Nehrđajući čelik je posvuda, od kuhinjskog pribora do nebodera. 304 i 316 dva su od najpopularnijih nehrđajućih čelika, od kojih svaka ima jedinstvena svojstva za različita okruženja. U ovom ćemo postu istražiti njihove glavne razlike, pokrivajući sastav, performanse i idealne aplikacije. Otkrijte zašto odabir pravog stupnja utječe na troškove, izdržljivost i otpor.
Što je nehrđajući čelik?
Nehrđajući čelik je legura otporna na koroziju koja sadrži najmanje 10,5% kroma. Ovaj sadržaj kroma omogućuje stvaranje pasivnog sloja, poznatog kao sloj kroma oksida, koji štiti čelik od hrđe i korozije. Nehrđajući čelici podijeljeni su u pet obitelji na temelju njihove kristalne strukture i legirajućih elemenata:
AUSTENITIC : Najpopularnija obitelj, uključujući razrede 304 i 316.. Ne-magnetske i ne otvrdljivo je toplinskom obradom, austenitni nehrđajući čelici nude visoku razinu kroma i nikla za izvrsnu otpornost na koroziju.
Ferrit : Poznat po umjerenoj otpornosti na koroziju, dobroj formabilnosti i niskim troškovima, obično se koristi u automobilskim aplikacijama.
Martensitic : nudi veću snagu i tvrdoću, često se koristi u priborima za jelo i kirurškim alatima.
DUPLEX : Spoj austenitnih i feritnih struktura, dupleks čelika uravnotežuje čvrstoću i otpornost na koroziju za upotrebu u morskim okruženjima.
Otkazivanje oborina : nehrđajući čelik visoke čvrstoće, često se koristi u zrakoplovstvu, zbog svoje prirode koji se može liječiti.
| Obiteljske | karakteristike | uobičajene ocjene |
| Austenitski | Nemagnetska, izvrsna otpornost na koroziju, dobra formabilnost | 304, 316 |
| Feritski | Magnetska, dobra otpornost na koroziju, ograničena formabilnost | 430, 439 |
| Martenzit | Magnetska, visoka čvrstoća, umjerena otpornost na koroziju | 410, 420 |
| Dupleks | Magnetska, visoka čvrstoća, izvrsna otpornost na koroziju | 2205, 2507 |
| Očvršćivanje oborina | Magnetska, visoka čvrstoća, dobra otpornost na koroziju | 17-4 pH, 15-5 pH |
Među tim obiteljima najčešće se koriste austenitni nehrđajući čelici, što čini oko 70% ukupne proizvodnje od nehrđajućeg čelika. Poznati su po izvrsnoj otpornosti na koroziju, dobroj formabilnosti i zavarivanju. Dvije najčešće austenitne ocjene su 304 i 316, o kojima ćemo detaljno raspravljati u sljedećim odjeljcima.
Što je 304 nehrđajući čelik?
304 nehrđajući čelik je austenitni stupanj koji sadrži 18-20% kroma, 8-10,5% nikla i maksimalno 0,08% ugljika. Ovaj kemijski sastav daje mu izvrsnu otpornost na koroziju, što ga čini prikladnim za razne primjene.
Ključna svojstva od 304 nehrđajućeg čelika
Izvrsna otpornost na koroziju : visoki sadržaj kroma omogućava stvaranje zaštitnog oksidnog sloja, što sprečava hrđu i koroziju u većini okruženja.
Dobra formabilnost i zavara : 304 nehrđajući čelik može se lako oblikovati i zavariti, što ga čini svestranim za proizvodne procese.
Visoka izdržljivost : Poznata je po snazi i sposobnosti da izdrži svakodnevno habanje, osiguravajući dugotrajne performanse.
Uobičajene primjene od 304 nehrđajućeg čelika
304 trajnost od nehrđajućeg čelika, jednostavnost čišćenja i otpornost na koroziju čine ga popularnim u industrijama poput hrane, arhitekture i kućanskih proizvoda. Uobičajene uporabe uključuju:
Kuhinjska oprema : Koristi se za sudopere, pribor za jelo i uređaje zbog otpornosti na koroziju i sposobnosti da izdrže često čišćenje.
Oprema za preradu hrane : Pogodna za primjene u hrani, uključujući spremnike, kontejnere i strojeve, gdje su bitne čistoće i otpornosti na hrđe.
Arhitektonski obloga i oblikovanje : često se vidi u ukrasnim primjenama, pruža atraktivan završetak dok se odupire tarišu.
Što je 316 nehrđajući čelik?
