Milline roostevaba terase klass on parem: 304 või 316?

304 ja 316 lühidalt

304 (UNS S30400) ja 316 (UNS S31600) on mõlemad austeniitsed roostevabad terased, millel on näokeskne kuubikujuline struktuur, mis annab neile suurepärase sitkuse, plastilisuse ja keevitatavuse. Need näevad palja silmaga peaaegu identsed välja, kuid nende keemia, hind ja korrosioonikindlus erinevad märkimisväärselt. 304 nimetatakse mõnikord 18/8 roostevabaks teraseks, kuna see sisaldab ligikaudu 18% kroomi ja 8% niklit, samas kui 316 on 18/10 tüüpi, millele on lisatud molübdeeni. Praktiline küsimus ei ole selles, milline hinne on absoluutarvudes parem, vaid milline sobib konkreetse projekti teeninduskeskkonna, valmistamismeetodi ja eelarvega.

Keemiline koostis (ASTM A240)

Allolevas tabelis on toodud ASTM A240 plaadi, lehe ja riba koostise piirangud. Peamine erinevus on molübdeen: 316 sisaldab 2,00–3,00%, samas kui 304 ei sisalda ühtegi määratud elementi.

Mehaanilised omadused (lõõmutatud, ASTM A240)

Lõõmutatud olekus näitavad need kaks klassi sarnast toatemperatuuri tugevust. Erinevus muutub nähtavaks kõrgendatud temperatuuril, kus molübdeen annab 316-le eelise roomamis- ja pingerebenemiskäitumises.

Korrosioonikindlus: molübdeeni roll

Kroom moodustab passiivse kroomoksiidkile, mis annab roostevabale terasele korrosioonikindluse. Molübdeen tugevdab seda kilet redutseerivas ja kloriidi sisaldavas keskkonnas. Selle tulemusel näitab 316 mõõdetavalt suuremat punktmoodsustakistust, väljendatuna punktmoodustuse ekvivalentarvuna (PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N): ligikaudu 18-20 304 ja 24-28 316 puhul.

Praktikas: 304 ründab merevees esinev punkt- ja pragukorrosioon, jääsulatussool ja kõrge kloriidisisaldusega protsessivood ning see võib kannatada pingekorrosioonipragunemise tõttu kuumades kloriidilahustes. 316, talub neid tingimusi palju kauem ja on seetõttu standardvalik rannikukonstruktsioonide, merevarustuse ja keemiatehase seadmete jaoks, samuti paremate sulforikaste ja fosfoosside taastamiseks. 316 kui 304 ja see on laialdaselt ette nähtud klooritud desinfitseerimisvahenditega puhastatavate seadmete jaoks, nagu CIP-süsteeme kasutavad piima- ja joogitehased.

Rakenduse juhised

Kui 304 on õige valik

Köögivalamud, tööpinnad, kööginõud ja lauanõud

Toidu ja jookide ladustamise ja töötlemise seadmed mitteagressiivsete toodete jaoks

Sisearhitektuursed paneelid, piirded ja käsipuud

Majapidamisriistvara, kinnitusdetailid ja autode sisustus kuivas keskkonnas

Kus 316 on õige valik

Merekomponendid: doki riistvara, sõukruvi võllid, paaditarvikud

Keemiline ja farmatseutiline töötlemine: mahutid, ventiilid, torustikud

Meditsiiniseadmed ja kirurgiainstrumendid

Mereandide töötlemine ja happeliste toiduainete tootmine CIP-puhastusega

Välisehitised ranniku- või tööstuskeskkonnas

304 ja 316 vahel valimine

Alustage keskkonnast: kui rakendus hõlmab kloriide, merevett, happeid või kloriiditeenuses temperatuure üle 60 C, valige 316. Kui keskkond on neutraalne vesi, kuiv õhk või tavalised toiduained, tagab 304 tavaliselt nõutava jõudluse madalamate kuludega. Kuna 316 sisaldab rohkem niklit ja molübdeeni, on selle hind märgatavalt kõrgem, nii et suuremahuliste projektide puhul tuleks materjalikulu erinevus kvantifitseerida. Kui kahtlus jääb püsima, täpsustage enne hinde lõplikku kinnitamist tüüpilistel kupongidel katsed, nagu potentsiaali mõõtmine või soolapihustuse hindamine.

Korduma kippuvad küsimused

Kas 316 roostevaba teras on alati parem kui 304?

Ei. 316 ületab 304 kloriidide ja hapete teenindamise osas, kuid neutraalses või kergelt söövitavas keskkonnas on nikli ja molübdeeni lisakulu vähe kasu. 304 on säästlikum valik üldistes toidu-, arhitektuuri- ja kodurakendustes.

Kas 304 roostevaba terast saab kasutada mere lähedal?

Ettevaatlikult. Varjatud siseruumides rannikuäärsetes kohtades võib 304 ellu jääda aastaid, kuid otseses soolapihustuses, mereveepritsmetes või kuumas kloriidikeskkonnas tekib see auk ja võib stressi mõjul praguneda. Merekeskkonna jaoks on soovitatav kasutada 316 või kõrgema sulami klassi, näiteks 6% Mo superausteniitset või dupleksroostevaba terast.

Kuidas eristada 304 ja 316?

Neid ei saa usaldusväärselt eristada silma, kaalu või lihtsa magnetkatsega, kuna mõlemad on lõõmutatud olekus põhimõtteliselt mittemagnetilised. Positiivne tuvastamine nõuab keemilist analüüsi, näiteks PMI (positiivne materjali identifitseerimine) röntgenfluorestsentsanalüsaatoriga, mis tuvastab molübdeeni piigi 316.

Kas 304 ja 316 on toidule ohutud?

Mõlemad on lubatud kasutamiseks toiduga kokkupuutel. 304 on enamiku toiduseadmete jaoks vaikeseade. 316 on eelistatud, kui toode on happeline, soolane või kui kasutatakse klooritud puhastusaineid, kuna see talub paremini nende kandjate rünnakuid ega eralda tavatingimustes olulisi metalliioone.

Miks on 316 kallim kui 304?

316 sisaldab ligikaudu 2–4% rohkem niklit ja 2–3% molübdeeni. Mõlemad elemendid on kulukad legeerivad lisandid ning nende kahe klassi hinnavahe järgib nikli ja molübdeeni turuhindu.

Kas 316 on magnetiline?

Nagu 304, on lõõmutatud 316 sisuliselt mittemagnetiline. Külmtöötlemine, nagu painutamine või tõmbamine, võib muuta osa austeniidist martensiidiks ja tekitada kerget magnetismi, mis on normaalne ega viita defektsele materjalile.