“鋼”和“鐵”究(jiū)竟是何物(wù),有什麼特性,又有什麼關(guān)系,平時所見的304、304L、316、316L又是怎麼來的,相互之間(jiān)又有什麼區别?
鋼:以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。——GB/T13304-91《鋼分(fèn)類》
鐵:一種金屬元素(sù),原子(zǐ)序号26。鐵材料有很強的鐵磁性,并有良好的可塑性和導熱性。
不鏽(xiù)鋼:耐空氣、蒸汽、水(shuǐ)等弱腐蝕介質或具有不鏽性的(de)鋼種。通常使用(yòng)的鋼(gāng)種為304、304L、316、316L,是奧(ào)氏體不鏽鋼的300系列鋼。
304不鏽鋼(gāng)
性能介紹
304不鏽鋼是zui普(pǔ)遍的鋼(gāng)種,作為一(yī)種用途(tú)廣泛的鋼,具(jù)有(yǒu)良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無(wú)熱處理硬化現象(無磁性,便用溫度(dù)-196℃~800℃)。
适用範圍
家庭用(yòng)品(1、2類餐具、櫥(chú)櫃、室内管線、熱水器、鍋爐(lú)、浴缸)
汽車配件(jiàn)(風擋雨(yǔ)刷、消聲器、模制品)
醫療器具,建材(cái),化學,食品工業,農業,船舶部件等
304L不鏽鋼(L為低(dī)碳(tàn))
性能介紹(shào)
作為低碳的304鋼,在一般狀态下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接後(hòu)或者消除應力(lì)後,其抗晶界腐蝕能力優秀;在未進行熱處理的(de)情況(kuàng)下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
适用範圍
應用(yòng)于抗晶界腐蝕性要求高的化學、煤炭、石油産業的野(yě)外露天機器,建材耐熱零件(jiàn)及熱處理有困難的零件。
316不鏽鋼
性能介(jiè)紹
316不鏽鋼因添加钼(mù),故其耐蝕性、耐(nài)大氣腐蝕性和(hé)高溫強度特别好,可在苛酷的條件下使(shǐ)用;加工硬化性優(yōu)(無磁性)。
适用(yòng)範圍
海水裡用(yòng)設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料等生産設備;照像、食品工業、沿(yán)海地(dì)區設施(shī)、繩索、CD杆、螺栓、螺母。
316L不鏽鋼(L為低碳)
性能介紹
作為316鋼種(zhǒng)的低碳系列,除與316鋼有(yǒu)相同的特性外,其(qí)抗晶界腐蝕性優。
适用範圍
對抗晶界腐蝕性有特别要求的産品。
性能對(duì)比
化學組分
性能對比化學組分
316和316L不鏽鋼是含钼不鏽(xiù)鋼種。316L不鏽鋼中的钼含量略高于316不(bú)鏽鋼.由于鋼中钼,該鋼種總的(de)性能優于310和304不(bú)鏽(xiù)鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低于15%和高于85%時,316不鏽鋼具(jù)有廣泛的用途。316不鏽鋼還具有良(liáng)好的而氯化物侵(qīn)蝕的(de)性能,所以通(tōng)常用于海洋環境(jìng)。316L不鏽鋼的(de)zui大碳含量0.03,可用于焊接後不能進行退火和需要zui大耐腐蝕性(xìng)的(de)用途中。
耐(nài)腐蝕性(xìng)
316不鏽鋼耐腐蝕(shí)性能(néng)優于304不鏽鋼,在漿和造紙的生産過程中(zhōng)具有良(liáng)好的耐腐蝕的性能。而且316不鏽鋼(gāng)還(hái)耐海洋和侵蝕性(xìng)工業大(dà)氣的侵蝕(shí)。
一般來說,304不鏽鋼(gāng)與316不鏽鋼在抗(kàng)化(huà)學腐蝕性能方面差别不大,不過在某些特定介(jiè)質下有所區别。
zui初開發出的不鏽鋼為304,在(zài)特定情況(kuàng)下,這種材料對點腐蝕(PittingCorrosion)比較敏感。額外增加2-3%的钼可(kě)以減少這種敏感性,這樣就誕生了316。此外,這些額外的钼(mù)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标準材料。由于世界範圍内(nèi)钼元素的短缺(quē)及(jí)316不鏽鋼中鎳含(hán)量(liàng)更多(duō),316不鏽鋼的價格比304不鏽鋼更貴。