316 nehrđajući čelik je još jedan austenitni stupanj koji sadrži 16-18,5% kroma, 10-14% nikla, 2-3% molibdena i maksimalno 0,08% ugljika. Dodavanje molibdena povećava njegovu otpornost na koroziju, posebno u kloridnim i kiselim okruženjima, što ga čini prikladnim za teške uvjete.
Ključna svojstva
Superiorna otpornost na koroziju : Sadržaj molibdena omogućuje 316 nehrđajućeg čelika da izdrže koroziju pittinga i pukotine uzrokovane kloridima i kiselinama.
Izvrsna čvrstoća na visokim temperaturama : održava svoja mehanička svojstva čak i pri povišenim temperaturama, što je prikladno za primjenu visokog topline.
Izvrsna trajnost u teškim uvjetima : 316 nehrđajući čelik može izdržati agresivno okruženje, osiguravajući dugotrajne performanse u zahtjevnim primjenama.
Uobičajene primjene od nehrđajućeg čelika 316
316 -ova otpornost na koroziju i robusnost odgovaraju za zahtjevne industrije, posebno tamo gdje je izloženost korozivnim tvarima rutinska.
Oprema za kemijsku obradu : koristi se u proizvodnim spremnicima, cjevovodima i ventilima za sigurno rukovanje reaktivnim kemikalijama.
Farmaceutska oprema : Idealno za medicinsko okruženje, gdje su čistoća i otpornost na kemijska sredstva za čišćenje ključne.
Morska i offshore okruženja : uobičajena u opremi za čamce, cjevovode morske vode i offshore struktura zbog otpornosti na koroziju slane vode.
Fizička svojstva nehrđajućeg čelika 304 i 316
Kada uspoređujete nehrđajući čelik 304 i 316, važno je razumjeti njihova fizička svojstva. Iako obje razrede dijele mnoge sličnosti, postoje neke značajne razlike.
Gustoća
I 304 i 316 nehrđajući čelik imaju slične gustoće, oko 8,0 g/cm³. Dodavanje molibdena u 316 ne utječe na njegovu gustoću.
Talište
304 nehrđajući čelik ima nešto višu točku taljenja od 316. 304 topi se na približno 1400-1450 ° C, dok se 316 topi na oko 1375-1400 ° C.
Toplinsko širenje i vodljivost
316 nehrđajući čelik ima niži koeficijent toplinske ekspanzije (15,9 x 10⁻⁶/k) u usporedbi s 304 (17,2 x 10⁻⁶/k). Međutim, njihova toplinska vodljivost su gotovo identična, s 304 na 16,2 w/m · k i 316 pri 16,3 w/m · k.
Modul elastičnosti
Obje razrede imaju isti modul elastičnosti pri 193 GPA, što ukazuje na sličnu krutost.
Tablica fizičkih svojstava
| svojstvo | 304 nehrđajući čelik | 316 nehrđajući čelik |
| Gustoća | 8,00 g/cm³ | 8,00 g/cm³ |
| Talište | 1400-1450 ° C | 1375-1400 ° C |
| Toplinsko širenje | 17.2 x 10⁻⁶/k | 15,9 x 10⁻⁶/k |
| Toplinska vodljivost | 16.2 w/m · k | 16.3 w/m · k |
| Modul elastičnosti | 193 GPA | 193 GPA |
Koje su razlike u mehaničkim svojstvima između 304 i 316 nehrđajućeg čelika?
Jačina
Vlačna čvrstoća : 304 nehrđajući čelik obično ima vlačnu čvrstoću od 500-700 MPa, dok 316 nudi nešto nižu vlačnu čvrstoću pri 400-620 MPa. Međutim, oba materijala održavaju visoku čvrstoću u većini uvjeta.
Čvrstoća prinosa : 316 nehrđajući čelik pruža čvrstoću prinosa od oko 348 MPa, što nadmašuje čvrstoću prinosa od 304 od 312 MPa. Ova razlika čini 316 prikladnijim za aplikacije koje zahtijevaju veći otpor deformacije pod opterećenjem.
Tvrdoća
Duktilnost
Izduživanje na pauzi : 304 pokazuje izvrsno izduživanje na pauzi, obično oko 70%, što ga čini visoko duktilnim. 316, iako nešto manje duktila pri 60% izduženju, još uvijek nudi snažnu formabilnost za složene oblike.
Hladna formabilnost : Obje ocjene dobro djeluju u aplikacijama za hladno formiranje, ali veća duktilnost 304 čini ga prilagodljivijim za zamršene oblike.
