Thép không gỉ ở khắp mọi nơi, từ đồ dùng nhà bếp đến các tòa nhà chọc trời. 304 và 316 là hai trong số các thép không gỉ phổ biến nhất, mỗi loại có các thuộc tính duy nhất cho các môi trường khác nhau. Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ khám phá sự khác biệt chính của họ, bao gồm thành phần, hiệu suất và các ứng dụng lý tưởng. Khám phá lý do tại sao chọn các tác động cấp độ phù hợp, độ bền và sức đề kháng.
Thép không gỉ là gì?
Thép không gỉ là một hợp kim chống ăn mòn có chứa tối thiểu 10,5% crom. Hàm lượng crom này cho phép hình thành một lớp thụ động, được gọi là lớp oxit crom, bảo vệ thép khỏi rỉ sét và ăn mòn. Thép không gỉ được chia thành năm gia đình dựa trên cấu trúc tinh thể và các yếu tố hợp kim của chúng:
Austenitic : Gia đình phổ biến nhất, bao gồm các lớp 304 và 316. Không từ tính và không cứng bằng cách xử lý nhiệt, thép không gỉ Austenitic cung cấp mức độ crom và niken cao để chống ăn mòn tuyệt vời.
Ferritic : Được biết đến với khả năng chống ăn mòn vừa phải, khả năng định dạng tốt và chi phí thấp, thường được sử dụng trong các ứng dụng ô tô.
Martensitic : Cung cấp sức mạnh và độ cứng cao hơn, thường được sử dụng trong các công cụ dao kéo và phẫu thuật.
Song công : một sự pha trộn của các cấu trúc austenit và ferritic, thép song công cân bằng sức mạnh và khả năng chống ăn mòn để sử dụng trong môi trường biển.
Lượng mưa cứng : Thép không gỉ có độ bền cao, thường được sử dụng trong hàng không vũ trụ, do tính chất được xử lý nhiệt của nó.
| gia đình | Đặc điểm | Lớp phổ biến |
| Austenitic | Không từ tính, kháng ăn mòn tuyệt vời, khả năng định dạng tốt | 304, 316 |
| Ferritic | Từ tính, khả năng chống ăn mòn tốt, khả năng định dạng hạn chế | 430, 439 |
| Martensitic | Từ tính, cường độ cao, khả năng chống ăn mòn vừa phải | 410, 420 |
| Song công | Từ tính, cường độ cao, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời | 2205, 2507 |
| Lượng mưa cứng | Từ tính, cường độ cao, khả năng chống ăn mòn tốt | 17-4 pH, 15-5 pH |
Trong số các gia đình này, thép không gỉ Austenitic được sử dụng rộng rãi nhất, chiếm khoảng 70% tổng sản lượng thép không gỉ. Chúng được biết đến với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng định dạng tốt và khả năng hàn. Hai lớp Austenitic phổ biến nhất là 304 và 316, mà chúng ta sẽ thảo luận chi tiết trong các phần sau.
Thép không gỉ 304 là gì?
Thép không gỉ 304 là loại austenitic chứa 18-20% crom, 8-10,5% niken và tối đa 0,08% carbon. Thành phần hóa học này mang lại cho nó khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng khác nhau.
Thuộc tính chính của thép không gỉ 304
Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời : Hàm lượng crom cao cho phép hình thành lớp oxit bảo vệ, ngăn ngừa rỉ sét và ăn mòn trong hầu hết các môi trường.
Khả năng định dạng tốt và khả năng hàn : 304 Thép không gỉ có thể dễ dàng định hình và hàn, làm cho nó linh hoạt cho các quy trình sản xuất.
Độ bền cao : Nó được biết đến với sức mạnh và khả năng chịu được hao mòn hàng ngày, đảm bảo hiệu suất lâu dài.
Các ứng dụng phổ biến của thép không gỉ 304
304 Độ bền của thép không gỉ, dễ làm sạch và khả năng chống ăn mòn làm cho nó trở nên phổ biến trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, kiến trúc và các sản phẩm gia dụng. Sử dụng phổ biến bao gồm:
Thiết bị nhà bếp : Được sử dụng cho bồn rửa, dao kéo và thiết bị do khả năng chống ăn mòn và khả năng chịu được việc làm sạch thường xuyên.
