304 (1.4301) vs. 316 (1.4401): Generelt-Formål vs. Klorid-resistent rustfritt stål

Oversikt over de to arbeidshestene austenittiske karakterene

304 og 316 er standardvalgene for de fleste bruksområder i rustfritt stål. De deler den austenittiske mikrostrukturen produsert av høyt krom- og nikkelinnhold, noe som gir dem utmerket seighet ned til kryogene temperaturer, høy formbarhet, god sveisbarhet og ikke-magnetisk oppførsel i glødet tilstand. I det europeiske systemet er de standardisert som EN 1.4301 (304) og EN 1.4401 (316); i ASTM-systemet som UNS S30400 og UNS S31600; og i Japan som SUS304 og SUS316. Den avgjørende faktoren mellom dem er nesten alltid servicemiljøet: tørr, mild eller mat{13}}kontakttjeneste håndteres økonomisk av 304, mens kloridholdig- eller kjemisk aggressive tjenester krever molybden-lageret 316.

Sammenligning av kjemisk sammensetning

Tabell 1 sammenligner sammensetningen av de to karakterene i henhold til EN 10088-2 og ASTM A240. Tilsetningen av 2-2,5 % molybden til 316 er den definerende forskjellen.

Tilsvarende betegnelser: 304=EN 1.4301, UNS S30400, JIS SUS304; 316=EN 1.4401, UNS S31600, JIS SUS316.

Mekaniske egenskaper

Tabell 2 oppsummerer de mekaniske kravene. I henhold til ASTM A240 er minste strekk- og flytegrense for platen identiske for begge kvaliteter; EN 10088-2 spesifiserer litt forskjellige strekkområder for de to kjemiene.

Korrosjonsmotstand: Molybdenens rolle

Molybden er grunnstoffet som skiller de to kvalitetene i etsende bruk. Det styrker den passive filmen og gjør den mer stabil i nærvær av kloridioner. I praksis viser dette seg som gropmotstand: ekvivalenttallet for gropmotstand, PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, når bare ca. 19 for 304, men ca. 25 for 316. I sjøvannssprut, av-isalt på veier og broer, og klorid holdes på overflaten,{10} 304 utvikler groper og rustflekker. Molybdenet forbedrer også motstanden mot fortynnede reduserende syrer og reduserer risikoen for sprekkkorrosjon under pakninger og avleiringer. I helt tørre eller mildt fuktige innendørsmiljøer oppfører begge klassene seg likt, og 304 er fullt tilstrekkelig.

Søknader og kostnadshensyn

304 er standarden for mat- og drikkevarebehandlingsutstyr, meieri- og bryggeritanker, kjøkkenutstyr, arkitektonisk kledning og rekkverk, vannlagring og generell maskinvare for kjemiske anlegg i ikke-kloridtjeneste. 316 er spesifisert for marine og kystnære strukturer, kjemisk og farmasøytisk prosessering, papirmasse og papir, tekstilfarging med eksponering for ambient-klorid og varmeutveksling, fuktighet. Kostnadsforskjellen mellom karakterene varierer med markedsforholdene, men 316 har vanligvis en meningsfull premie på grunn av innholdet av nikkel og molybden, så over-angivelse av 316 for tørr innendørs bruk sløser penger uten å tilføre verdi.

Hvordan velge mellom 304 og 316

Velg 304 når miljøet er tørt, innendørs eller begrenset til ferskvann og milde matsyrer, og når maksimal økonomi er nødvendig. Velg 316 når komponenten skal møte klorider, sjøvann, kystatmosfære, avisingssalter eller prosesskjemikalier som fortynnet svovelsyre eller fosforsyre. Der sveiset kjemisk utstyr må motstå sensibilisering, foretrekk lav-karbonvariantene 304L (1.4307) og 316L (1.4404) for veggtykkelser over ca. 6 mm. For permanent nedsenking i sjøvann er selv 316 utilstrekkelig, og dupleks- eller superaustenittiske karakterer bør vurderes.

Ofte stilte spørsmål

Q1: Hva er hovedforskjellen mellom 304 og 316 rustfritt stål?A1: Sammensetning. 316 tilfører 2-2,5 % molybden, noe som i stor grad forbedrer motstanden mot grop- og sprekkkorrosjon i kloridmiljøer. Mekanisk er de to karakterene nesten identiske.

Q2: Er 316 alltid bedre enn 304?A2: Nei. Ved tørr innendørs eller mild service, yter 304 likt til lavere kostnad. 316 er kun berettiget når klorider, salter eller aggressive kjemikalier er tilstede.

Q3: Kan 316 brukes i sjøvann?A3: 316 motstår sjøvannssprut og kortvarig-eksponering, men kan lide av sprekkkorrosjon i stillestående eller forurenset sjøvann og permanent nedsenking. For kontinuerlig sjøvannsservice anbefales dupleks eller høyere-legerte kvaliteter.

Q4: Er 304 og 316 sveisbare?A4: Ja, begge sveises lett med standard austenittiske prosedyrer og matchende eller litt overlegerte fyllstoffer. For sveiset kjemisk utstyr foretrekkes lav-karbonvariantene 304L og 316L for å unngå sensibilisering i tykke seksjoner.

Q5: Hva er tilsvarende betegnelser?A5: 304 er EN 1.4301, UNS S30400, JIS SUS304; 316 er EN 1.4401, UNS S31600, JIS SUS316. Lav-karbonversjonene er 1.4307/S30403 og 1.4404/S31603.

Q6: Hvilket temperaturområde kan disse karakterene tjene?A6: Begge kvalitetene tjener fra kryogene temperaturer ned til omtrent -196 grader opp til omtrent 870 grader ved kontinuerlig tørrdrift. Over ca. 425 grader er styrkefall og trykkholdende komponenter normalt begrenset til den temperaturen i henhold til designkoder som ASME BPVC Seksjon VIII.