In generale, i tipi più comuni di acciaio inossidabile sono l'acciaio inossidabile 304 e l'acciaio inossidabile 316, ma qual è la differenza tra i due?
La prima cosa di cui parlare è la questione della idoneità alimentare. Nella vita, spesso incontriamo persone che acquistano articoli in acciaio inossidabile e chiedono se il 304 sia idoneo al contatto con gli alimenti. A seconda del materiale, l'acciaio inossidabile 304 ha effettivamente raggiunto la idoneità alimentare. Esistono tre acciai inossidabili comunemente utilizzati per l'uso alimentare sul mercato: il 304, il 316 e il 430. Il 304 è solitamente utilizzato per piccoli elettrodomestici o bicchieri d'acqua, il 316 per apparecchiature mediche e il 430 per coltelli. Tuttavia, vale la pena notare che la cosiddetta idoneità alimentare non si riferisce solo al materiale che raggiunge la idoneità alimentare, ma include anche gli standard del suo processo produttivo.
Il secondo aspetto da considerare è la resistenza alla corrosione. Diversi tipi di acciaio inossidabile devono presentare alcune differenze nella resistenza alla corrosione, altrimenti il 304 può essere utilizzato solo per gli elettrodomestici, mentre il 314 può essere utilizzato in apparecchiature mediche. Quindi, quale acciaio inossidabile, il 306 o il 314, ha una migliore resistenza alla corrosione? In generale, non ci sono grandi differenze. Tuttavia, se il contenuto di ioni cloruro nel mezzo è molto elevato, l'acciaio inossidabile 316 sarà leggermente migliore del 304 e più adatto. Per questo motivo, l'acciaio inossidabile 316 viene scelto per i dispositivi medici.
Come possiamo distinguere i tipi di acciaio inossidabile?
Innanzitutto, possiamo distinguerli in base al colore. Il colore superficiale dell'acciaio inossidabile lavato con acido è bianco argenteo e molto liscio, mentre il colore dell'acciaio inossidabile non lavato con acido è leggermente più scuro. Anche i colori dell'acciaio inossidabile di materiali diversi sono diversi.
In secondo luogo, possiamo usare i magneti per identificare l'acciaio inossidabile. Poiché l'acciaio inossidabile contiene cromo, può essere attratto dai magneti in qualsiasi stato; ma l'acciaio inossidabile con un alto contenuto di manganese è amagnetico; la situazione dell'acciaio inossidabile al cromo-nichel-azoto è leggermente più complicata. Alcuni possono essere attratti dai magneti, ma altri no, quindi i diversi tipi di acciaio inossidabile sono comunque molto facili da distinguere.
Quanto sopra è una breve introduzione all'acciaio inossidabile 304 e all'acciaio inossidabile 316. Da ciò possiamo sapere che i componenti contenuti nei diversi tipi di acciaio inossidabile sono diversi, non esattamente gli stessi, e anche le occasioni in cui vengono utilizzati i diversi tipi di acciaio inossidabile sono diverse, e anche le loro funzioni sono molto diverse.
Pertanto, la scelta dell'acciaio inossidabile giusto è un aspetto a cui dobbiamo prestare attenzione nella vita quotidiana. Non si tratta di una scelta casuale. Dobbiamo valutare se è idoneo all'uso alimentare e se può essere utilizzato ragionevolmente nella vita di tutti i giorni. Cosa ne pensi dei diversi tipi di acciaio inossidabile?
1. Che tipo di acciaio è l'acciaio inossidabile?
L'acciaio inossidabile è un tipo di acciaio. Con il termine "acciaio" si intende l'acciaio contenente meno del 2% di carbonio (C) e più del 2% di ferro. Nel processo di fusione, elementi di lega come cromo (Cr), nichel (Ni), manganese (Mn), silicio (Si), titanio (Ti) e molibdeno (Mo) vengono aggiunti per migliorare le prestazioni dell'acciaio e renderlo resistente alla corrosione (ovvero, antiruggine), ovvero ciò che spesso chiamiamo acciaio inossidabile. Cosa sono esattamente "acciaio" e "ferro", quali sono le loro caratteristiche e qual è la loro relazione, come provengono gli acciai 304, 304L, 316 e 316L di cui parliamo solitamente e qual è la differenza tra loro?
