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304、304L、316、316L的區別,這下全了!

我們經常用一個字叫“鋼”

形容軍事力量強大,叫鋼鐵長城

形容志向遠大,叫鋼鐵雄心

有人物形象,叫鋼鐵俠

又如地勢險惡,叫鋼鋸嶺

甚至有人起名字,叫鋼子,聽起來就很叼

更有人虧大也說:我爸是李gang

鋼還有個弟弟叫“鐵”,也很NB

形容關係好叫,鐵哥們兒

形容組合叫,鐵三角

也用在名字裡,比如足球運動員李鐵,排球運動員鐵榔頭(郎平)

一、 不鏽鋼是什麼鋼?

不鏽鋼是鋼的一個種類,鋼是指含有碳(C)量在2%以下的稱之為鋼,大於2%是鐵。鋼在冶煉過程中加入鉻(Cr)、鎳(Ni)、錳(Mn)、矽(Si)、鈦(Ti)、鉬(Mo)等合金元素改善了鋼的效能使鋼具有了耐腐性(即不上鏽)就是我們常說的不鏽鋼。

“鋼”和“鐵”究竟是何物,有什麼特性,又有什麼關係,我們平時所說的304、304L、316、 316L又是怎麼來的,相互之間又有什麼區別?

鋼:以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,並含有其他元素的材料。——GB/T 13304-91《鋼分類》

鐵:一種金屬元素,原子序號26。鐵材料有很強的鐵磁性,並有良好的可塑性和導熱性。

不鏽鋼:耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不鏽性的鋼種。通常使用的鋼種為304、304L、316、 316L,是奧氏體不鏽鋼的300系列鋼。

二、為什麼不鏽鋼有不同的鋼號?

不鏽鋼在冶煉過程當中,由於加入合金元素品種不同,不同品種加入量的不同。其特性也是不同的,為了加以區別則冠上了不同的鋼號,下面是常見裝飾用不鏽鋼不同鋼號“合金元素”含量表僅供參考:

化學成分(質量分數,%)

鋼號碳矽錳磷硫鉻鎳304≤0.08≤1.00≤2.00≤0.045≤0.0318-208-10301≤0.15≤1.00≤2.00≤0.045≤0.0316-186-8202≤0.15≤1.007.5-10≤0.05≤0.0317-194-6201≤0.15≤1.005.5-7.5≤0.05≤0.0316-183.5-5.5304不鏽鋼

效能介紹

304不鏽鋼是最普遍的鋼種,作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;衝壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象(無磁性,便用溫度-196℃~800℃)。

適用範圍

家庭用品(1、2類餐具、櫥櫃、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸)

汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模製品)

醫療器具,建材,化學,食品工業,農業,船舶部件

304L不鏽鋼(L為低碳)

效能介紹

作為低碳的304鋼,在一般狀態下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接後或者消除應力後,其抗晶界腐蝕能力優秀;在未進行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。

適用範圍

應用於抗晶界腐蝕性要求高的化學、煤炭、石油產業的野外露天機器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。

316不鏽鋼

效能介紹

316不鏽鋼因新增鉬,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(無磁性)。

適用範圍

海水裡用裝置、化學、染料、造紙、草酸、肥料等生產裝置;照像、食品工業、沿海地區設施、繩索、CD杆、螺栓、螺母。

316L不鏽鋼(L為低碳)

效能介紹

作為316鋼種的低碳系列,除與316鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優。

適用範圍

對抗晶界腐蝕性有特別要求的產品。

性 能 對 比

化學組分

316和316L不鏽鋼是含鉬不鏽鋼種。316L不鏽鋼中的鉬含量略高於316不鏽鋼.由於鋼中鉬,該鋼種總的效能優於310和304不鏽鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低於15%和高於85%時,316不鏽鋼具有廣泛的用途。316不鏽鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的效能,所以通常用於海洋環境。316L不鏽鋼的最大碳含量0.03,可用於焊接後不能進行退火和需要最大耐腐蝕性的用途中。

耐腐蝕性

316不鏽鋼耐腐蝕效能優於304不鏽鋼,在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的效能。而且316不鏽鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。

一般來說,304不鏽鋼與316不鏽鋼在抗化學腐蝕效能方面差別不大,不過在某些特定介質下有所區別。

最初開發出的不鏽鋼為 304,在特定情況下,這種材料對點腐蝕(Pitting Corrosion)比較敏感。額外增加2-3%的鉬可以減少這種敏感性,這樣就誕生了316。此外,這些額外的鉬還可以降低某些熱有機酸的腐蝕。

