尊龍凱時經常用到“鋼” ,形容軍事力量強大 ,叫鋼鐵長城 ;形容誌向遠大 ,叫鋼鐵雄心 ;形容人物形象 ,叫鋼鐵俠 ;甚至有人起名字 ,直接叫“鋼子” ,聽起來就很叼 。
在工程中
,“鋼”就更加重要了
,是必不可少的材料
。所以
,做工程必須要知道“鋼”
、懂“鋼”、會用“鋼”
。
“鋼”究竟是何物 ,有什麽特性 ,尊龍凱時平時所說的304 、304L 、316 、 316L又是怎麽來的 ,相互之間又有什麽區別 ?
鋼 :以鐵為主要元素 、含碳量一般在2%以下 ,並含有其他元素的材料 。——GB/T 13304-91《鋼分類》
不鏽鋼 :耐空氣 、蒸汽 、水等弱腐蝕介質或具有不鏽性的鋼種 。通常使用的鋼種為304 、304L 、316 、 316L ,是奧氏體不鏽鋼的300係列鋼 。
304不鏽鋼
性能介紹
304不鏽鋼是最普遍的鋼種 ,作為一種用途廣泛的鋼 ,具有良好的耐蝕性 、耐熱性 ,低溫強度和機械特性 ;衝壓 、彎曲等熱加工性好 ,無熱處理硬化現象(無磁性 ,便用溫度-196℃~800℃) 。
適用範圍
家庭用品(1 、2類餐具 、櫥櫃 、室內管線 、熱水器 、鍋爐 、浴缸)
汽車配件(風擋雨刷 、消聲器 、模製品)
醫療器具 ,建材 ,化學 ,食品工業 ,農業 ,船舶部件
304L不鏽鋼(L為低碳)
性能介紹
作為低碳的304鋼 ,在一般狀態下 ,其耐蝕性與304鋼相似 ,但在焊接後或者消除應力後 ,其抗晶界腐蝕能力優秀 ;在未進行熱處理的情況下 ,亦能保持良好的耐蝕性 ,使用溫度-196℃~800℃ 。
適用範圍
應用於抗晶界腐蝕性要求高的化學 、煤炭 、石油產業的野外露天機器 ,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件 。
316不鏽鋼
性能介紹
316不鏽鋼因添加鉬 ,故其耐蝕性 、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好 ,可在苛刻的條件下使用 ;加工硬化性優(無磁性) 。
適用範圍
海水裏用設備 、化學 、染料 、造紙 、草酸 、肥料等生產設備 ;照像 、食品工業 、沿海地區設施 、繩索 、CD杆 、螺栓 、螺母 。
316L不鏽鋼(L為低碳)
性能介紹
作為316鋼種的低碳係列 ,除與316鋼有相同的特性外 ,其抗晶界腐蝕性優 。
適用範圍
對抗晶界腐蝕性有特別要求的產品 。
性能對比
化學組分
316和316L不鏽鋼是含鉬不鏽鋼種 。316L不鏽鋼中的鉬含量略高於316不鏽鋼.由於鋼中鉬 ,該鋼種總的性能優於310和304不鏽鋼 ,高溫條件下 ,當硫酸的濃度低於15%和高於85%時 ,316不鏽鋼具有廣泛的用途 。316不鏽鋼還具有良好的耐氯化物侵蝕的性能 ,所以通常用於海洋環境 。316L不鏽鋼的最大碳含量0.03,可用於焊接後不能進行退火和需要最大耐腐蝕性的用途中 。
耐腐蝕性
316不鏽鋼耐腐蝕性能優於304不鏽鋼 ,在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能 。而且316不鏽鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕 。
一般來說 ,304不鏽鋼與316不鏽鋼在抗化學腐蝕性能方麵差別不大 ,不過在某些特定介質下有所區別 。
最初開發出的不鏽鋼為 304 ,在特定情況下 ,這種材料對點腐蝕(Pitting Corrosion)比較敏感 。額外增加2-3%的鉬可以減少這種敏感性 ,這樣就誕生了316 。此外 ,這些額外的鉬還可以降低某些熱有機酸的腐蝕 。
