Звычайна найбольш распаўсюджанымі тыпамі нержавеючай сталі з'яўляюцца нержавеючая сталь 304 і нержавеючая сталь 316, але ў чым розніца паміж імі?
Першае, пра што трэба пагаварыць, гэта пытанне харчовай якасці. У жыцці мы часта сустракаем людзей, якія купляюць вырабы з нержавеючай сталі, і пытаюцца, ці з'яўляецца 304 харчовай. У залежнасці ад матэрыялу, нержавеючая сталь 304 сапраўды дасягнула харчовай якасці. На рынку ёсць тры распаўсюджаныя харчовыя нержавеючыя сталі, а менавіта 304, 316 і 430. 304 звычайна выкарыстоўваецца для дробнай бытавой тэхнікі або кубкаў для вады, 316 - для медыцынскага абсталявання, а 430 - для нажоў. Аднак варта адзначыць, што так званая харчовая якасць адносіцца не толькі да матэрыялу, які дасягае харчовай якасці, але і ўключае стандарты яго вытворчага працэсу.
Другое, пра што трэба пагаварыць, — гэта пытанне каразійнай устойлівасці. Розныя матэрыялы з нержавеючай сталі павінны мець некаторыя адрозненні ў каразійнай устойлівасці, інакш 304 можна выкарыстоўваць толькі ў паўсядзённых бытавых прыборах, а 314 — у медыцынскім абсталяванні. Дык якая нержавеючая сталь, 306 ці 314, мае лепшую каразійную ўстойлівасць? У цэлым, вялікай розніцы паміж імі няма. Аднак, калі ўтрыманне хларыд-іонаў у асяроддзі вельмі высокае, нержавеючая сталь 316 будзе крыху лепшай за 304 і больш прыдатнай. Вось чаму нержавеючая сталь 316 выбіраецца для медыцынскіх прылад.
Дык як жа адрозніць тыпы нержавеючай сталі?
Па-першае, мы можам адрозніць іх па колеры. Паверхня нержавеючай сталі, прамытай кіслатой, серабрыста-белая і вельмі гладкая, у той час як колер нержавеючай сталі, якая не прамывалася кіслатой, крыху цямнейшы. Колеры нержавеючай сталі розных матэрыялаў таксама адрозніваюцца.
Па-другое, мы можам выкарыстоўваць магніты для ідэнтыфікацыі нержавеючай сталі. Паколькі нержавеючая сталь утрымлівае хром, яна можа прыцягвацца магнітамі ў любым стане; але нержавеючая сталь з высокім утрыманнем марганцу немагнітная; сітуацыя з хром-нікелева-азотнай нержавеючай сталлю крыху больш складаная. Некаторыя віды нержавеючай сталі могуць прыцягвацца магнітамі, а некаторыя не, таму розныя тыпы нержавеючай сталі ўсё яшчэ вельмі лёгка адрозніць.
Вышэйпаказанае — гэта кароткі агляд нержавеючай сталі 304 і 316. З гэтага мы можам зразумець, што кампаненты, якія змяшчаюцца ў розных тыпах нержавеючай сталі, адрозніваюцца, не зусім аднолькавыя, і выпадкі выкарыстання розных тыпаў нержавеючай сталі таксама адрозніваюцца, і іх функцыі таксама вельмі розныя.
Такім чынам, выбар правільнай нержавеючай сталі — гэта тое, на што нам трэба звяртаць увагу ў паўсядзённым жыцці. Гаворка ідзе не толькі пра выпадковы выбар. Нам трэба вызначыць, ці адпавядае яна харчоваму класу і ці можна яе разумна выкарыстоўваць у побыце. Што вы думаеце пра розныя тыпы нержавеючай сталі?
1. Які тып сталі называецца нержавеючай сталі?
Нержавеючая сталь — гэта тып сталі. Сталь — гэта сталь, якая змяшчае менш за 2% вугляроду (C) і больш за 2% жалеза. У працэсе плаўлення дадаюць легіруючыя элементы, такія як хром (Cr), нікель (Ni), марганец (Mn), крэмній (Si), тытан (Ti) і малібдэн (Mo), каб палепшыць характарыстыкі сталі і зрабіць яе ўстойлівай да карозіі (г.зн. нержавеючай), якую мы часта называем нержавеючай сталлю. Што такое «сталь» і «жалеза», якія іх характарыстыкі і якая іх сувязь, як узніклі 304, 304L, 316 і 316L, пра якія мы звычайна гаворым, і ў чым розніца паміж імі?
