינת בהפסקה, בדרך כלל בסביבות 70%, מה שהופך אותו לרקיע ביותר. 316, בעוד שהוא מעט פחות רקיע בהארכה של 60%, עדיין מציע יכולת חזקה לצורות מורכבות.
יכולת קרה : שתי הכיתות מתפקדות היטב ביישומים היוצרים קור, אך משיכות גבוהה יותר של 304 הופכת אותו להתאמה יותר לצורות מורכבות.
טבלת תכונות מכניות
| מאפיין | 304 נירוסטה | 316 נירוסטה |
| חוזק מתיחה (MPA) | 500-700 | 400-620 |
| כוח תשואה (MPA) | 312 | 348 |
| קשיות רוקוול (ב) | 70 | 80 |
| התארכות בהפסקה (%) | 70 | 60 |
ההבדלים בהתנגדות לקורוזיה בין 304 ל- 316 נירוסטה
עמידות בפני קורוזיה כללית
נירוסטה מתנגדת לקורוזיה בעיקר בגלל תכולת הכרום שלה, המהווה שכבת תחמוצת מגן על פני השטח. שתי פלדות אל חלד של 304 וגם 316 מצטיינות בסביבות רבות, אך 316 מספקות עמידות בפני קורוזיה גדולה יותר בגלל המוליבדן הנוסף שלה, הנלחם חלודה ומכתים אפילו בתנאים קשים.
קורוזיה בור ונקיק
יתרון משמעותי של 316 נירוסטה הוא ההתנגדות שלה לפגיעה וקורוזיה של נקיק, במיוחד בסביבות עשירות בכלוריד. 2-3% מוליבדן ב -316 יוצר מחסום חזק כנגד קורוזיה מקומית, מה שהופך אותו לאידיאלי להגדרות בהן נפוצים מלח או חומרים חומציים. לעומת זאת, 304, למרות שהם עמידים בפני קורוזיה, פגיעים יותר להתייחס לסביבות אגרסיביות.
יישומים בסביבות אגרסיביות
316 נירוסטה עולה על ביצועים טובים 304 בהגדרות ימיות וחומציות. ההתנגדות המשופרת שלו לקורוזיה של מי מלח הופכת אותו לפופולרי עבור ציוד ימי, ואילו עמידותו כנגד תרכובות חומציות תומכת בשימוש בו בתעשיות כימיות ותרופות. למרות ש -304 מתפקד היטב ברוב הסביבות הלא-מערות והלא חומציות, 316 נותרה הבחירה המועדפת על תנאים קיצוניים.
טבלת השוואה בין גורמי התנגדות לקורוזיה
| גורם | 304 נירוסטה | 316 נירוסטה |
| תוכן כרום | 18-20% | 16-18.5% |
| תוכן ניקל | 8-10.5% | 10-14% |
| תוכן מוליבדן | - | 2-3% |
| התנגדות למספר שווה ערך (PREN) | 18-20 | 24-28 |
| מתאים לסביבות ימיות | לְמַתֵן | מְעוּלֶה |
| התנגדות לתנאים חומציים | טוֹב | מְעוּלֶה |
304 ו- 316 נירוסטה נבדלים זה מזה מבחינת ייצור
רְתִיכוּת
304 נירוסטה מצוינת לריתוך, ומסתגלת היטב לתהליכי ריתוך שונים מבלי לאבד עמידות בפני קורוזיה. למרות שגם 316 ריתוכים ביעילות, הוא דורש טיפול רב יותר בכדי לשמור על תכונותיו העמידות בפני קורוזיה באזורים מרותכים. לצורך ריתוכים תובעניים בסביבות קורוזיביות, שימוש במתכת מילוי עם מוליבדן נוסף מבטיח תוצאות טובות יותר עם 316.
התקשות בעבודה קרה
כיתות 304 וגם 316 כיתות הארדן כאשר עבדו במצב קר, מה שיכול להגביר את כוחם. עבודה קרה מאפשרת לפלדות אלה להשיג קשיחות וכוח אך עשויה לדרוש חישול שלאחר העבודה כדי להקל על לחץ פנימי.
יכולת
304 נירוסטה היא אמורה מאוד, מעוצבת בקלות לצורות שונות מבלי להתפשר על חוזק. זה הופך אותו לאידיאלי ליישומים הזקוקים לעיצוב נרחב. 316 מציע גם יכולת טובה, אם כי הוא מעט פחות מסתגל מ -304 בגלל תוכן המוליבדן שלו, שיכול להשפיע על הגמישות.
יכולת מכונה
במדינה המחוברת, שתי הכיתות קלות יחסית למכונה, אם כי 304 ניתן יותר במכזה בשולי בגלל הקשיות הנמוכה שלה. זה מעדיף 304 לחלקים מורכבים הדורשים עיבוד נרחב, ואילו 316 מתאים יותר כאשר עמידות בפני קורוזיה גבוהה היא בראש סדר העדיפויות.
| גורם ייצור | 304 נירוסטה | 316 נירוסטה |
| רְתִיכוּת | מְעוּלֶה | טוֹב |
| התקשות בעבודה קרה | כֵּן | כֵּן |
| יכולת | טוב מאוד | טוֹב |
| יכולת מכונה | קצת יותר טוב | טוֹב |
השוואת העלויות בין 304 ל- 316 נירוסטה?
304 נירוסטה, המכונה לעתים קרובות כיתה 'סטנדרטית ', נמצאת בשימוש נרחב ליישומים כלליים. העלות הנמוכה שלה הופכת אותה לאופציה ידידותית לתקציב לפרויקטים שבהם התנגדות לקורוזיה קיצונית אינה מכריעה. היעדר מוליבדן, שנמצא ב -316, שומר על מחיר 304 זול יותר.