Acciaio: un materiale con il ferro come elemento principale, un contenuto di carbonio generalmente inferiore al 2% e altri elementi. ——GB/T 13304-91 "Classificazione degli acciai" Ferro: un elemento metallico, numero atomico 26. I materiali ferrosi hanno un forte ferromagnetismo, una buona plasticità e conduttività termica. Acciaio inossidabile: un tipo di acciaio resistente a mezzi corrosivi deboli come aria, vapore e acqua o con proprietà inossidabili. I tipi di acciaio comunemente utilizzati sono 304, 304L, 316 e 316L, che sono acciai inossidabili austenitici della serie 300.
2. Perché l'acciaio inossidabile ha diversi gradi di acciaio?
Durante il processo di fusione dell'acciaio inossidabile, vengono aggiunti diversi tipi di elementi di lega, la cui quantità varia. Anche le loro caratteristiche sono diverse. Per distinguerli, vengono assegnati diversi gradi di acciaio. Di seguito è riportata una tabella del contenuto di "elementi di lega" di diversi gradi di acciaio inossidabile decorativo comune, a solo scopo di riferimento:
Composizione chimica (frazione di massa%)
- acciaio inossidabile 304 -
Introduzione alle prestazioni dell'acciaio inossidabile 304: l'acciaio inossidabile 304 è il tipo di acciaio più comune. Essendo un acciaio ampiamente utilizzato, presenta una buona resistenza alla corrosione, resistenza al calore, resistenza alle basse temperature e proprietà meccaniche; ha buone proprietà di lavorazione a caldo come stampaggio e piegatura e non presenta fenomeni di indurimento dovuti a trattamento termico (non magnetico, facile da usare, temperatura -196℃～800℃).
Campo di applicazione dell'acciaio inossidabile 304:
Articoli per la casa (stoviglie di categoria 1 e 2, mobili, condutture interne, scaldabagni, caldaie, vasche da bagno)
Ricambi auto (tergicristalli, marmitte, prodotti stampati)
Attrezzature mediche, materiali da costruzione, prodotti chimici, industria alimentare, agricoltura, parti di navi
- Acciaio inossidabile 304L – (L sta per basso tenore di carbonio)
Introduzione alle prestazioni dell'acciaio inossidabile 304L: essendo un acciaio 304 a basso tenore di carbonio, la sua resistenza alla corrosione è simile a quella dell'acciaio 304 in condizioni normali, ma dopo la saldatura o la distensione, la sua resistenza alla corrosione intergranulare è eccellente; può anche mantenere una buona resistenza alla corrosione senza trattamento termico e la temperatura di esercizio è compresa tra -196℃ e 800℃.
Campo di applicazione dell'acciaio inossidabile 304L: viene utilizzato in macchinari per esterni nei settori chimico, del carbone e del petrolio con elevati requisiti di resistenza alla corrosione intergranulare, parti resistenti al calore di materiali da costruzione e parti difficili da trattare termicamente.
- acciaio inossidabile 316 -
Introduzione alle prestazioni dell'acciaio inossidabile 316: l'acciaio inossidabile 316 ha un'eccellente resistenza alla corrosione, alla corrosione atmosferica e alle alte temperature grazie all'aggiunta di molibdeno e può essere utilizzato in condizioni difficili; eccellente incrudimento (non magnetico).
Ambito di applicazione dell'acciaio inossidabile 316: apparecchiature per l'uso in acqua di mare, prodotti chimici, coloranti, fabbricazione della carta, acido ossalico, fertilizzanti e altre apparecchiature di produzione; fotografia, industria alimentare, impianti costieri, corde, barre CD, bulloni e dadi.
- Acciaio inossidabile 316L – (L sta per basso tenore di carbonio)
Introduzione alle prestazioni dell'acciaio inossidabile 316L: essendo una serie di acciaio 316 a basso tenore di carbonio, oltre ad avere le stesse caratteristiche dell'acciaio 316, presenta un'eccellente resistenza alla corrosione intergranulare.