Tablica mehaničkih svojstava
| svojstvo | 304 nehrđajući čelik | 316 nehrđajući čelik |
| Snaga zatezanja (MPA) | 500-700 | 400-620 |
| Snaga prinosa (MPA) | 312 | 348 |
| Rockwell tvrdoća (b) | 70 | 80 |
| Izduženje pri prekidu (%) | 70 | 60 |
Razlike u otpornosti na koroziju između 304 i 316 nehrđajućeg čelika
Opći otpor korozije
Nehrđajući čelik odolijeva koroziji prvenstveno zbog sadržaja kroma, koji na površini tvori zaštitni oksidni sloj. I 304 i 316 nehrđajući čelici izvrsni u mnogim okruženjima, ali 316 pruža veću otpornost na koroziju zbog dodanog molibdena, koji se bori protiv hrđe i omamljuje čak i u teškim uvjetima.
Korozija za pitiranje i pukotinu
Značajna prednost od nehrđajućeg čelika od 316 je otpor na koroziju pittinga i pukotina, posebno u okruženjima bogatim kloridom. 2-3% molibden u 316 stvara snažnu barijeru protiv lokalizirane korozije, što je idealno za postavke u kojima su prevladavajuće soli ili kisele tvari. Suprotno tome, 304, iako je otporan na koroziju, osjetljiviji je na pitting u agresivnim okruženjima.
Prijave u agresivnim okruženjima
316 nehrđajući čelik nadmašuje 304 u morskim i kiselim postavkama. Njegova poboljšana otpornost na koroziju slane vode čini ga popularnima za morsku opremu, dok njegova izdržljivost protiv kiselih spojeva podržava njegovu upotrebu u kemijskoj i farmaceutskoj industriji. Iako 304 dobro djeluje u većini ne-sitnice, ne kiseli okruženja, 316 ostaje preferirani izbor za ekstremne uvjete.
Usporedna tablica faktora otpornosti na koroziju
| Faktor | 304 nehrđajući čelik | 316 nehrđajući čelik |
| Sadržaj kroma | 18-20% | 16-18,5% |
| Sadržaj nikla | 8-10,5% | 10-14% |
| Sadržaj molibdena | - | 2-3% |
| Ekvivalentni broj otpora za jačanje (PRN) | 18-20 | 24-28 |
| Pogodno za morsko okruženje | Umjeren | Izvrstan |
| Otpornost na kisela stanja | Dobro | Izvrstan |
304 i 316 nehrđajući čelik razlikuju se u pogledu izrade
Zavarivost
304 nehrđajući čelik je izvrstan za zavarivanje, prilagođavajući se raznim procesima zavarivanja bez gubitka korozije. Iako je i 316 zavarivanja učinkovito, potrebno je više pažnje za održavanje svojih svojstava otpornih na koroziju u zavarenim područjima. Za zahtjevne zavare u korozivnim okruženjima, upotreba metala za punjenje s dodanim molibdenom osigurava bolje rezultate s 316.
Očvršćivanje hladnog rada
I 304 i 316 razreda se stvrdne kada su radili u hladnom stanju, što može povećati njihovu snagu. Hladni rad omogućava tim čelicima da dobiju žilavost i snagu, ali mogu zahtijevati žarenje nakon rada za ublažavanje unutarnjih stresova.
Oblikovanje
304 nehrđajući čelik je vrlo oblikovan, lako se oblikuje u različite oblike bez ugrožavanja čvrstoće. To ga čini idealnim za aplikacije kojima je potrebno opsežno oblikovanje. 316 nudi i dobru formabilnost, iako je nešto manje prilagodljiv od 304 zbog svog sadržaja molibdena, što može utjecati na fleksibilnost.
Obradivost
U žaruljenom stanju, obje su razrede relativno lako strogo, iako je 304 neznatno strože zbog njegove niže tvrdoće. To čini 304 poželjnije za zamršene dijelove koji zahtijevaju opsežnu obradu, dok je 316 prikladniji tamo gdje je visoka otpornost na koroziju prioritet.
| Faktor izrade | 304 nehrđajući čelik | 316 nehrđajući čelik |
| Zavarivost | Izvrstan | Dobro |
| Očvršćivanje hladnog rada | Da | Da |
| Oblikovanje | Vrlo dobar | Dobro |
| Obradivost | Malo bolje | Dobro |
Usporedba troškova između 304 i 316 nehrđajućeg čelika?
304 nehrđajući čelik, koji se često naziva 'standardni ', široko se koristi za opće aplikacije. Njegov niži trošak čini ga proračunskom opcijom za projekte u kojima ekstremna korozijska otpornost nije presudna. Nepostojanje molibdena, pronađenog u 316, održava 304 cijenu pristupačnije.
316 nehrđajući čelik sadrži veće količine nikla i uključuje 2-3% molibdena, što uvelike povećava njegovu otpornost na kloride i oštre kemikalije. Ovi dodatni elementi čine 316 skupljim od 304, ponekad i do 40%. Ulaganje u 316 može biti isplativije u visoko korozivnim okruženjima, proširujući životni vijek proizvoda i smanjujući potrebe za održavanjem.
