“鋼”和“鐵”究竟是何物,有什麼特(tè)性(xìng),又(yòu)有什(shí)麼關系,平時所見的304、304L、316、316L又是怎麼來的,相互之間又有什麼區别?
鋼:以鐵為主要元素、含碳量一(yī)般在2%以下,并含(hán)有其他元素的材料。——GB/T13304-91《鋼分類(lèi)》
鐵:一種金屬元素,原子序号26。鐵材(cái)料有很強的鐵(tiě)磁性,并有(yǒu)良好的可塑(sù)性和導熱性。
不鏽(xiù)鋼:耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介(jiè)質或(huò)具有不鏽性的(de)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。
304不鏽鋼
性能介紹
304不鏽鋼是zui普(pǔ)遍的鋼種,作為一種用途廣泛的鋼,具有(yǒu)良(liáng)好(hǎo)的耐蝕性、耐熱(rè)性,低溫強度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加(jiā)工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,便用溫度-196℃~800℃)。
适用(yòng)範圍(wéi)
家庭用品(1、2類餐具、櫥櫃、室(shì)内管線、熱水器、鍋爐(lú)、浴缸)
汽車配件(jiàn)(風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品)
醫療(liáo)器具,建材,化學,食品工業,農業,船舶部件(jiàn)等
304L不鏽鋼(gāng)(L為低碳)
性能介紹
作為低碳的304鋼,在一般狀态下,其耐蝕性與(yǔ)304剛相似,但在焊接後或者消(xiāo)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(néng)保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
适用範圍
應用于抗晶界腐蝕性要求高的化學、煤炭、石油産業的野外露天(tiān)機(jī)器,建材耐熱零件(jiàn)及熱處理有困難的零件。
316不鏽鋼
性能介紹
316不鏽鋼因添加钼,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特别好,可在苛酷的(de)條件(jiàn)下使(shǐ)用;加工硬化性優(無(wú)磁性)。
适用範圍(wéi)
海水裡用(yòng)設備、化學、染料、造紙、草酸(suān)、肥料等生産設備;照像、食品工業、沿海地區設施、繩(shéng)索、CD杆、螺栓、螺母。
316L不鏽鋼(L為(wéi)低碳)
性能介紹
作為316鋼種(zhǒng)的低碳系列,除與316鋼有相同的(de)特性外,其抗晶界腐蝕性優。
适(shì)用範圍
對抗晶界腐蝕性有特别要求的(de)産品。
性能對比
化學組分
性能對比化學組分(fèn)
316和316L不鏽鋼是含钼(mù)不鏽鋼種。316L不鏽鋼(gāng)中的钼含量略高于316不(bú)鏽鋼.由于鋼(gāng)中钼,該鋼種總的性能優于310和304不鏽(xiù)鋼,高溫條件下,當(dāng)硫(liú)酸的濃度低于15%和高于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性能,所以通常用于海洋環境。316L不鏽鋼的zui大碳含量0.03,可用于焊接後不能進行退火和需要zui大耐腐蝕性的用途中。
耐腐蝕性
316不鏽鋼耐腐蝕(shí)性能優于304不鏽鋼,在漿和造紙(zhǐ)的生産過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不鏽鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。
一般來(lái)說,304不鏽鋼(gāng)與316不鏽鋼在抗化學腐蝕性能方面差别不大,不過在某些特定(dìng)介質下有所區别。
zui初開發出的不鏽鋼為304,在(zài)特定情況下,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(zhè)種敏感性,這樣就誕生了316。此外,這些(xiē)額外的(de)钼還可以降低某些熱有機(jī)酸的腐蝕。