Campo di applicazione dell'acciaio inossidabile 316L: prodotti con requisiti speciali di resistenza alla corrosione intergranulare.
Confronto delle prestazioni dell'acciaio inossidabile:
① Gli acciai inossidabili 316 e 316L sono acciai inossidabili contenenti molibdeno. Il contenuto di molibdeno nell'acciaio inossidabile 316L è leggermente superiore a quello dell'acciaio inossidabile 316. Grazie al molibdeno presente nell'acciaio, le prestazioni complessive di questo acciaio sono migliori di quelle degli acciai inossidabili 310 e 304. In condizioni di alta temperatura, quando la concentrazione di acido solforico è inferiore al 15% e superiore all'85%, l'acciaio inossidabile 316 trova un'ampia gamma di impieghi. L'acciaio inossidabile 316 ha anche una buona resistenza alla corrosione da cloruri, quindi è solitamente utilizzato in ambienti marini. Il contenuto massimo di carbonio dell'acciaio inossidabile 316L è 0,03, che può essere utilizzato in applicazioni in cui la ricottura non può essere eseguita dopo la saldatura ed è richiesta la massima resistenza alla corrosione.
2 Resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile: l'acciaio inossidabile 316 ha una migliore resistenza alla corrosione rispetto all'acciaio inossidabile 304 e una buona resistenza alla corrosione nel processo di produzione di cellulosa e carta. Inoltre, l'acciaio inossidabile 316 è anche resistente alla corrosione in atmosfere marine e industriali corrosive. In generale, c'è poca differenza tra l'acciaio inossidabile 304 e l'acciaio inossidabile 316 in termini di resistenza alla corrosione chimica, ma ci sono differenze in alcuni mezzi specifici. L'acciaio inossidabile originariamente sviluppato era il 304, che è sensibile alla corrosione per vaiolatura in determinate circostanze. L'aggiunta di un ulteriore 2-3% di molibdeno può ridurre questa sensibilità, ed è così che è nato il 316. Inoltre, questo ulteriore molibdeno può anche ridurre la corrosione da alcuni acidi organici caldi. L'acciaio inossidabile 316 è quasi diventato un materiale standard nell'industria alimentare e delle bevande. A causa della carenza mondiale di molibdeno e del maggiore contenuto di nichel nell'acciaio inossidabile 316, l'acciaio inossidabile 316 è più costoso dell'acciaio inossidabile 304. La corrosione per vaiolatura è un fenomeno causato principalmente dalla corrosione da depositi sulla superficie dell'acciaio inossidabile, dovuta alla mancanza di ossigeno e all'incapacità di formare uno strato protettivo di ossido di cromo. Soprattutto nelle valvole di piccole dimensioni, la possibilità di depositi sulla piastra della valvola è ridotta, quindi la corrosione per vaiolatura si verifica raramente. In vari tipi di mezzi acquosi (acqua distillata, acqua potabile, acqua di fiume, acqua di caldaia, acqua di mare, ecc.), la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile 304 e dell'acciaio inossidabile 316 è pressoché la stessa, a meno che il contenuto di ioni cloruro nel mezzo non sia molto elevato, nel qual caso l'acciaio inossidabile 316 è più adatto. Nella maggior parte dei casi, non vi è molta differenza nella resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile 304 e dell'acciaio inossidabile 316, ma in alcuni casi può essere molto diversa, il che richiede un'analisi specifica. In generale, gli utilizzatori di valvole dovrebbero avere le idee chiare, poiché sceglieranno il materiale del contenitore e della tubazione in base al mezzo. Si sconsiglia di consigliare i materiali agli utilizzatori.