316 נירוסטה מכילה כמויות גבוהות יותר של ניקל וכוללת 2-3% מוליבדן, המשפרת מאוד את עמידותו לכלורידים ולכימיקלים קשים. אלמנטים נוספים אלה הופכים 316 ליקרים יותר מ -304, לפעמים עד 40%. ההשקעה ב- 316 יכולה להיות חסכונית יותר בסביבות מאכלות מאוד, להרחיב את תוחלת החיים של המוצר ולהפחתת צרכי התחזוקה.
כיצד לבחור בין 304 ל- 316 נירוסטה?
בחירת ציון הנירוסטה הנכון היא קריטית להבטיח ביצועים מיטביים ואפקטיביות עלות. בעת ההחלטה בין 304 ל- 316, שקול את הגורמים הבאים:
גורמים סביבתיים
304 נירוסטה : מתאים ליישומים לשימוש כללי עם חשיפה מתונה לסביבות מאכלות. זה מתפקד היטב בתנאים אטמוספריים, עיבוד מזון וסביבות חומציות קלות.
316 נירוסטה : אידיאלי לסביבות קשות עם חשיפה גבוהה לכלורידים, כמו יישומי ים או חוף. זה גם מציע עמידות מעולה לפגיעה וקורוזיה של נקיקים בסביבות חומציות.
שיקולי תקציב
304 נירוסטה : כאשר העלות היא דאגה ראשונית והיישום אינו מחייב את התנגדות הקורוזיה המעולה של 316, 304 יכולה להיות בחירה חסכונית יותר.
316 נירוסטה : אף על פי שיקר יותר בהתחלה, 316 יכול לספק חיסכון בעלויות ארוכות טווח ביישומים שבהם עמידות בפני קורוזיה מעולה מרחיבה את חיי השירות של הרכיב.
דרישות ביצועים
חוזק מכני : שתי הכיתות מציעות תכונות מכניות מצוינות, אך 316 יש חוזק מתיחה וחוזק תפוקה מעט גבוה יותר.
עמידות בפני חום : 304 ו- 316 עמידות בדומה לחום, כאשר 304 יש טמפרטורת שירות מקסימאלית מעט גבוהה יותר.
עמידות בפני קורוזיה : 316 מציעה עמידות בפני קורוזיה מעולה, במיוחד כנגד כלורידים וחומצות, בשל תכולת המוליבדן שלה.
טבלת גורמי קבלת ההחלטות
| גורם | 304 נירוסטה | 316 נירוסטה |
| גורמים סביבתיים | קורוזיה בינונית | סביבות קשות |
| שיקולי תקציב | חסכוני | חיסכון לטווח הארוך |
| חוזק מכני | מְעוּלֶה | מעט גבוה יותר |
| התנגדות לחום | טמפ מקסימום מעט גבוה יותר | דוֹמֶה |
| עמידות בפני קורוזיה | טוֹב | מְעוּלֶה |
תַקצִיר
הבנת ההבדלים בין 304 ל- 316 נירוסטה היא קריטית להכנת הבחירה הנכונה. בעוד 304 מציעה חיסכון בעלויות ועמידות כללית, 316 מספקת עמידות בפני קורוזיה מעולה בגלל תוכן המוליבדן שלה. בחירת הכיתה הנכונה תלויה בגורמים כמו הסביבה, חשיפה לחומרים מאכלים, חוזק נדרש ותקציב.
בחר 304 ליישומים יומיומיים ולא מאכלים שבהם העלות היא דאגה ראשונית. עבור הגדרות ימיות, כימיות או כלוריד כבדות, 316 מציע ביצועים ארוכי טווח. בהתחשב בגורמים אלה עוזר להבטיח כי הנירוסטה עונה על צרכי הפרויקט ביעילות.
מקורות הפניה
SAE 316L נירוסטה
SAE 304 נירוסטה
נירוסטה
עיבוד CNC לנירוסטה
שאלות נפוצות (שאלות נפוצות)
ש: מה ההבדל העיקרי בין 304 ל 316 נירוסטה?
ההבדל העיקרי הוא ש- 316 מכיל 2-2.5% מוליבדן ואילו 304 לא. 316 יש גם מעט יותר ניקל (10-13%) מאשר 304 (8-10.5%), מה שהופך אותו לעמיד בפני קורוזיה.
ש: מדוע עולה נירוסטה 316 יותר מ- 304?
316 נירוסטה עולה כ -40% יותר מכיוון שהיא מכילה מוליבדן נוסף ותכולת ניקל גבוהה יותר, שהם אלמנטים יקרים לסגסוגת.
ש: כיצד אוכל לבחור בין 304 ל 316 לפרויקט שלי?
בחר 304 למטרות כלליות ויישומים מקורה. בחר 316 אם הפרויקט שלך כרוך בסביבות ימיות, חשיפה כימית או דורש עמידות גבוהה יותר לקורוזיה.
ש: מהם מגבלות הטמפרטורה האופייניות ל 304 לעומת 316 נירוסטה?
304 מבצע ביצועים טובים עד 870 מעלות צלזיוס (1500 מעלות צלזיוס) אך עשוי להשחית בין 425-860 מעלות צלזיוס (797-1580 מעלות צלזיוס). 316 עובד בצורה הטובה ביותר בין 454 מעלות צלזיוס (850 מעלות צלזיוס) ו- 843 מעלות צלזיוס (1550 מעלות צלזיוס).
ש: באילו יישומים משתמשים לרוב בכל סוג של נירוסטה?
304 משמש לרוב בציוד מטבח, מכשירים וכלים רפואיים, ואילו 316 עדיף על ציוד ימי, עיבוד תרופות ומכלי אחסון כימיים.
