304 (1,4301) vs. 316 (1,4401): üldine-otstarve vs kloriid-vastupidav roostevaba teras

Ülevaade kahest tööhobuse austeniitklassist

304 ja 316 on enamiku roostevaba terase rakenduste vaikevalikud. Neil on ühine austeniitne mikrostruktuur, mille tekitab kõrge kroomi- ja niklisisaldus, mis annab neile suurepärase sitkuse kuni krüogeense temperatuurini, hea vormitavuse, hea keevitatavuse ja mittemagnetilise käitumise lõõmutatud olekus. Euroopa süsteemis on need standardid EN 1.4301 (304) ja EN 1.4401 (316); ASTM-süsteemis UNS S30400 ja UNS S31600; ja Jaapanis kui SUS304 ja SUS316. Otsustavaks teguriks nende vahel on peaaegu alati teeninduskeskkond: kuiv-, leebe- või toidu-kontaktteenusega tegeleb ökonoomne 304, samas kui kloriidi{15}}kandva või keemiliselt agressiivse teenuse jaoks on vaja molübdeen-laagrit 316.

Keemilise koostise võrdlus

Tabelis 1 võrreldakse kahe klassi koostist vastavalt standardile EN 10088-2 ja ASTM A240. Määravaks erinevuseks on 2–2,5% molübdeeni lisamine 316-le.

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

Mehaanilised omadused

Tabel 2 võtab kokku mehaanilised nõuded. ASTM A240 kohaselt on plaadi minimaalne tõmbe- ja voolavuspiir mõlema klassi puhul identne; EN 10088-2 määrab kahe keemia jaoks veidi erinevad tõmbevahemikud.

Korrosioonikindlus: molübdeeni roll

Molübdeen on element, mis eraldab kahte klassi söövitava töö käigus. See tugevdab passiivset kilet ja muudab selle kloriidioonide juuresolekul stabiilsemaks. Praktiliselt väljendub see täppide tekke takistusena: täppide tekitamise takistuse ekvivalentarv PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N ulatub 304 puhul ainult umbes 19-ni, 316 puhul aga umbes 25-ni. Merevee pritsmete korral -jääsool teedel ja sildadel ning kloriid{10}} säilitavad toidu- ja töötlemiskeskkonda. 304-le tekivad lohud ja roostelaigud. Molübdeen parandab ka vastupidavust lahjendatud redutseerivatele hapetele ja vähendab pragude korrosiooni ohtu tihendite ja setete all. Täiesti kuivas või kergelt niiskes sisekeskkonnas käituvad mõlemad klassid sarnaselt ja 304 on täiesti piisav.

Rakendused ja kulukaalutlused

304 on standard toiduainete ja jookide töötlemise seadmete, piimatoodete ja õlletehaste paakide, köögiseadmete, arhitektuurse voodri ja piirete, veehoidlate ja üldise keemiatehase riistvara jaoks mitte--kloriiditeenuses. 316, mis on ette nähtud mere- ja rannikustruktuuride, keemilise ja farmaatsiatöötlemise, paberimassi ja paberi, tekstiilivärvimise, kloriidivärvimise ja mis tahes ülaltoodud kasutusviiside jaoks, soojusvahetitega. Klasside hinnaerinevus sõltub turutingimustest, kuid 316 on selle nikli ja molübdeeni sisalduse tõttu tavaliselt kallim, nii et 316 liigne määramine kuivas siseruumides raiskab raha ilma väärtust lisamata.

Kuidas valida 304 ja 316 vahel

Valige 304, kui keskkond on kuiv, siseruumides või piiratud magevee ja mahedate toiduhapetega ning kui on vaja maksimaalset säästlikkust. Valige 316, kui komponent puutub kokku kloriididega, mereveega, ranniku atmosfääriga, -jääsulamissooladega või töötlemiskemikaalidega, nagu lahjendatud väävel- või fosforhape. Kui keevitatud keemiaseadmed peavad taluma tundlikkust, eelistage üle 6 mm paksuse seina puhul madala süsinikusisaldusega variante 304L (1,4307) ja 316L (1,4404). Püsivaks merevees sukeldamiseks ei piisa isegi 316-st ja hinnata tuleks dupleks- või superausteniitset klassi.

Korduma kippuvad küsimused

K1: Mis on peamine erinevus 304 ja 316 roostevaba terase vahel?A1: koostis. 316 lisab 2–2,5% molübdeeni, mis parandab oluliselt vastupidavust punkt- ja pragukorrosioonile kloriidikeskkonnas. Mehaaniliselt on need kaks klassi peaaegu identsed.

Q2: Kas 316 on alati parem kui 304?V2: Ei. Kuivas siseruumides või pehmes teeninduses toimib 304 võrdselt madalamate kuludega. 316 on õigustatud ainult kloriidide, soolade või agressiivsete kemikaalide olemasolul.

Q3: Kas 316 saab kasutada merevees?A3: 316 on vastupidav merevee pritsmetele ja lühiajalisele-kokkupuutele, kuid seisvas või saastunud merevees võib tekkida pragude korrosioon ja püsiv sukeldumine. Pideva merevee teenindamiseks on soovitatav kasutada dupleks- või kõrgemat{4}}legeeritud klassi.

Q4: kas 304 ja 316 on keevitatavad?A4: jah, mõlemad keevitavad hästi standardsete austeniitprotseduuride ja sobivate või veidi üle{1}}legeeritud täiteainetega. Keevitatud keemiaseadmete puhul eelistatakse madala-süsihappegaasiga variante 304L ja 316L, et vältida paksude osade tundlikkust.

K5: Mis on samaväärsed nimetused?A5: 304 on EN 1.4301, UNS S30400, JIS SUS304; 316 on EN 1.4401, UNS S31600, JIS SUS316. Madala süsinikusisaldusega-versioonid on 1.4307/S30403 ja 1.4404/S31603.

K6: Millist temperatuurivahemikku võivad need klassid teenindada?A6: mõlemad klassid töötavad krüogeensest temperatuurist kuni umbes -196 kraadini kuni ligikaudu 870 kraadini pidevas kuivas töös. Üle 425 kraadi piirduvad tugevuslangused ja rõhku säilitavad komponendid tavaliselt selle temperatuuriga vastavalt disainikoodidele, nagu ASME BPVC VIII jaotis.