Thiết bị chế biến thực phẩm : Thích hợp cho các ứng dụng cấp thực phẩm, bao gồm xe tăng, thùng chứa và máy móc, nơi sạch sẽ và kháng gỉ là rất cần thiết.
Kiến trúc trang trí và đúc : Thường thấy trong các ứng dụng trang trí, nó cung cấp một kết thúc hấp dẫn trong khi chống lại sự mờ nhạt.
Thép không gỉ 316 là gì?
Thép không gỉ 316 là một loại austenitic khác chứa 16-18,5% crom, 10-14% niken, 2-3% molybdenum và tối đa 0,08% carbon. Việc bổ sung molybden tăng cường khả năng chống ăn mòn của nó, đặc biệt là trong môi trường clorua và axit, làm cho nó phù hợp với điều kiện khắc nghiệt.
Thuộc tính chính
Khả năng chống ăn mòn vượt trội : Hàm lượng molybden cho phép thép không gỉ 316 chịu được rỗ và ăn mòn kẽ hở do clorua và axit gây ra.
Sức mạnh tuyệt vời ở nhiệt độ cao : Nó duy trì tính chất cơ học của nó ngay cả ở nhiệt độ cao, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao.
Độ bền lớn trong điều kiện khắc nghiệt : thép không gỉ 316 có thể chịu được môi trường tích cực, đảm bảo hiệu suất lâu dài trong các ứng dụng đòi hỏi.
Các ứng dụng phổ biến của thép không gỉ 316
Khả năng chống ăn mòn và mạnh mẽ của 316 phù hợp với các ngành công nghiệp đòi hỏi, đặc biệt là khi tiếp xúc với các chất ăn mòn là thói quen.
Thiết bị xử lý hóa học : Được sử dụng trong các bể sản xuất, đường ống và van để xử lý các hóa chất phản ứng một cách an toàn.
Thiết bị dược phẩm : Lý tưởng cho môi trường y tế, trong đó độ sạch và khả năng kháng chất tẩy rửa hóa chất là rất quan trọng.
Môi trường biển và ngoài khơi : phổ biến trong các phụ kiện thuyền, đường ống nước biển và các cấu trúc ngoài khơi do khả năng phục hồi của nó chống ăn mòn nước mặn.
Các tính chất vật lý của thép không gỉ 304 và 316
Khi so sánh thép không gỉ 304 và 316, điều quan trọng là phải hiểu các tính chất vật lý của chúng. Trong khi cả hai lớp chia sẻ nhiều điểm tương đồng, có một số khác biệt đáng chú ý.
Tỉ trọng
Cả thép không gỉ 304 và 316 đều có mật độ tương tự, khoảng 8,0 g/cm⊃3 ;. Việc bổ sung molypden năm 316 không ảnh hưởng đáng kể đến mật độ của nó.
Điểm nóng chảy
304 Thép không gỉ có điểm nóng chảy cao hơn một chút so với 316. 304 tan ở khoảng 1400-1450 ° C, trong khi 316 tan chảy ở khoảng 1375-1400 ° C.
Sự mở rộng nhiệt và độ dẫn điện
Thép không gỉ 316 có hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn (15,9 x 10⁻⁶/k) so với 304 (17,2 x 10⁻⁶/k). Tuy nhiên, độ dẫn nhiệt của chúng gần như giống hệt nhau, với 304 ở 16,2 W/m · K và 316 ở 16,3 W/m · k.
Mô đun đàn hồi
Cả hai lớp đều có cùng một mô đun đàn hồi ở 193 GPa, cho thấy độ cứng tương tự.
Bảng tính chất vật lý
| tài sản | 304 Thép không gỉ | 316 Thép không gỉ |
| Tỉ trọng | 8,00 g/cm³ | 8,00 g/cm³ |
| Điểm nóng chảy | 1400-1450 ° C. | 1375-1400 ° C. |
| Mở rộng nhiệt | 17,2 x 10⁻⁶/k | 15,9 x 10⁻⁶/k |
| Độ dẫn nhiệt | 16.2 W/m · k | 16.3 W/m · k |
| Mô đun đàn hồi | 193 GPA | 193 GPA |
Sự khác biệt về tính chất cơ học giữa thép không gỉ 304 đến 316 là gì?
