Razlika med nerjavečim jeklom 316 in 316L

Uvod

Kaj je nerjavno jeklo? Legirano jeklo, ki vsebuje več kot 12 % kroma ali več kot 8 % niklja, se običajno imenuje nerjavno jeklo.

Ta vrsta jekla ima določeno odpornost proti koroziji v atmosferi ali korozivnih medijih in ima večjo trdnost pri višjih temperaturah (> 450 ℃). Jeklo z vsebnostjo kroma od 16 % do 18 % se imenuje kislinsko odporno jeklo ali kislinsko odporno nerjavno jeklo in se običajno imenuje nerjavno jeklo. Ko je vsebnost kroma v jeklu večja od 12 %, se na površini zaradi elektrokemičnega delovanja v stiku z oksidacijskim medijem hitro oblikuje plast s kromom bogatega pasivacijskega filma, ki ščiti notranjost kovine pred korozijo; vendar je v neoksidirajočih jedkih medijih še vedno težko oblikovati trden pasivacijski film. Za izboljšanje korozijske odpornosti jekla se običajno poveča delež kroma ali pa se dodajo zlitinski elementi, ki lahko spodbujajo pasivacijo, kot so Ni, Mo, Mn, Cu, Nb, Ti, W, Co itd.

Ti elementi ne samo izboljšajo korozijsko odpornost jekla, ampak tudi spremenijo notranjo organizacijo ter fizikalne in mehanske lastnosti jekla. Različne vsebnosti teh zlitin v jeklu imajo različne učinke na lastnosti nerjavnega jekla.

Nekateri so magnetni, nekateri so nemagnetni, nekateri se lahko toplotno obdelujejo, nekateri pa ne morejo biti toplotno obdelani. Zaradi zgornjih lastnosti nerjavečega jekla se vse pogosteje uporablja v letalstvu, vesolju, kemični, naftni, gradbeništvu, živilstvu in drugih industrijskih sektorjih ter vsakdanjem življenju. Elementi zlitin, ki jih vsebuje, imajo velik vpliv na obdelovalnost, nekatere pa je celo težko rezati.

Da bi bralcem pomagali bolje razumeti in izbrati material, ki jim ustreza, bo ta članek zelo podrobno obravnaval razlike med nerjavnim jeklom 316 in 316L. 316 je nerjavno jeklo z nizko vsebnostjo ogljika z domačim razredom 0Cr17Ni12Mo2, medtem ko je 316L nerjavno jeklo z ultra nizko vsebnostjo ogljika z domačim razredom 00Cr17Ni14Mo2. Očitno je, da je 316L bolj odporen proti koroziji, vendar ima 316 boljše mehanske lastnosti.

Razlike med nerjavnim jeklom 316 in 316L so naslednje:

Nerjavna jekla 316 in 316L so tista, ki vsebujejo molibden. Nerjaveče jeklo 316L vsebuje malo več molibdena kot nerjaveče jeklo 316. V primerjavi z nerjavnima jekloma 310 in 304 se to jeklo na splošno bolje obnese zaradi molibdena, ki ga vsebuje. Ko je vsebnost žveplove kisline med 15 % in 85 % pri visokih temperaturah, se lahko nerjavno jeklo 316 uporablja za različne namene. Morska območja pogosto uporabljajo nerjavno jeklo 316 zaradi njegove močne odpornosti na korozijo s klorom.

Kadar je potrebna najvišja odpornost proti koroziji in žarjenje po varjenju, se lahko uporabi nerjaveče jeklo 316L, ki ima največjo vsebnost ogljika 0,03 odstotka.

316 VS 316L Kemična sestava (masni delež, %)

Odpornost proti koroziji:

V procesu proizvodnje celuloze in papirja ima dobro odpornost proti koroziji, ki presega nerjaveče jeklo 304. Poleg tega korozija iz jedkih industrijskih okolij in morskih okolij ne more razjedati nerjavečega jekla 316.

Toplotna odpornost:

Nerjaveče jeklo 316 je dobro odporno proti oksidaciji, če ga uporabljate neprekinjeno pod 1700 stopinjami in občasno pod 1600 stopinjami. Nerjaveče jeklo 316 ima dobro toplotno odpornost, kadar se uporablja stalno zunaj temperaturnega območja 800-1575 stopinj, čeprav je zaželeno, da ga v tem območju ne uporabljate ves dan. Zgornje temperaturno območje je primerno za nerjaveče jeklo 316L, ki je bolj odporno na obarjanje karbida kot nerjaveče jeklo 316.

Toplotna obdelava:

Žarimo med 1850 in 2050 stopinjami, nato hitro žarimo, preden se hitro ohladimo. Pregrevanje ne bo utrdilo nerjavečega jekla 316.

Varjenje:

Nerjaveče jeklo 316 se dobro obnese, ko gre za varjenje. Za varjenje je mogoče uporabiti vse običajne varilne tehnike. Odvisno od uporabe se lahko za varjenje uporabljajo elektrode iz nerjavečega jekla ali polnilne palice iz 316Cb, 316L ali 309Cb. Po varjenju je treba del iz nerjavečega jekla 316 žariti, da se doseže najvišja stopnja odpornosti proti koroziji. Pri uporabi nerjavečega jekla 316L žarjenje po varjenju ni potrebno.

Tipične uporabe:

Nerjaveče jeklo 316 in 316L v primerjavi z 304

Običajno nerjavno jeklo, ki se uporablja za izdelavo opreme in delov, ki morajo imeti dobre splošne lastnosti (kot sta odpornost proti koroziji in sposobnost oblikovanja), je 304.