Сталь: Матэрыял, у якім жалеза з'яўляецца асноўным элементам, утрыманне вугляроду звычайна ніжэй за 2%, а таксама іншыя элементы. ——GB/T 13304-91 «Класіфікацыя сталі» Жалеза: Металічны элемент, атамны нумар 26. Жалезныя матэрыялы валодаюць моцным ферамагнетызмам, добрай пластычнасцю і цеплаправоднасцю. Нержавеючая сталь: Тып сталі, устойлівы да слабых агрэсіўных асяроддзяў, такіх як паветра, пара і вада, або які мае ўласцівасці нержавеючай сталі. Найбольш часта выкарыстоўваюцца тыпы сталі 304, 304L, 316 і 316L, якія з'яўляюцца сталлю серыі 300 з аўстэнітнай нержавеючай сталі.
2. Чаму нержавеючая сталь мае розныя маркі сталі?
Падчас плаўлення нержавеючай сталі дадаюцца розныя тыпы легіруючых элементаў, і колькасць розных тыпаў даданых адрозніваецца. Іх характарыстыкі таксама адрозніваюцца. Каб адрозніць іх, ім прысвойваюцца розныя маркі сталі. Ніжэй прыведзена табліца ўтрымання «легіруючых элементаў» розных марак звычайнай дэкаратыўнай нержавеючай сталі толькі для даведкі:
Хімічны склад (масавая доля%)
- нержавеючая сталь 304 -
Уласцівасці нержавеючай сталі 304: Нержавеючая сталь 304 з'яўляецца найбольш распаўсюджаным тыпам сталі. Як шырока выкарыстоўваная сталь, яна мае добрую каразійную стойкасць, цеплаўстойлівасць, трываласць пры нізкіх тэмпературах і механічныя ўласцівасці; яна мае добрыя ўласцівасці пры гарачай апрацоўцы, такія як штампоўка і гнутка, і не мае з'яўлення зацвярдзення пры тэрмічнай апрацоўцы (немагнітная, простая ў выкарыстанні пры тэмпературы -196℃～800℃).
Сфера прымянення нержавеючай сталі 304:
Прадметы хатняга ўжытку (сталовы посуд 1 і 2 катэгорыі, шафы, трубаправоды ўнутры памяшканняў, воданагравальнікі, катлы, ванны)
Аўтазапчасткі (шклоачышчальнікі, глушыцелі, літыя вырабы)
Медыцынскае абсталяванне, будаўнічыя матэрыялы, хімікаты, харчовая прамысловасць, сельская гаспадарка, дэталі суднаў
- нержавеючая сталь 304L – (L азначае нізкавугляродзістая)
Увядзенне ў эксплуатацыйныя характарыстыкі нержавеючай сталі 304L: як нізкавугляродзістая сталь 304, яе каразійная ўстойлівасць падобная да каразійнай устойлівасці сталі 304 пры нармальных умовах, але пасля зваркі або зняцця напружання яна выдатна супрацьстаіць міжкрышталітнай карозіі; яна таксама можа падтрымліваць добрую каразійную ўстойлівасць без тэрмічнай апрацоўкі, а рабочая тэмпература складае ад -196℃ да 800℃.
Сфера прымянення нержавеючай сталі 304L: яна выкарыстоўваецца ў адкрытых машынах хімічнай, вугальнай і нафтавай прамысловасці з высокімі патрабаваннямі да ўстойлівасці да міжкрышталітнай карозіі, тэрмаўстойлівых дэталях будаўнічых матэрыялаў і дэталях, якія цяжка паддаюцца тэрмічнай апрацоўцы.
- нержавеючая сталь 316 -
Уводзіны ў характарыстыкі нержавеючай сталі 316: нержавеючая сталь 316 мае выдатную каразійную стойкасць, атмасферную каразійную стойкасць і трываласць пры высокіх тэмпературах дзякуючы даданню малібдэна, і можа выкарыстоўвацца ў жорсткіх умовах; выдатнае ўмацаванне (немагнітная).
Сфера прымянення нержавеючай сталі 316: абсталяванне для выкарыстання ў марской вадзе, хімічнай, фарбавальнай, папяровай, шчаўевай кіслаце, угнаеннях і іншым вытворчым абсталяванні; фатаграфія, харчовая прамысловасць, прыбярэжныя збудаванні, вяроўкі, стрыжні CD, балты і гайкі.
