ความแตกต่างระหว่างสแตนเลส 316 และ 316L

การแนะนำ

สเตนเลสคืออะไร? เหล็กกล้าผสมที่มีโครเมียมมากกว่า 12% หรือ นิกเกิลมากกว่า 8% มักเรียกว่าสเตนเลส

เหล็กกล้าชนิดนี้มีความต้านทานการกัดกร่อนในบรรยากาศหรือในสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในระดับหนึ่ง และมีความแข็งแรงสูงกว่าที่อุณหภูมิสูง (>450°C) เหล็กที่มีปริมาณโครเมียม 16% ถึง 18% เรียกว่าเหล็กกล้าทนกรดหรือเหล็กกล้าไร้สนิมทนกรด และมักเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม เมื่อปริมาณโครเมียมในเหล็กมากกว่า 12% จะเกิดชั้นฟิล์มพาสซีเวชันที่อุดมไปด้วยโครเมียมอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าที่สัมผัสกับสื่อออกซิไดซ์ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนภายในโลหะ แต่ในสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่ไม่เกิดออกซิไดซ์ การสร้างฟิล์มพาสซีเวชันที่เป็นของแข็งยังคงเป็นเรื่องยาก เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็ก มักจะเพิ่มสัดส่วนของโครเมียม หรือเติมธาตุโลหะผสมที่ส่งเสริมการเกิดพาสซีเวชัน เช่น Ni, Mo, Mn, Cu, Nb, Ti, W, Co เป็นต้น

องค์ประกอบเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนของเหล็กเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในและคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของเหล็กอีกด้วย ส่วนผสมที่แตกต่างกันขององค์ประกอบโลหะผสมเหล่านี้ในเหล็กส่งผลต่อคุณสมบัติของสเตนเลสสตีลที่แตกต่างกัน

สเตนเลสสตีลบางชนิดมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก บางชนิดไม่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก บางชนิดสามารถผ่านกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนได้ และบางชนิดไม่สามารถผ่านกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนได้ ด้วยคุณสมบัติดังกล่าวข้างต้น ทำให้สเตนเลสสตีลได้รับความนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบิน อวกาศ เคมีภัณฑ์ ปิโตรเลียม ก่อสร้าง อาหาร และอุตสาหกรรมอื่นๆ รวมถึงในชีวิตประจำวัน องค์ประกอบของโลหะผสมที่บรรจุอยู่ในสเตนเลสสตีลมีอิทธิพลอย่างมากต่อความสามารถในการตัดเฉือน และบางชนิดยังตัดได้ยากอีกด้วย

เพื่อช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจและเลือกวัสดุที่เหมาะสมกับตนเองได้ดียิ่งขึ้น บทความนี้จะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างสเตนเลส 316 และ 316L อย่างละเอียด สเตนเลส 316 เป็นสเตนเลสคาร์บอนต่ำเกรด 0Cr17Ni12Mo2 ที่ใช้ในประเทศ ในขณะที่สเตนเลส 316L เป็นสเตนเลสคาร์บอนต่ำพิเศษเกรด 00Cr17Ni14Mo2 ที่ใช้ในประเทศ เห็นได้ชัดว่าแม้ 316L จะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่า แต่ 316 ก็มีคุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่า

ความแตกต่างระหว่างสแตนเลส 316 และ 316L มีดังนี้:

เหล็กกล้าไร้สนิม 316 และ 316L เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีส่วนผสมของโมลิบดีนัม เหล็กกล้าไร้สนิม 316L มีโมลิบดีนัมมากกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316 เล็กน้อย เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม 310 และ 304 เหล็กกล้าไร้สนิมนี้มีประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีกว่าเนื่องจากมีโมลิบดีนัมอยู่ เมื่อมีปริมาณกรดซัลฟิวริกอยู่ระหว่าง 15% ถึง 85% ที่อุณหภูมิสูง เหล็กกล้าไร้สนิม 316 สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย หน่วยงานทางทะเลมักใช้เหล็กกล้าไร้สนิม 316 เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของคลอรีนสูง

เมื่อต้องการความต้านทานการกัดกร่อนและการอบอ่อนหลังการเชื่อมสูงสุด สามารถใช้สเตนเลส 316L ซึ่งมีปริมาณคาร์บอนสูงสุด 0.03 เปอร์เซ็นต์ได้

316 VS 316L องค์ประกอบทางเคมี (เศษส่วนมวล, %)

ความต้านทานการกัดกร่อน:

ในกระบวนการผลิตเยื่อและกระดาษ สเตนเลสสตีล 316 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าสเตนเลสสตีล 304 นอกจากนี้ การกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมและทางทะเลไม่สามารถกัดกร่อนสเตนเลสสตีล 316 ได้