316 不鏽鋼幾乎成為食品飲料行業標準材料 。由於世界範圍內鉬元素的短缺及316 不鏽鋼中鎳含量更多 ,316 不鏽鋼的價格比304 不鏽鋼更貴 。
點腐蝕是一種主要由不鏽鋼表麵沉積腐蝕引起的現象 ,這是因為缺氧而不能形成氧化鉻保護層 。
尤其在小型閥門中 ,閥板上出現沉積的可能性很小 ,因此腐蝕也很少發生 。
在各種類型的水介質(蒸餾水 、飲用水 、河水 、鍋爐水 、海水等)中 ,304 不鏽鋼與316不鏽鋼的抗腐蝕性能幾乎一樣 ,除非介質中氯離子的含量非常高 ,此時316 不鏽鋼就更合適 。
在大多數情況下 ,304 不鏽鋼與316 不鏽鋼的抗腐蝕性能沒有多大區別 ,但有些情況下也可能差別很大 ,需具體情況具體分析 。一般來說閥門用戶應該心中有數 ,因為他們會根據介質的情況選擇容器和管道的材質 ,尊龍凱時不建議向用戶推薦材料 。
耐熱性
在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中 ,316不鏽鋼具有好的耐氧化性能 。在800-1575度的範圍內 ,最好不要連續作用316不鏽鋼 ,但在該溫度範圍以外連續使用316不鏽鋼時 ,該不鏽鋼具有良好的耐熱性 。316L不鏽鋼的耐碳化物析出的性能比316不鏽鋼更好 ,可用上述溫度範圍 。
熱處理
在1850-2050度的溫度範圍內進行退火 ,然後迅速退火 ,然後迅速冷卻 。316不鏽鋼不能過熱處理進行硬化 。
焊接
316不鏽鋼具有良好的焊接性能 。可采用所有標準的焊接方法進行焊接 。焊接時可根據用途 ,分別采用316Cb 、316L或309Cb不鏽鋼填料棒或焊條進行焊接 。為獲得最佳的耐腐蝕性能 ,316不鏽鋼鋼的焊接斷麵需要進行焊後退火處理 。如果使用316L不鏽鋼 ,不需要進行焊後退火處理 。
機械性能
在所有鋼材中 ,奧氏體不鏽鋼的屈服點最低 。因此從機械性能考慮 ,奧氏體不鏽鋼的並不是用在閥杆的最佳材料 ,因為要保證一定的強度 ,閥杆的直徑就會加大 。屈服點不能通過熱處理來提高 ,但可以通過冷成型提高 。
磁性
由於奧氏體不鏽鋼的廣泛應用 ,給人們造成所有不鏽鋼都沒有磁性的錯誤印象 。對奧氏體不鏽鋼而言 ,基本可以理解為非磁性 ,經淬火的鍛鋼確實如此 。但通過冷成型處理的304會多少帶點磁性 。對鑄鋼而言 ,如果是100%奧氏體不鏽鋼則沒有磁性 。
低碳類型的不鏽鋼
奧氏體不鏽鋼的抗腐蝕性能來自金屬表麵形成的氧化鉻保護層 。如果材料加熱到450℃到900℃高溫 ,材料的結構就會發生變化 ,沿晶體邊緣會形成碳化鉻 。這樣在晶體邊沿就無法形成氧化鉻保護層 ,從而導致抗腐蝕性能降低 。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕” 。
由此開發出了 304L 不鏽鋼和316L 不鏽鋼來對抗這種腐蝕 。304L 不鏽鋼和316L 不鏽鋼的含碳量都較低 ,因為碳含量減少 ,所以就不會產生碳化鉻 ,也就不會生成晶間腐蝕 。
應該說明的是 ,較高的晶間腐蝕敏感性並不意味著非低碳材料就更容易腐蝕 。在高氯環境中 ,這種敏感性也越高 。
請注意這種現象緣於高溫(450℃-900℃) 。通常焊接是達到這個溫度的直接原因 。對於軟閥座常規蝶閥而言 ,由於尊龍凱時並不在閥板上進行焊接操作 ,因此采用低碳不鏽鋼並沒有多大意義 ,不過大多數規格書會要求304L 不鏽鋼或316L 不鏽鋼 。