- нержавеючая сталь 316L – (L азначае нізкавугляродзістая)
Уводзіны ў характарыстыкі нержавеючай сталі 316L: як нізкавугляродзістая серыя сталі 316, акрамя таго, што яна мае тыя ж характарыстыкі, што і сталь 316, яна мае выдатную ўстойлівасць да міжкрышталітнай карозіі.
Сфера прымянення нержавеючай сталі 316L: вырабы са спецыяльнымі патрабаваннямі да ўстойлівасці да міжкрышталітнай карозіі.
Параўнанне характарыстык нержавеючай сталі:
① Нержавеючая сталь 316 і 316L — гэта нержавеючая сталь, якая змяшчае малібдэн. Утрыманне малібдэна ў нержавеючай сталі 316L крыху вышэйшае, чым у нержавеючай сталі 316. Дзякуючы малібдэну ў сталі, агульныя характарыстыкі гэтай сталі лепшыя, чым у нержавеючай сталі 310 і 304. Ва ўмовах высокай тэмпературы, калі канцэнтрацыя сернай кіслаты ніжэйшая за 15% і вышэйшая за 85%, нержавеючая сталь 316 мае шырокі спектр прымянення. Нержавеючая сталь 316 таксама мае добрую ўстойлівасць да хларыднай карозіі, таму яна звычайна выкарыстоўваецца ў марскім асяроддзі. Максімальнае ўтрыманне вугляроду ў нержавеючай сталі 316L складае 0,03, што дазваляе выкарыстоўваць яе ў выпадках, калі адпал пасля зваркі немагчымы і патрабуецца максімальная ўстойлівасць да карозіі.
② Устойлівасць да карозіі нержавеючай сталі: нержавеючая сталь 316 мае лепшую ўстойлівасць да карозіі, чым нержавеючая сталь 304, і мае добрую ўстойлівасць да карозіі ў працэсе вытворчасці цэлюлозы і паперы. Акрамя таго, нержавеючая сталь 316 таксама ўстойлівая да карозіі ў марской і агрэсіўнай прамысловай атмасферы. У цэлым, паміж нержавеючай сталлю 304 і нержавеючай сталлю 316 існуе нязначная розніца ў плане хімічнай устойлівасці да карозіі, але ёсць адрозненні ў некаторых канкрэтных асяроддзях. Першапачаткова распрацаваная нержавеючая сталь была 304, якая пры пэўных абставінах адчувальная да кропкавай карозіі. Даданне дадатковых 2-3% малібдэна можа знізіць гэтую адчувальнасць, і так нарадзілася 316. Акрамя таго, гэты дадатковы малібдэн таксама можа знізіць карозію ад некаторых гарачых арганічных кіслот. Нержавеючая сталь 316 амаль стала стандартным матэрыялам у харчовай прамысловасці. З-за сусветнага дэфіцыту малібдэна і больш высокага ўтрымання нікеля ў нержавеючай сталі 316, нержавеючая сталь 316 даражэйшая за нержавеючую сталь 304. Кропкавая карозія — гэта з'ява, якая ў асноўным выклікаецца карозіяй адкладаў на паверхні нержавеючай сталі, што звязана з недахопам кіслароду і немагчымасцю ўтварэння ахоўнага пласта аксіду хрому. Асабліва ў невялікіх клапанах верагоднасць адкладаў на пласціне клапана невялікая, таму кропкавая карозія рэдка ўзнікае. У розных тыпах водных асяроддзяў (дыстыляваная вада, пітная вада, рачная вада, вада з катлоў, марская вада і г.д.) каразійная ўстойлівасць нержавеючай сталі 304 і нержавеючай сталі 316 практычна аднолькавая, калі ўтрыманне хларыд-іонаў у асяроддзі не вельмі высокае, тады больш падыходзіць нержавеючая сталь 316. У большасці выпадкаў каразійная ўстойлівасць нержавеючай сталі 304 і нержавеючай сталі 316 невялікая, але ў некаторых выпадках яна можа моцна адрознівацца, што патрабуе спецыяльнага аналізу. У цэлым, карыстальнікі клапанаў павінны добра ўлічваць гэта, бо яны будуць выбіраць матэрыял кантэйнера і трубаправода ў залежнасці ад асяроддзя. Не рэкамендуецца рэкамендаваць матэрыялы карыстальнікам.
