Koja je razlika između nehrđajućeg čelika 304, 304L, 316 i 316L?

Koji je čelik nehrđajući čelik?

Nerđajući čelik je vrsta čelika. Čelik se odnosi na čelik koji sadrži manje od 2 posto ugljika (C), a više od 2 posto je željezo. Dodavanje hroma (Cr), nikla (Ni), mangana (Mn), silicijuma (Si), titana (Ti), molibdena (Mo) i drugih legirajućih elemenata u procesu topljenja čelika poboljšava performanse čelika i čini čelik imaju otpornost na koroziju (odnosno bez hrđe) je ono što često nazivamo nehrđajući čelik.
Šta su zapravo "čelik" i "gvožđe", koje karakteristike imaju i kakav je odnos između njih? Kako su nastali 304, 304L, 316 i 316L o kojima obično govorimo i koja je razlika između njih?
Čelik: materijal sa gvožđem kao glavnim elementom, sadržajem ugljenika uglavnom ispod 2 procenta i drugim elementima. ——GB/T 13304-91 "Klasifikacija čelika"
Gvožđe: Metalni element sa atomskim brojem 26. Gvozdeni materijali imaju jak feromagnetizam, dobru plastičnost i toplotnu provodljivost.
Nerđajući čelik: otporan na vazduh, paru, vodu i druge slabe korozivne medije ili nerđajući čelik. Uobičajeni tipovi čelika su 304, 304L, 316 i 316L, koji su 300-čelici serije od austenitnog nehrđajućeg čelika.

 

Zašto nerđajući čelik ima različite brojeve čelika?

Tokom procesa topljenja nehrđajućeg čelika, zbog različitih vrsta dodanih legirajućih elemenata, količina različitih vrsta dodanih je različita. Njegove karakteristike su takođe različite. Kako bi se razlikovali, okrunjeni su različiti brojevi čelika. Slijedi tabela sadržaja "legiranih elemenata" različitih brojeva čelika uobičajenog ukrasnog nehrđajućeg čelika samo za referencu:
Hemijski sastav (maseni udio, postotak)

 

 

 

Uvod u performanse: 

Nehrđajući čelik 304 je najčešći tip čelika. Kao čelik koji se široko koristi, ima dobru otpornost na koroziju, otpornost na toplinu, čvrstoću na niskim temperaturama i mehanička svojstva; ima dobru toplotnu obradivost kao što je štancanje i savijanje i nema fenomen očvršćavanja termičkom obradom (nemagnetna, pogodna temperatura -196 stepen C ~ 800 stepeni).

 

Primjenjiv opseg:

Proizvodi za kućanstvo (posuđe 1 i 2 kategorije, ormari, unutrašnji cjevovodi, bojleri, bojleri, kade);
Auto dijelovi (brisači vjetrobrana, prigušivači, lajsne);
Medicinski aparati, građevinski materijali, hemija, prehrambena industrija, poljoprivreda i delovi za transport.

 

 

Uvod u performanse:

Kao niskougljični čelik 304, njegova otpornost na koroziju je slična onoj kod čelika 304 općenito. Međutim, nakon zavarivanja ili otklanjanja naprezanja, ima odličnu otpornost na koroziju na granicama zrna; također može održati dobru otpornost na koroziju bez termičke obrade, a radna temperatura je od -196 stepeni C do 800 stepeni C.

 

Primjenjiv opseg:

Primjenjuje se na terenskim strojevima u kemijskoj industriji, industriji uglja i nafte koje zahtijevaju visoku otpornost na koroziju na granicama zrna, dijelove građevinskog materijala otporne na toplinu i dijelove koji se teško termički obrađuju.

 

 

 

Uvod u performanse:

Zbog dodatka molibdena, nerđajući čelik 316 ima posebno dobru otpornost na koroziju, otpornost na atmosfersku koroziju i čvrstoću na visokim temperaturama, i može se koristiti u teškim uslovima; ima odličnu otpornost na rad (bez magneta).

 

Primjenjiv opseg:

Oprema koja se koristi u morskoj vodi, hemijskoj, boji, papiru, oksalnoj kiselini, đubrivu i drugoj proizvodnoj opremi; fotografija, prehrambena industrija, objekti priobalnog područja, užad, CD šipke, vijci i matice.