點腐蝕是一種(zhǒng)主要由不鏽鋼表面沉(chén)積腐蝕引起的現(xiàn)象,這是因為缺(quē)氧而不能形成氧化鉻保護層。
尤其(qí)在小型閥門中,閥(fá)闆上出現沉積的可能性很(hěn)小,因(yīn)此(cǐ)點腐蝕也很少發生。
在(zài)各種類型的水介質(蒸餾水、飲用水、河水、鍋爐水、海水等)中,304不鏽鋼與(yǔ)316不鏽鋼(gāng)的抗(kàng)腐(fǔ)蝕性能幾乎一樣(yàng),除非介質中氯離子的含量非常高,此時316不鏽鋼就更合适。
在大多數情況下,304不鏽鋼與316不鏽鋼的抗腐(fǔ)蝕性(xìng)能沒(méi)有多大區别,但有些情(qíng)況下也(yě)可能差别很大,需具(jù)體情況具體分析。一般來說閥門用戶應該心中有數,因為他們會根據介質(zhì)的情況選(xuǎn)擇容器和管道(dào)的材質,不建議向用(yòng)戶推薦材(cái)料。
耐熱(rè)性
在1600度以下的間(jiān)斷使(shǐ)用和在1700度以下的連續使用中(zhōng),316不(bú)鏽鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的範圍内,zui好不(bú)要連續(xù)作用316不鏽鋼,但在該溫度範圍(wéi)以(yǐ)外連續使用316不鏽鋼時,該不鏽鋼具有良好的耐熱(rè)性。316L不鏽鋼(gāng)的耐碳化物析出的(de)性能比316不鏽鋼更好,可用上述溫度範圍。
熱處理(lǐ)
在1850-2050度的溫度範圍内進行退火,然(rán)後迅速退火,然後迅(xùn)速冷卻。316不鏽鋼(gāng)不能過熱處理進行硬化。
焊接
316不鏽鋼具(jù)有良(liáng)好(hǎo)的焊接性能。可采(cǎi)用所有标(biāo)準的焊接方法(fǎ)進行焊接。焊接時可根據用(yòng)途,分别采用316Cb、316L或309Cb不(bú)鏽鋼(gāng)填料棒或焊條進行焊接(jiē)。為獲得zui佳的耐腐蝕(shí)性能,316不鏽鋼鋼的焊(hàn)接斷面需要進行(háng)焊(hàn)後退火處理。如(rú)果使用316L不鏽鋼,不(bú)需要進行焊(hàn)後退火處理(lǐ)。
機(jī)械性(xìng)能
機械性
在所有鋼材中,奧氏體不鏽鋼的屈服點zui低。因(yīn)此從(cóng)機械性能考(kǎo)慮(lǜ),奧氏體不鏽鋼的并(bìng)不是用在閥杆的zui佳材料,因為要保證一定的強度,閥杆的直(zhí)徑就會加大。屈(qū)服點不能通過熱處理來提高,但可(kě)以通過冷成型提高。
磁性
由于奧氏體不鏽鋼的廣泛應用,給(gěi)人們造成所有不(bú)鏽鋼都沒有(yǒu)磁性的錯誤印象。對(duì)奧(ào)氏體不鏽鋼而言,基本可以理解(jiě)為非(fēi)磁性,經淬火的(de)鍛鋼(gāng)确實如此。但通過冷成型處理的304會多少帶點磁性(xìng)。對鑄鋼而言,如果是(shì)100%奧(ào)氏體不鏽鋼則沒有磁性。
低(dī)碳類型的不鏽鋼
奧氏(shì)體不鏽鋼的抗腐蝕性能來自(zì)金屬表(biǎo)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(biàn)化,沿晶體邊緣會形成碳化鉻。這樣在晶(jīng)體邊沿就無法形(xíng)成氧化鉻保護層,從而導緻抗腐蝕(shí)性能降低。這種腐(fǔ)蝕(shí)稱(chēng)為“晶間腐蝕”。
由此開發出了304L不(bú)鏽鋼和316L不鏽鋼來對抗這種腐蝕。304L不鏽鋼和316L不鏽(xiù)鋼的含碳(tàn)量都較低,因(yīn)為碳含量減少,所以就不會産生(shēng)碳化鉻,也就不會生成晶間腐蝕。
應該說明的(de)是,較高的晶間腐蝕敏感性(xìng)并不意味着非低碳材料就更容易(yì)腐蝕。在高氯環境中(zhōng),這種敏感(gǎn)性也(yě)越高。
請注意這種現象緣于高溫(wēn)(450℃-900℃)。通(tōng)常焊接是達到這個(gè)溫度的直接原因。對于(yú)軟閥座常規蝶閥(fá)而言,由于(yú)我們并不在閥闆上進行焊接操作,因此采用低碳不鏽鋼并沒有多大(dà)意義,不過大(dà)多數規(guī)格書會要求304L不鏽鋼或316L不鏽鋼