Sức mạnh
Độ bền kéo : thép không gỉ 304 thường có cường độ kéo dài 500-700 MPa, trong khi 316 cung cấp cường độ kéo thấp hơn một chút ở mức 400-620 MPa. Tuy nhiên, cả hai vật liệu đều duy trì sức mạnh cao trong hầu hết các điều kiện.
Sức mạnh năng suất : Thép không gỉ 316 cung cấp cường độ năng suất khoảng 348 MPa, vượt qua sức mạnh năng suất của 304 là 312 MPa. Sự khác biệt này làm cho 316 phù hợp hơn cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống biến dạng cao hơn khi tải.
Độ cứng
Độ dẻo
Độ giãn dài khi nghỉ : 304 triển lãm kéo dài tuyệt vời vào giờ nghỉ, thường là khoảng 70%, làm cho nó rất dễ uốn. 316, trong khi ít dễ uốn hơn ở độ giãn dài 60%, vẫn cung cấp khả năng định dạng mạnh mẽ cho các hình dạng phức tạp.
Khả năng định dạng lạnh : Cả hai lớp đều hoạt động tốt trong các ứng dụng hình thành lạnh, nhưng độ dẻo cao hơn của 304 làm cho nó dễ thích nghi hơn đối với các hình thức phức tạp.
Bảng tính chất cơ học
| thuộc tính | 304 Thép không gỉ | 316 Thép không gỉ |
| Độ bền kéo (MPA) | 500-700 | 400-620 |
| Sức mạnh năng suất (MPA) | 312 | 348 |
| Độ cứng của Rockwell (B) | 70 | 80 |
| Kéo dài khi nghỉ (%) | 70 | 60 |
Sự khác biệt về khả năng chống ăn mòn giữa thép không gỉ 304 và 316
Kháng ăn mòn nói chung
Thép không gỉ chống lại sự ăn mòn chủ yếu do hàm lượng crom của nó, tạo thành một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt. Cả hai thép không gỉ 304 và 316 đều vượt trội trong nhiều môi trường, nhưng 316 cung cấp khả năng chống ăn mòn lớn hơn do thêm molypden của nó, chống lại rỉ sét và làm mờ đi ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.
Rỗ và ăn mòn kẽ hở
Một lợi thế đáng kể của thép không gỉ 316 là khả năng chống ăn mòn và ăn mòn kẽ hở, đặc biệt là trong môi trường giàu clorua. Molypden 2-3% trong 316 tạo ra một rào cản mạnh mẽ chống lại sự ăn mòn cục bộ, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các thiết lập trong đó các chất muối hoặc các chất axit là phổ biến. Ngược lại, 304, trong khi chống ăn mòn, dễ bị tổn thương hơn trong việc rỗ trong môi trường hung hăng.
Các ứng dụng trong môi trường tích cực
316 Thép không gỉ vượt trội hơn 304 trong môi trường biển và axit. Tăng cường khả năng chống ăn mòn nước mặn của nó làm cho nó phổ biến đối với các thiết bị biển, trong khi độ bền của nó chống lại các hợp chất axit hỗ trợ việc sử dụng nó trong các ngành công nghiệp hóa học và dược phẩm. Mặc dù 304 hoạt động tốt trong hầu hết các môi trường phi chủ yếu, không axit, 316 vẫn là lựa chọn ưa thích cho các điều kiện khắc nghiệt.