Kako odabrati između 304 i 316 nehrđajući čelik?
Odabir prave ocjene od nehrđajućeg čelika ključno je za osiguranje optimalnih performansi i isplativosti. Kada odlučujete između 304 i 316, razmotrite sljedeće čimbenike:
Okolišni čimbenici
304 nehrđajući čelik : pogodno za primjene opće namjene s umjerenim izlaganjem korozivnim okruženjima. Dobro se snalazi u atmosferskim uvjetima, preradi hrane i blago kiselom okruženju.
316 nehrđajući čelik : idealno za teška okruženja s velikim izlaganjem kloridima, poput morskih ili obalnih primjena. Također nudi vrhunsku otpornost na koroziju pittinga i pukotina u kiselom okruženju.
Proračunska razmatranja
304 nehrđajući čelik : Kada je trošak primarna briga i primjena ne zahtijeva vrhunsku otpornost na koroziju od 316, 304 može biti ekonomičniji izbor.
316 nehrđajući čelik : Iako je u početku skuplji, 316 može pružiti dugoročne uštede troškova u aplikacijama gdje njegova vrhunska otpornost na koroziju proširuje radni vijek trajanja komponente.
Zahtjevi za izvedbu
Mehanička čvrstoća : Obje ocjene nude izvrsna mehanička svojstva, ali 316 ima nešto veću vlačnu i prinosnu čvrstoću.
Toplinski otpor : 304 i 316 imaju sličnu toplinsku otpornost, a 304 ima nešto veću maksimalnu uslužnu temperaturu.
Otpornost na koroziju : 316 nudi vrhunsku otpornost na koroziju, posebno protiv klorida i kiselina, zbog svog sadržaja molibdena.
Tablica faktora donošenja odluka
| Faktor | 304 nehrđajući čelik | 316 nehrđajući čelik |
| Okolišni čimbenici | Umjerena korozija | Oštro okruženje |
| Proračunska razmatranja | Isplativ | Dugoročna ušteda |
| Mehanička čvrstoća | Izvrstan | Malo više |
| Toplin | Neznatno viša maksimalna temp | Sličan |
| Otpor korozije | Dobro | Superiorni |
Sažetak
Razumijevanje razlika između 304 i 316 nehrđajući čelik ključno je za pravilan izbor. Dok 304 nudi uštedu troškova i opću izdržljivost, 316 pruža vrhunsku otpornost na koroziju zbog svog sadržaja molibdena. Odabir ispravne ocjene ovisi o čimbenicima poput okoliša, izloženosti korozivnim tvarima, potrebnim snagom i proračunom.
Odaberite 304 za svakodnevne, ne-korozivne aplikacije gdje je trošak primarna briga. Za morske, kemijske ili teške postavke, 316 nudi dugoročne performanse. S obzirom na to da ovi čimbenici pomažu osigurati da nehrđajući čelik učinkovito zadovoljava potrebe za projektom.
Referentni izvori
SAE 316L nehrđajući čelik
SAE 304 nehrđajući čelik
Nehrđajući čelik
CNC obrada za nehrđajući čelik
Često postavljana pitanja (FAQ)
P: Koja je glavna razlika između 304 i 316 nehrđajućeg čelika?
Ključna razlika je u tome što 316 sadrži 2-2,5% molibdena, dok 304 ne. 316 također ima nešto više nikla (10-13%) od 304 (8-10,5%), što ga čini otpornijim na koroziju.
P: Zašto 316 nehrđajući čelik košta više od 304?
316 nehrđajući čelik košta oko 40% više jer sadrži dodatni molibden i veći sadržaj nikla, koji su skupi legirajući elementi.
P: Kako za svoj projekt mogu odabrati između 304 i 316?
Odaberite 304 za opće svrhe i zatvorene aplikacije. Odaberite 316 Ako vaš projekt uključuje morsko okruženje, kemijsku izloženost ili zahtijeva veću otpornost na koroziju.
P: Koje su tipične temperaturne granice za 304 u odnosu na 316 nehrđajući čelik?
304 djeluje do 870 ° C (1500 ° F), ali može korodirati između 425-860 ° C (797-1580 ° F). 316 najbolje djeluje između 454 ° C (850 ° F) i 843 ° C (1550 ° F).
P: Koje aplikacije najčešće koriste svaku vrstu nehrđajućeg čelika?
304 se obično koristi u kuhinjskoj opremi, uređajima i medicinskim alatima, dok se 316 preferira za morsku opremu, farmaceutsku preradu i kemijske spremnike.