 

 

 

 

Hemijski sastav

 

Tip	C Max	Mn Max	P Max	C Max	Si Max	Cr	Ni	Mo	ostalo
304	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
304L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
316	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--
316L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--

 

Nerđajući čelik 316 i 316L su vrste nerđajućeg čelika koje sadrže molibden. Sadržaj molibdena u nerđajućem čeliku 316L je nešto veći od onog u nerđajućem čeliku 316. Zbog molibdena u čeliku, ukupne performanse ovog čelika su bolje od onih od nerđajućeg čelika 310 i 304. U uvjetima visoke temperature, kada je koncentracija sumporne kiseline niža od 15 posto, a viša od 85 posto, nehrđajući čelik 316 ima široku primjenu. Nerđajući čelik 316 takođe ima dobru otpornost na napad hlorida, pa se obično koristi u morskim okruženjima. Nehrđajući čelik 316L ima maksimalni sadržaj ugljika od 0,03 i može se koristiti u aplikacijama gdje žarenje nakon zavarivanja nije moguće i gdje je potrebna maksimalna otpornost na koroziju.

 

Otpornost na koroziju

Otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika 316 je bolja od otpornosti na koroziju od nehrđajućeg čelika 304 i ima dobru otpornost na koroziju u procesu proizvodnje celuloze i papira. Štaviše, nerđajući čelik 316 je takođe otporan na eroziju u morskoj i agresivnoj industrijskoj atmosferi.

Uopšteno govoreći, ne postoji velika razlika između nerđajućeg čelika 304 i nerđajućeg čelika 316 u pogledu otpornosti na hemijsku koroziju, ali postoje razlike u nekim specifičnim medijima.

Nehrđajući čelik koji je prvobitno razvijen bio je 304, koji je pod određenim okolnostima osjetljiv na pitting koroziju. Dodavanje dodatnog 2-3 posto molibdena smanjuje ovu osjetljivost i tako se rađa 316. Osim toga, ovaj dodatni molibden može smanjiti koroziju nekih vrućih organskih kiselina.

Nehrđajući čelik 316 postao je gotovo standardni materijal u industriji hrane i pića. Zbog svjetske nestašice molibdena i većeg sadržaja nikla u nehrđajućem čeliku 316, nehrđajući čelik 316 je skuplji od nehrđajućeg čelika 304.

Piting korozija je pojava uglavnom uzrokovana korozijom taloženja na površini nehrđajućeg čelika, koji zbog nedostatka kisika ne može formirati zaštitni sloj krom-oksida.

Naročito kod malih ventila, mogućnost naslaga na ploči ventila je vrlo mala, tako da je i korozija pitting rijetka.

U različitim vrstama vodenih medija (destilirana voda, voda za piće, riječna voda, voda iz bojlera, morska voda, itd.), otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika 304 i nehrđajućeg čelika 316 je gotovo ista, osim ako je sadržaj kloridnih jona u mediju je vrlo visoka, u ovom trenutku 316 nehrđajući čelik će biti prikladniji.

U većini slučajeva nema velike razlike između otpornosti na koroziju nehrđajućeg čelika 304 i nehrđajućeg čelika 316, ali u nekim slučajevima,

 

Otpornost na toplotu

U povremenoj upotrebi ispod 1600 stepeni i kontinuiranoj upotrebi ispod 1700 stepeni, nerđajući čelik 316 ima dobru otpornost na oksidaciju. U rasponu od 800-1575 stepeni, najbolje je ne koristiti nehrđajući čelik 316 kontinuirano, ali kada se nehrđajući čelik 316 kontinuirano koristi izvan ovog temperaturnog raspona, nehrđajući čelik ima dobru otpornost na toplinu. Otpornost na taloženje karbida nehrđajućeg čelika 316L je bolja od otpornosti nehrđajućeg čelika 316, a može se koristiti gornji temperaturni raspon.

 

Termičku obradu

Žarenje se vrši u temperaturnom opsegu od 1850-2050 stepeni, nakon čega slijedi brzo žarenje i brzo hlađenje. Nerđajući čelik 316 se ne može očvrsnuti termičkom obradom.

 

Zavarivanje

Nerđajući čelik 316 ima dobre performanse zavarivanja. Za zavarivanje se mogu koristiti sve standardne metode zavarivanja. Prema primjeni, za zavarivanje se mogu koristiti šipke za punjenje od nehrđajućeg čelika 316Cb, 316L ili 309Cb ili šipke za zavarivanje. Da bi se postigla najbolja otpornost na koroziju, zavareni dio od nehrđajućeg čelika 316 nakon zavarivanja treba žariti. Ako se koristi nerđajući čelik 316L, žarenje nakon zavarivanja nije potrebno.