Bảng so sánh các yếu tố kháng ăn mòn
| yếu tố | 304 Thép không gỉ | 316 Thép không gỉ |
| Hàm lượng crom | 18-20% | 16-18,5% |
| Nội dung niken | 8-10,5% | 10-14% |
| Nội dung molybdenum | - | 2-3% |
| Số lượng kháng tương đương (Pren) | 18-20 | 24-28 |
| Thích hợp cho môi trường biển | Vừa phải | Xuất sắc |
| Khả năng chống lại điều kiện axit | Tốt | Xuất sắc |
Thép không gỉ 304 và 316 khác nhau về chế tạo
Khả năng hàn
304 Thép không gỉ là tuyệt vời để hàn, thích ứng tốt với các quy trình hàn khác nhau mà không mất khả năng chống ăn mòn. Mặc dù 316 mối hàn cũng có hiệu quả, nhưng nó đòi hỏi nhiều sự chăm sóc hơn để duy trì các đặc tính chống ăn mòn ở các khu vực hàn. Đối với các mối hàn yêu cầu trong môi trường ăn mòn, sử dụng kim loại phụ có thêm molybden đảm bảo kết quả tốt hơn với 316.
Công việc lạnh làm cứng
Cả hai lớp 304 và 316 đều cứng khi làm việc trong tình trạng lạnh, có thể làm tăng sức mạnh của họ. Làm việc lạnh cho phép những loại thép này đạt được độ dẻo dai và sức mạnh nhưng có thể yêu cầu ủ sau khi làm việc để giảm căng thẳng nội bộ.
Tính định dạng
304 Thép không gỉ có tính hình thức cao, dễ dàng được định hình thành các dạng khác nhau mà không ảnh hưởng đến sức mạnh. Điều này làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng cần định hình rộng rãi. 316 cũng cung cấp khả năng định dạng tốt, mặc dù nó có khả năng thích nghi hơn một chút so với 304 do hàm lượng molybdenum của nó, có thể ảnh hưởng đến tính linh hoạt.
Khả năng gia công
Ở trạng thái ủ, cả hai lớp tương đối dễ dàng để máy, mặc dù 304 có khả năng cân bằng hơn một chút do độ cứng thấp hơn. Điều này làm cho 304 thích hợp hơn cho các bộ phận phức tạp đòi hỏi gia công rộng rãi, trong khi 316 phù hợp hơn trong đó khả năng chống ăn mòn cao là ưu tiên hàng đầu.
| Yếu tố chế tạo | 304 Thép không gỉ | 316 Thép không gỉ |
| Khả năng hàn | Xuất sắc | Tốt |
| Công việc lạnh làm cứng | Đúng | Đúng |
| Tính định dạng | Rất tốt | Tốt |
| Khả năng gia công | Tốt hơn một chút | Tốt |
Sự so sánh chi phí giữa thép không gỉ 304 đến 316?
304 Thép không gỉ, thường được gọi là cấp 'Standard ', được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng chung. Chi phí thấp hơn của nó làm cho nó trở thành một lựa chọn thân thiện với ngân sách cho các dự án trong đó khả năng chống ăn mòn cực độ không quan trọng. Sự vắng mặt của molybdenum, được tìm thấy trong năm 316, giữ cho giá 304 hợp lý hơn.
Thép không gỉ 316 chứa lượng niken cao hơn và bao gồm 2-3% molybdenum, giúp tăng cường đáng kể khả năng kháng clorua và hóa chất khắc nghiệt. Các yếu tố bổ sung này làm cho 316 đắt hơn 304, đôi khi lên tới 40%. Đầu tư vào năm 316 có thể hiệu quả hơn trong môi trường ăn mòn cao, kéo dài tuổi thọ sản phẩm và giảm nhu cầu bảo trì.
Làm thế nào để chọn từ 304 đến 316 thép không gỉ?
Chọn cấp độ thép không gỉ phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và hiệu quả chi phí tối ưu. Khi quyết định từ 304 đến 316, hãy xem xét các yếu tố sau:
Các yếu tố môi trường
304 Thép không gỉ : Thích hợp cho các ứng dụng đa năng với tiếp xúc vừa phải với môi trường ăn mòn. Nó hoạt động tốt trong điều kiện khí quyển, chế biến thực phẩm và môi trường axit nhẹ.
316 Thép không gỉ : Lý tưởng cho các môi trường khắc nghiệt với phơi nhiễm cao với clorua, chẳng hạn như các ứng dụng biển hoặc ven biển. Nó cũng cung cấp khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở vượt trội trong môi trường axit.