③ Цеплаўстойлівасць нержавеючай сталі: нержавеючая сталь 316 мае добрую ўстойлівасць да акіслення пры перыядычным выкарыстанні ніжэй за 1600 градусаў і бесперапынным выкарыстанні ніжэй за 1700 градусаў. Лепш не выкарыстоўваць нержавеючую сталь 316 бесперапынна ў дыяпазоне 800-1575 градусаў, але пры бесперапынным выкарыстанні нержавеючай сталі 316 па-за гэтым дыяпазонам тэмператур яна мае добрую цеплаўстойлівасць. Нержавеючая сталь 316L мае лепшую ўстойлівасць да выпадзення карбіду, чым нержавеючая сталь 316, і можа выкарыстоўвацца ў вышэйзгаданым дыяпазоне тэмператур.
④ Тэрмічная апрацоўка нержавеючай сталі: адпал праводзіцца ў дыяпазоне тэмператур 1850-2050 градусаў, а затым хуткі адпал і хуткае астуджэнне. Нержавеючая сталь 316 не можа загартавацца пры перагрэве.
⑤ Зварка нержавеючай сталі: нержавеючая сталь 316 мае добрыя зварачныя характарыстыкі. Яе можна зварваць усімі стандартнымі метадамі зваркі. Пры зварцы можна выкарыстоўваць прысадныя пруткі або зварачныя пруткі з нержавеючай сталі 316Cb, 316L або 309Cb у залежнасці ад мэты. Для дасягнення найлепшай каразійнай устойлівасці звараную частку нержавеючай сталі 316 неабходна адпаліць пасля зваркі. Калі выкарыстоўваецца нержавеючая сталь 316L, адпал пасля зваркі не патрабуецца.
Сярод усіх сталей аўстэнітная нержавеючая сталь мае найніжэйшую мяжу цякучасці. Такім чынам, з пункту гледжання механічных уласцівасцей, аўстэнітная нержавеючая сталь не з'яўляецца найлепшым матэрыялам для штокаў клапанаў, бо для забеспячэння пэўнай трываласці дыяметр штока клапана будзе павялічвацца. Мяжу цякучасці нельга павялічыць тэрмічнай апрацоўкай, але можна павялічыць халоднай фармаваннем.
⑥ Магнетызм нержавеючай сталі: з-за шырокага прымянення аўстэнітнай нержавеючай сталі ў людзей склалася памылковае ўражанне, што ўся нержавеючая сталь немагнітная. Аўстэнітную нержавеючую сталь можна ў асноўным разумець як немагнітную, і гэта дакладна для загартаванай кованай сталі. Але 304, апрацаваная халодным фармаваннем, будзе больш-менш магнітнай. Што тычыцца літой сталі, то яна на 100% складаецца з аўстэнітнай нержавеючай сталі, яна немагнітная.
⑦ Нізкавугляродзістая нержавеючая сталь: каразійная стойкасць аўстэнітнай нержавеючай сталі абумоўлена ахоўным пластом аксіду хрому, які ўтвараецца на паверхні металу. Калі матэрыял награваць да высокай тэмпературы ад 450℃ да 900℃, структура матэрыялу зменіцца, і па краі крышталя ўтворыцца карбід хрому. Такім чынам, ахоўны пласт аксіду хрому не можа ўтварыцца на краі крышталя, што прыводзіць да зніжэння каразійнай стойкасці. Гэтая карозія называецца «міжкрышталітнай карозіяй».
Таму для барацьбы з гэтай карозіяй былі распрацаваны нержавеючая сталь 304L і 316L. Нержавеючая сталь 304L і 316L маюць ніжэйшае ўтрыманне вугляроду. Паколькі ўтрыманне вугляроду зніжана, карбід хрому не ўтвараецца, і міжкрышталітная карозія не ўзнікае. Варта адзначыць, што больш высокая адчувальнасць да міжкрышталітнай карозіі не азначае, што матэрыялы з нізкім утрыманнем вугляроду больш схільныя да карозіі. Гэтая адчувальнасць таксама вышэй у асяроддзі з высокім утрыманнем хлору. Звярніце ўвагу, што гэтая з'ява звязана з высокімі тэмпературамі (450℃-900℃). Звычайна зварка з'яўляецца непасрэднай прычынай дасягнення гэтай тэмпературы. Для звычайных дросельных клапанаў з мяккім сядлом, паколькі мы не выконваем зварачныя аперацыі на пласціне клапана, няма асаблівага сэнсу выкарыстоўваць нізкавугляродзістую нержавеючую сталь, але большасць спецыфікацый патрабуюць нержавеючай сталі 304L або 316L.
Час публікацыі: 05 лютага 2025 г.