316 不鏽鋼幾乎成為食品飲料行業標準材料。由於世界範圍內鉬元素的短缺及316 不鏽鋼中鎳含量更多,316 不鏽鋼的價格比304 不鏽鋼更貴。

點腐蝕是一種主要由不鏽鋼表面沉積腐蝕引起的現象,這是因為缺氧而不能形成氧化鉻保護層。

尤其在小型閥門中,閥板上出現沉積的可能性很小,因此點腐蝕也很少發生。

在各種型別的水介質(蒸餾水、飲用水、河水、鍋爐水、海水等)中,304 不鏽鋼與316不鏽鋼的抗腐蝕效能幾乎一樣,除非介質中氯離子的含量非常高,此時316 不鏽鋼就更合適。

在大多數情況下,304 不鏽鋼與316 不鏽鋼的抗腐蝕效能沒有多大區別,但有些情況下也可能差別很大,需具體情況具體分析。一般來說閥門使用者應該心中有數,因為他們會根據介質的情況選擇容器和管道的材質,不建議向用戶推薦材料。

耐熱性

在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中,316不鏽鋼具有好的耐氧化效能。在800-1575度的範圍內,最好不要連續作用316不鏽鋼,但在該溫度範圍以外連續使用316不鏽鋼時,該不鏽鋼具有良好的耐熱性。316L不鏽鋼的耐碳化物析出的效能比316不鏽鋼更好,可用上述溫度範圍。

熱處理

在1850-2050度的溫度範圍內進行退火,然後迅速退火,然後迅速冷卻。316不鏽鋼不能過熱處理進行硬化。

焊接

316不鏽鋼具有良好的焊接效能。可採用所有標準的焊接方法進行焊接。焊接時可根據用途,分別採用316Cb、316L或309Cb不鏽鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕效能,316不鏽鋼鋼的焊接斷面需要進行焊後退火處理。如果使用316L不鏽鋼,不需要進行焊後退火處理。

機械效能

在所有鋼材中,奧氏體不鏽鋼的屈服點最低。因此從機械效能考慮,奧氏體不鏽鋼的並不是用在閥杆的最佳材料,因為要保證一定的強度,閥杆的直徑就會加大。屈服點不能通過熱處理來提高,但可以通過冷成型提高。

磁性

由於奧氏體不鏽鋼的廣泛應用,給人們造成所有不鏽鋼都沒有磁性的錯誤印象。對奧氏體不鏽鋼而言,基本可以理解為非磁性,經淬火的鍛鋼確實如此。但通過冷成型處理的304會多少帶點磁性。對鑄鋼而言,如果是100%奧氏體不鏽鋼則沒有磁性。

低 碳 類 型 的 不 鏽 鋼

奧氏體不鏽鋼的抗腐蝕效能來自金屬表面形成的氧化鉻保護層。如果材料加熱到450℃到900℃高溫,材料的結構就會發生變化,沿晶體邊緣會形成碳化鉻。這樣在晶體邊沿就無法形成氧化鉻保護層,從而導致抗腐蝕效能降低。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕”。

由此開發出了 304L 不鏽鋼和316L 不鏽鋼來對抗這種腐蝕。304L 不鏽鋼和316L 不鏽鋼的含碳量都較低,因為碳含量減少,所以就不會產生碳化鉻,也就不會生成晶間腐蝕。

應該說明的是,較高的晶間腐蝕敏感性並不意味著非低碳材料就更容易腐蝕。在高氯環境中,這種敏感性也越高。

請注意這種現象緣於高溫(450℃-900℃)。通常焊接是達到這個溫度的直接原因。對於軟閥座常規蝶閥而言,由於我們並不在閥板上進行焊接操作,因此採用低碳不鏽鋼並沒有多大意義,不過大多數規格書會要求304L 不鏽鋼或316L 不鏽鋼

不鏽鋼為啥也生鏽不鏽鋼為什麼也生鏽? 當不鏽鋼管表面出現褐色鏽斑(點)的時候,人們大感驚奇:認為 “不鏽鋼是不生鏽的,生鏽就不是不鏽鋼了,可能是鋼質出現了問題”。 其實,這是對不鏽鋼缺乏瞭解的一種片面的錯誤看法。不鏽鋼在一定的條件下也會生鏽的。

不鏽鋼具有抵抗大氣氧化的能力——即不鏽性,同時也具有在含酸、鹼、鹽的介質中乃腐蝕的能力——即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是 隨其鋼質本身化學組成、加護狀態、使用條件及環境介質型別而改變的。 如304鋼管,在乾燥清潔的大氣中,有絕對優良的抗鏽蝕能力,但將它移到海濱地區,在含有大量鹽份的海霧中,很快就會生鏽了;而316鋼管則表現良好。因此,不是任何一種不鏽鋼,在任何環境下都能耐腐蝕、不生鏽的。

看到這裡一般人頓時疑惑,難道?

不急,先看小巴手繪的一個視訊,腦補一下。

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Reference:科技日報

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