Cân nhắc về ngân sách
304 Thép không gỉ : Khi chi phí là mối quan tâm chính và ứng dụng không yêu cầu khả năng chống ăn mòn vượt trội là 316, 304 có thể là một lựa chọn tiết kiệm hơn.
Thép không gỉ 316 : Mặc dù ban đầu đắt hơn, 316 có thể cung cấp tiết kiệm chi phí dài hạn trong các ứng dụng trong đó khả năng chống ăn mòn vượt trội của nó kéo dài tuổi thọ của thành phần.
Yêu cầu hiệu suất
Sức mạnh cơ học : Cả hai lớp đều cung cấp các đặc tính cơ học tuyệt vời, nhưng 316 có độ bền kéo và năng suất cao hơn một chút.
Điện trở nhiệt : 304 và 316 có điện trở nhiệt tương tự, với 304 có nhiệt độ dịch vụ tối đa cao hơn một chút.
Kháng ăn mòn : 316 cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt là chống lại clorua và axit, do hàm lượng molypden của nó.
Bảng các yếu tố ra quyết định
| Yếu tố | 304 Thép không gỉ | 316 Thép không gỉ |
| Các yếu tố môi trường | Ăn mòn vừa phải | Môi trường khắc nghiệt |
| Cân nhắc về ngân sách | Hiệu quả chi phí | Tiết kiệm dài hạn |
| Sức mạnh cơ học | Xuất sắc | Cao hơn một chút |
| Điện trở nhiệt | Nhiệt độ tối đa cao hơn một chút | Tương tự |
| Kháng ăn mòn | Tốt | Thượng đẳng |
Bản tóm tắt
Hiểu được sự khác biệt giữa thép không gỉ 304 đến 316 là rất quan trọng để đưa ra lựa chọn đúng đắn. Trong khi 304 cung cấp tiết kiệm chi phí và độ bền chung, 316 cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội do hàm lượng molypden của nó. Chọn lớp chính xác phụ thuộc vào các yếu tố như môi trường, tiếp xúc với các chất ăn mòn, sức mạnh cần thiết và ngân sách.
Chọn 304 cho các ứng dụng hàng ngày, không ăn mòn trong đó chi phí là mối quan tâm chính. Đối với các thiết lập biển, hóa chất hoặc nặng clorua, 316 cung cấp hiệu suất lâu dài. Xem xét các yếu tố này giúp đảm bảo dự án Thép không gỉ đáp ứng nhu cầu hiệu quả.
Nguồn tham khảo
Thép không gỉ SAE 316L
Thép không gỉ SAE 304
Thép không gỉ
Gia công CNC cho thép không gỉ
Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)
Q: Sự khác biệt chính giữa thép không gỉ 304 và 316 là gì?
Sự khác biệt chính là 316 chứa 2-2,5% molybdenum trong khi 304 không. 316 cũng có nhiều niken hơn một chút (10-13%) so với 304 (8-10,5%), làm cho nó chống ăn mòn hơn.
Q: Tại sao thép không gỉ 316 có giá hơn 304?
316 thép không gỉ có giá cao hơn khoảng 40% vì nó chứa thêm molybdenum và hàm lượng niken cao hơn, là các yếu tố hợp kim đắt tiền.
Q: Làm thế nào tôi có thể chọn từ 304 đến 316 cho dự án của mình?
Chọn 304 cho mục đích chung và các ứng dụng trong nhà. Chọn 316 Nếu dự án của bạn liên quan đến môi trường biển, phơi nhiễm hóa học hoặc yêu cầu kháng ăn mòn cao hơn.
H: Các giới hạn nhiệt độ điển hình cho 304 so với thép không gỉ là gì?
304 thực hiện tốt tới 870 ° C (1500 ° F) nhưng có thể ăn mòn giữa 425-860 ° C (797-1580 ° F). 316 hoạt động tốt nhất giữa 454 ° C (850 ° F) và 843 ° C (1550 ° F).
Q: Những ứng dụng nào phổ biến nhất sử dụng từng loại thép không gỉ?
304 thường được sử dụng trong thiết bị nhà bếp, thiết bị và các công cụ y tế, trong khi 316 được ưa thích cho thiết bị biển, chế biến dược phẩm và bể chứa hóa chất.