316不鏽鋼幾乎成為食品飲(yǐn)料行業标準材料。由于世界範圍内钼元素的短缺及316不鏽鋼中鎳(niè)含量更多,316不鏽鋼的價格比304不鏽鋼更貴(guì)。
點腐蝕是一種主要由不鏽鋼表面(miàn)沉積腐蝕引起的現象,這是因為缺氧而不能形(xíng)成氧化鉻保護層。
尤其(qí)在小型閥門中,閥闆上出現沉積的可能性很(hěn)小,因此點腐蝕也很少(shǎo)發生。
在各種類型的(de)水介質(蒸餾水、飲用水、河水、鍋爐水、海水等)中,304不(bú)鏽鋼與316不鏽鋼的抗腐蝕性能幾乎(hū)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不鏽鋼的抗腐蝕性能沒有多大區别,但有些情況下也可能差别很大,需具體情況具體分析。一般來說閥門用戶應該心中有(yǒu)數,因為他們會根據介質(zhì)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(rè)性(xìng)
在1600度以下的間斷使(shǐ)用和在1700度以下的連續使用中,316不鏽鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的範圍内,zui好不要連續作用316不鏽鋼(gāng),但在該溫度範圍以外連續使用316不(bú)鏽鋼時,該不鏽鋼(gāng)具有良好的耐熱(rè)性。316L不(bú)鏽鋼的耐碳化物析出的性能(néng)比316不鏽鋼更好,可用上述溫度範圍(wéi)。
熱處理
在1850-2050度的溫度範圍内進行(háng)退火,然後迅速退火(huǒ),然後迅速冷卻。316不鏽鋼不能過熱處理進行硬化。
焊接(jiē)
316不鏽鋼具有良(liáng)好(hǎo)的焊接(jiē)性能。可采用所有标(biāo)準的焊(hàn)接(jiē)方法進行焊接。焊接時可根據用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不(bú)鏽鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得zui佳的耐(nài)腐蝕性能,316不鏽鋼鋼的焊(hàn)接斷面需要進行焊(hàn)後退火處理。如果使用316L不鏽鋼(gāng),不需要進行焊後退(tuì)火處理。
機械性能(néng)
機械性
在所有鋼材中,奧氏體不鏽鋼的屈服點zui低。因此(cǐ)從機械性能考慮,奧氏體不鏽鋼的并不是用在閥杆的zui佳(jiā)材料,因為要保證一定的強度,閥杆的直徑就(jiù)會加大。屈服點不能通過熱處理來提高(gāo),但可以通過冷成型提高。
磁性
由于奧氏體不鏽鋼的廣泛應用,給人們造成所有不鏽鋼都沒有(yǒu)磁性的錯誤印象。對奧氏體不鏽鋼而言(yán),基本可以理解為非磁性,經淬火的鍛鋼(gāng)确實如此。但通過冷(lěng)成型處理的304會多少帶(dài)點磁性(xìng)。對鑄(zhù)鋼而言,如果是100%奧氏體不鏽鋼則沒有磁性。
低(dī)碳類(lèi)型的不鏽鋼
奧氏體(tǐ)不鏽鋼的抗腐蝕性能來自金屬表面形成的氧化鉻保(bǎo)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(yán)晶體邊緣會形成(chéng)碳化(huà)鉻。這樣在晶體邊沿就無法形成氧化鉻保護層,從而導緻抗腐蝕性能降低。這種腐蝕(shí)稱為“晶間腐蝕”。
由(yóu)此開(kāi)發(fā)出了304L不鏽鋼和316L不鏽鋼來對(duì)抗這種腐蝕。304L不(bú)鏽鋼(gāng)和316L不鏽鋼的含碳量都較低,因(yīn)為碳含量(liàng)減少,所以就不會産生碳化鉻,也就(jiù)不會生成晶間腐蝕。
應該(gāi)說明的(de)是,較高的晶間腐蝕敏感性并不意味着非低碳(tàn)材料(liào)就更容易(yì)腐(fǔ)蝕。在高(gāo)氯環境中,這種敏感性也(yě)越高。
請注意這種現象緣(yuán)于高溫(450℃-900℃)。通常焊接是達到這個溫度的直接原因。對(duì)于軟閥座常規蝶閥而言,由于我們并不在閥闆上進行(háng)焊接操作(zuò),因此采用(yòng)低碳不鏽(xiù)鋼并沒有多大意義,不過大多數(shù)規(guī)格書會要求304L不鏽鋼(gāng)或316L不鏽鋼