 

Mehanička svojstva

 

Tip	UTS N/mm	Prinos N/mm	Izduženje posto	Tvrdoća HRB	Uporedivi DIN broj
					kovana	cast
304	600	210	60	80	1.4301	1.4308
304L	530	200	50	70	1.4306	1.4552
316	560	210	60	78	1.4401	1.4408
316L	530	200	50	75	1.4406	1.4581

 

Od svih čelika, austenitni nerđajući čelici imaju najnižu granicu tečenja. Stoga, u pogledu mehaničkih svojstava, austenitni nehrđajući čelik nije najbolji materijal za stablo ventila, jer će se za osiguranje određene čvrstoće povećati promjer stabla ventila. Tačka popuštanja se ne može povećati termičkom obradom, ali se može povećati hladnim oblikovanjem.

 

Magnetic

Zbog široke primjene austenitnog nehrđajućeg čelika, ljudi imaju pogrešan dojam da svi nehrđajući čelici nisu magnetski. Za austenitni nehrđajući čelik se u osnovi može shvatiti kao nemagnetski, a vrijedi i za kaljeni kovani čelik. Ali 304 obrađen hladnim oblikovanjem će biti pomalo magnetičan. Za liveni čelik, ako je 100 posto austenitnog nerđajućeg čelika, nije magnetski.

 

 

 

Otpornost na koroziju austenitnog nehrđajućeg čelika dolazi od zaštitnog sloja krom oksida formiranog na površini metala. Ako se materijal zagreje na visoku temperaturu od 450 do 900 stepeni, struktura materijala se menja, a duž ivica kristala se formiraju karbidi hroma. Na taj način se na rubu kristala ne može formirati zaštitni sloj krom-oksida, što rezultira smanjenom otpornošću na koroziju. Ova korozija se naziva "intergranularna korozija".

Kao rezultat, razvijeni su nerđajući čelik 304L i nerđajući čelik 316L za borbu protiv ove korozije. I nerđajući čelik 304L i nerđajući čelik 316L imaju nizak sadržaj ugljika jer je sadržaj ugljika smanjen, tako da neće biti hrom karbida i intergranularne korozije.

Treba napomenuti da veća osjetljivost na intergranularnu koroziju ne znači da su materijali bez niskog udjela ugljika skloniji koroziji. Ova osjetljivost je također povećana u sredinama s visokim sadržajem hlora.

Napominjemo da je ova pojava uzrokovana visokim temperaturama (450 stepeni -900 stepeni). Obično je lemljenje direktni uzrok dostizanja ove temperature. Za konvencionalne leptir ventile sa mekim sjedištem nema puno smisla koristiti nehrđajući materijal s niskim udjelom ugljika jer ne varimo na disku, iako će većina specifikacija zahtijevati 304L ili 316L.

 

 

Zašto nerđajući čelik zarđa? Kada se na površini cijevi od nehrđajućeg čelika pojave smeđe mrlje (točke) rđe, ljudi se iznenade: misle da je "nehrđajući čelik nehrđajući, a ako zarđa, nije nehrđajući čelik. Možda postoji problem sa kvaliteta čelika." Zapravo, ovo je jednostrana zabluda o nedostatku razumijevanja nehrđajućeg čelika. Nerđajući čelik takođe može zarđati pod određenim uslovima.

Nehrđajući čelik ima sposobnost otpornosti na atmosfersku oksidaciju – to jest, nije zarđao, a također ima sposobnost korozije u medijima koji sadrže kiseline, lužine i soli – odnosno otpornost na koroziju. Ali veličina njegove antikorozivne sposobnosti mijenja se s kemijskim sastavom samog čelika, stanjem armature, uvjetima rada i vrstom medija okoline. Kao i 304 čelične cijevi, u atmosferi kemijskog čišćenja, sređena je apsolutno dobra otpornost na kvarenje, ali se prebacuje na rivijeru, u morskoj magli koja sadrži veliki broj soli, uskoro će zarđati; čelična cijev 316 radila je dobro. Stoga, nijedna vrsta nehrđajućeg čelika ne može odoljeti koroziji i hrđi u bilo kojem okruženju.

 

Tražite pričvršćivače?
Kliknite ispod da biste pregledali AYA FASTENERS opsežan katalog pričvršćivača, uključujući proizvode za vijke, vijke, podloške i matice visokog kvaliteta.