Kar zadeva odpornost proti kemični koroziji, se nerjavno jeklo 304 in 316 med seboj redko razlikujeta, čeprav obstajajo nekatere razlike, specifične za medij.

Pod nekaterimi pogoji je 304, prvo ustvarjeno nerjavno jeklo, dovzetno za luknjičasto korozijo. Nadaljnji dodatek 2-3 % molibdena bi lahko zmanjšal to občutljivost, kar bi povzročilo 316. Ta dodatni molibden lahko zmanjša tudi korozijo, ki jo povzročajo nekatere vroče organske kisline.

V industriji hrane in pijače je nerjavno jeklo 316 praktično standardni material. Nerjaveče jeklo 316 je dražje od nerjavečega jekla 304 zaradi globalnega pomanjkanja molibdena in povečane vsebnosti niklja v nerjavnem jeklu 316.

Zaradi pomanjkanja kisika in nezmožnosti ustvarjanja zaščitne plasti kromovega oksida je jamičasta korozija večinoma posledica usedalne korozije na površini nerjavnega jekla.

Jamičasta korozija je redka, zlasti pri majhnih ventilih, ker je malo možnosti, da bi se odložila na plošči ventila.

Nerjavno jeklo 304 in 316 imata skoraj enako odpornost proti koroziji v različnih vodnih medijih (pitna voda, destilirana voda, rečna voda, voda iz kotla, morska voda itd.); vendar je nerjaveče jeklo 316 bolj primerno, če medij vsebuje izjemno visoke ravni kloridnih ionov.

Čeprav korozijska odpornost nerjavnega jekla 304 in 316 pogosto ni bistveno drugačna, lahko občasno pride do znatnih razlik, ki zahtevajo več raziskav. Ker bodo izbirali material cevovoda in posode na podlagi medija, morajo uporabniki ventilov na splošno imeti jasen koncept. Uporabnikom ne svetujemo nobenih materialov.

Kemična sestava (304,304L,316,316L)

Mehanske lastnosti (304,304L,316,316L)

Uvod v druga nerjavna jekla

304 je nerjavno jeklo za splošno uporabo, ki se pogosto uporablja za izdelavo opreme in delov, ki zahtevajo dobre celovite lastnosti (odpornost proti koroziji in sposobnost oblikovanja).

Nerjaveče jeklo 301 kaže očitno delovno utrjeno, ko je deformirano in se uporablja v različnih primerih, kjer je potrebna večja trdnost.

Nerjaveče jeklo 302 je v bistvu različica nerjavečega jekla 304 z višjo vsebnostjo ogljika, ki ima večjo trdnost s hladnim valjanjem.

302B je nerjavno jeklo z višjo vsebnostjo silicija, ki ima večjo odpornost na visokotemperaturno oksidacijo.

303 in 303Se sta nerjavna jekla za prosto rezanje, ki vsebujeta žveplo oziroma selen, ki se uporabljata na mestih, kjer se zahteva predvsem prosto rezanje in visoka končna obdelava površine. Nerjaveče jeklo 303Se se uporablja tudi za izdelavo delov, ki zahtevajo vroče stiskanje, ker je v takšnih pogojih dobro vroče obdelovalno.

304L je različica nerjavečega jekla 304 z nižjo vsebnostjo ogljika, ki se uporablja na mestih, kjer je potrebno varjenje. Nižja vsebnost ogljika zmanjšuje izločanje karbidov v območju toplotnega vpliva v bližini zvara, kar lahko povzroči interkristalno korozijo (erozijo zvara) nerjavnega jekla v določenih okoljih.

Nerjavna jekla 305 in 384 vsebujejo visoko vsebnost niklja in nizko stopnjo utrjevanja ter so primerna za različne priložnosti z visokimi zahtevami za hladno preoblikovanje.

Nerjaveče jeklo 308 se uporablja za izdelavo varilnih palic.

Nerjavna jekla 309, 310, 314 in 330 imajo razmeroma visoko vsebnost niklja in kroma, da se izboljša odpornost proti oksidaciji in trdnost jekla proti lezenju pri visokih temperaturah. 30S5 in 310S sta različici nerjavnih jekel 309 in 310, edina razlika je v tem, da je vsebnost ogljika nižja, da se karbidi, ki se izločajo v bližini zvara, čim bolj zmanjšajo. Nerjaveče jeklo 330 ima posebno visoko odpornost na naogljičenje in toplotni udar.

Nerjavno jeklo 316 in 317 vsebujeta aluminij, zato je njuna odpornost proti luknjičasti koroziji v pomorskem in kemičnem industrijskem okolju veliko boljša kot pri nerjavnem jeklu 304. Med njimi ima nerjavno jeklo 316 različice, vključno z nizkoogljičnim nerjavnim jeklom 316L in visoko trdnim nerjavnim jeklom, ki vsebuje dušik.

316N in prostorezno nerjavno jeklo 316F z visoko vsebnostjo žvepla.

321, 347 in 348 so nerjavna jekla, stabilizirana s titanom, niobijem oziroma tantalom in so primerna za varjenje komponent, ki se uporabljajo pri visokih temperaturah. 348 je nerjavno jeklo, primerno za industrijo jedrske energije in ima določene omejitve glede količine tantala in kobalta.

Pri izbiri morate upoštevati dejavnike, kot so posebne zahteve glede uporabe, okoljski pogoji in proračun stroškov.