ความต้านทานความร้อน:

สเตนเลส 316 ต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้ดีเมื่อใช้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1700 องศาฟาเรนไฮต์ และต่ำกว่า 1600 องศาฟาเรนไฮต์เป็นระยะๆ สเตนเลส 316 ทนความร้อนได้ดีเมื่อใช้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงกว่า 800-1575 องศาฟาเรนไฮต์ แม้ว่าจะไม่ควรใช้ที่อุณหภูมิต่ำกว่านี้ตลอดทั้งวันก็ตาม ช่วงอุณหภูมิสูงสุดเหมาะสำหรับสเตนเลส 316L ซึ่งมีความทนทานต่อการตกตะกอนของคาร์ไบด์ได้ดีกว่าสเตนเลส 316

การอบด้วยความร้อน:

อบอ่อนที่อุณหภูมิระหว่าง 1850 ถึง 2050 องศา จากนั้นอบอ่อนอย่างรวดเร็วก่อนที่จะเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว ความร้อนสูงเกินไปจะไม่ทำให้สเตนเลส 316 แข็งตัว

การเชื่อม:

เหล็กกล้าไร้สนิม 316 มีประสิทธิภาพในการเชื่อมสูง สามารถใช้เทคนิคการเชื่อมทั่วไปได้ทุกประเภท การเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดหรือแท่งฟิลเลอร์ที่ทำจาก 316Cb, 316L หรือ 309Cb ขึ้นอยู่กับการใช้งาน หลังจากการเชื่อมแล้ว เหล็กกล้าไร้สนิม 316 จะต้องผ่านการอบอ่อนเพื่อให้ได้ความต้านทานการกัดกร่อนสูงสุด ไม่จำเป็นต้องอบอ่อนหลังการเชื่อมเมื่อใช้เหล็กกล้าไร้สนิม 316L

การใช้งานทั่วไป:

สแตนเลส 316 และ 316L เทียบกับ 304

เหล็กกล้าไร้สนิมทั่วไปที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์และชิ้นส่วนที่ต้องมีคุณสมบัติโดยรวมที่ดี (เช่น ทนทานต่อการกัดกร่อนและสามารถขึ้นรูปได้) คือ 304

เมื่อพูดถึงความทนทานต่อการกัดกร่อนทางเคมี สแตนเลส 304 และ 316 แทบจะไม่มีความแตกต่างกันเลย แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันเฉพาะสื่ออยู่บ้างก็ตาม

ภายใต้เงื่อนไขบางประการ 304 ซึ่งเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดแรกที่ถูกผลิตขึ้น มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนแบบหลุม การเติมโมลิบดีนัมเพิ่มอีก 2-3% อาจช่วยลดความไวต่อการกัดกร่อนนี้ ส่งผลให้เกิด 316 โมลิบดีนัมที่เพิ่มเข้ามานี้ยังช่วยลดการกัดกร่อนที่เกิดจากกรดอินทรีย์ร้อนบางชนิดได้อีกด้วย

ในธุรกิจอาหารและเครื่องดื่ม สเตนเลส 316 ถือเป็นวัสดุมาตรฐานโดยแท้จริง สเตนเลส 316 มีราคาแพงกว่าสเตนเลส 304 เนื่องจากโมลิบดีนัมขาดแคลนทั่วโลก และสเตนเลส 316 มีปริมาณนิกเกิลที่เพิ่มสูง

เนื่องจากขาดออกซิเจนและไม่สามารถสร้างชั้นป้องกันของโครเมียมออกไซด์ได้ การกัดกร่อนแบบหลุมจึงมักเกิดจากการกัดกร่อนแบบสะสมบนพื้นผิวของสแตนเลส

การกัดกร่อนแบบหลุมเกิดขึ้นได้ยาก โดยเฉพาะในวาล์วขนาดเล็ก เนื่องจากมีโอกาสเกาะบนแผ่นวาล์วน้อยมาก

สเตนเลส 304 และ 316 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนเกือบเท่ากันในสื่อน้ำต่างๆ (น้ำดื่ม น้ำกลั่น น้ำแม่น้ำ น้ำหม้อไอน้ำ น้ำทะเล ฯลฯ) อย่างไรก็ตาม สเตนเลส 316 จะเหมาะสมกว่าหากสื่อนั้นมีไอออนคลอไรด์ในระดับสูงเป็นพิเศษ