3 Resistenza al calore dell'acciaio inossidabile: l'acciaio inossidabile 316 ha una buona resistenza all'ossidazione in caso di utilizzo intermittente al di sotto dei 1600 gradi e in caso di utilizzo continuo al di sotto dei 1700 gradi. È preferibile non utilizzare l'acciaio inossidabile 316 in modo continuativo nell'intervallo di temperatura compreso tra 800 e 1575 gradi, ma quando l'acciaio inossidabile 316 viene utilizzato in modo continuativo al di fuori di questo intervallo di temperatura, l'acciaio inossidabile presenta una buona resistenza al calore. L'acciaio inossidabile 316L ha una migliore resistenza alla precipitazione di carburi rispetto all'acciaio inossidabile 316 e può essere utilizzato nell'intervallo di temperatura sopra indicato.
④ Trattamento termico dell'acciaio inossidabile: la ricottura viene eseguita nell'intervallo di temperatura di 1850-2050 gradi, seguita da una ricottura rapida e da un raffreddamento rapido. L'acciaio inossidabile 316 non può essere indurito tramite surriscaldamento.
⑤ Saldatura dell'acciaio inossidabile: l'acciaio inossidabile 316 offre buone prestazioni di saldatura. Può essere saldato con tutti i metodi di saldatura standard. Per la saldatura, è possibile utilizzare bacchette di apporto o di saldatura in acciaio inossidabile 316Cb, 316L o 309Cb, a seconda dello scopo. Per ottenere la migliore resistenza alla corrosione, la sezione saldata in acciaio inossidabile 316 deve essere sottoposta a ricottura dopo la saldatura. Se si utilizza acciaio inossidabile 316L, non è richiesta alcuna ricottura post-saldatura.
Tra tutti gli acciai, l'acciaio inossidabile austenitico ha il limite di snervamento più basso. Pertanto, dal punto di vista delle proprietà meccaniche, l'acciaio inossidabile austenitico non è il materiale migliore per gli steli delle valvole, poiché per garantire una certa resistenza, il diametro dello stelo della valvola aumenta. Il limite di snervamento non può essere aumentato tramite trattamento termico, ma può essere aumentato tramite formatura a freddo.
⑥ Magnetismo dell'acciaio inossidabile: a causa dell'ampia applicazione dell'acciaio inossidabile austenitico, si ha l'errata impressione che tutto l'acciaio inossidabile sia amagnetico. L'acciaio inossidabile austenitico può essere sostanzialmente considerato amagnetico, e questo vale anche per l'acciaio forgiato temprato. Tuttavia, l'acciaio 304 trattato mediante formatura a freddo sarà più o meno magnetico. Per quanto riguarda l'acciaio fuso, se è acciaio inossidabile austenitico al 100%, è amagnetico.
⑦ Acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio: la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile austenitico deriva dallo strato protettivo di ossido di cromo che si forma sulla superficie del metallo. Se il materiale viene riscaldato a temperature elevate, comprese tra 450 e 900 °C, la struttura del materiale cambia e si forma carburo di cromo lungo il bordo del cristallo. In questo modo, lo strato protettivo di ossido di cromo non può formarsi sul bordo del cristallo, con conseguente riduzione della resistenza alla corrosione. Questa corrosione è chiamata "corrosione intergranulare".
Pertanto, per contrastare questa corrosione sono stati sviluppati l'acciaio inossidabile 304L e l'acciaio inossidabile 316L. L'acciaio inossidabile 304L e l'acciaio inossidabile 316L hanno un contenuto di carbonio inferiore. Poiché il contenuto di carbonio è ridotto, non si formerà carburo di cromo e non si verificherà corrosione intergranulare. È importante notare che una maggiore sensibilità alla corrosione intergranulare non significa che i materiali non a basso tenore di carbonio siano più suscettibili alla corrosione. Questa sensibilità è maggiore anche in ambienti ad alto contenuto di cloro. Si noti che questo fenomeno è dovuto alle alte temperature (450℃-900℃). Di solito, la saldatura è la causa diretta del raggiungimento di questa temperatura. Per le valvole a farfalla convenzionali a sede morbida, poiché non eseguiamo operazioni di saldatura sulla piastra della valvola, non ha molto senso utilizzare acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio, ma la maggior parte delle specifiche richiederà acciaio inossidabile 304L o acciaio inossidabile 316L.
Data di pubblicazione: 05-02-2025