แม้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส 304 และ 316 มักจะไม่แตกต่างกันมากนัก แต่บางครั้งก็อาจมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม เนื่องจากผู้ใช้วาล์วจะต้องเลือกวัสดุสำหรับท่อและภาชนะตามชนิดของวัสดุ ดังนั้นโดยทั่วไปแล้ว ผู้ใช้วาล์วควรมีความเข้าใจที่ชัดเจน เราไม่ให้คำแนะนำแก่ผู้ใช้เกี่ยวกับวัสดุใดๆ

องค์ประกอบทางเคมี (304,304L,316,316L)

คุณสมบัติเชิงกล (304,304L,316,316L)

บทนำสู่สแตนเลสชนิดอื่นๆ

304 เป็นสเตนเลสอเนกประสงค์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุปกรณ์และชิ้นส่วนที่ต้องการคุณสมบัติโดยรวมที่ดี (ทนทานต่อการกัดกร่อนและสามารถขึ้นรูปได้)

สเตนเลส 301 แสดงให้เห็นการแข็งตัวจากการทำงานที่ชัดเจนเมื่อเกิดการเสียรูป และถูกนำไปใช้ในโอกาสต่างๆ ที่ต้องการความแข็งแรงที่สูงกว่า

เหล็กกล้าไร้สนิม 302 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดหนึ่งที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า ซึ่งสามารถทำให้มีความแข็งแรงมากขึ้นได้โดยการรีดเย็น

302B เป็นสแตนเลสที่มีปริมาณซิลิกอนสูง ซึ่งมีความทนทานต่อการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงได้ดีกว่า

303 และ 303Se เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมตัดอิสระที่ประกอบด้วยกำมะถันและซีลีเนียมตามลำดับ ซึ่งใช้ในสถานที่ที่ต้องการการตัดอิสระและการตกแต่งพื้นผิวสูงเป็นหลัก เหล็กกล้าไร้สนิม 303Se ยังใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องผ่านการขึ้นรูปด้วยความร้อนด้วย เนื่องจากมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปด้วยความร้อนที่ดีภายใต้สภาวะดังกล่าว

304L เป็นสเตนเลสสตีล 304 ชนิดหนึ่งที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า ซึ่งใช้ในสถานที่ที่ต้องมีการเชื่อม ปริมาณคาร์บอนที่ต่ำกว่าช่วยลดการตกตะกอนของคาร์ไบด์ในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนใกล้กับแนวเชื่อม ซึ่งอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนระหว่างเกรน (การกัดเซาะรอยเชื่อม) ของสเตนเลสสตีลได้ในบางสภาพแวดล้อม

เหล็กกล้าไร้สนิม 305 และ 384 มีปริมาณนิกเกิลสูงและมีอัตราการแข็งตัวจากการทำงานต่ำ เหมาะสำหรับโอกาสต่างๆ ที่มีความต้องการสูงสำหรับการขึ้นรูปเย็น

สแตนเลส 308 ใช้ในการผลิตแท่งเชื่อม

เหล็กกล้าไร้สนิม 309, 310, 314 และ 330 มีปริมาณนิกเกิลและโครเมียมค่อนข้างสูงเพื่อปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความแข็งแรงในการคืบของเหล็กที่อุณหภูมิสูง เหล็กกล้าไร้สนิม 30S5 และ 310S เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมประเภทหนึ่งที่แตกต่างจากเหล็กกล้าไร้สนิม 309 และ 310 โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือปริมาณคาร์บอนต่ำกว่าเพื่อลดปริมาณคาร์ไบด์ที่ตกตะกอนใกล้กับรอยเชื่อม เหล็กกล้าไร้สนิม 330 มีความต้านทานการเกิดคาร์บูไรเซชันและแรงกระแทกจากความร้อนสูงเป็นพิเศษ

สเตนเลส 316 และ 317 มีส่วนผสมของอะลูมิเนียม จึงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนแบบหลุมในสภาพแวดล้อมทางทะเลและอุตสาหกรรมเคมีได้ดีกว่าสเตนเลส 304 มาก ในบรรดาสเตนเลส 316 มีหลากหลายประเภท เช่น สเตนเลส 316L คาร์บอนต่ำ และสเตนเลสความแข็งแรงสูงที่ผสมไนโตรเจน

316N และสแตนเลส 316F ที่ตัดอิสระซึ่งมีปริมาณกำมะถันสูง

321, 347 และ 348 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผ่านการปรับเสถียรภาพด้วยไททาเนียม ไนโอเบียม และแทนทาลัม ตามลำดับ และเหมาะสำหรับการเชื่อมส่วนประกอบที่ใช้งานที่อุณหภูมิสูง 348 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ และมีข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับปริมาณของแทนทาลัมและโคบอลต์

เมื่อทำการเลือก คุณควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ สภาพแวดล้อม และงบประมาณต้นทุน