Нержавеющая сталь, известная своей коррозионной стойкостью, включает более 60 марок. Наиболее распространены марки 304 и 316, которые отлично подходят для сварки и формовки. Ключевое отличие состоит в том, что 316 содержит молибден, повышающий коррозионную стойкость в соленой среде, а 304 — нет. Оба могут быть усилены путем холодной обработки.
В этой статье представлено подробное сравнение нержавеющих сталей 304 и 316 с описанием их состава, свойств, применения и стоимости.
Что такое нержавеющая сталь?
Нержавеющая сталь — это сплав, состоящий в основном из железа, хрома, никеля и других элементов, в зависимости от конкретной марки. Нержавеющие стали подразделяются на пять классов в зависимости от их кристаллической структуры, которая определяет их атомное расположение. Два известных класса, нержавеющая сталь 304 и 316, относятся к аустенитному классу. Этот класс характеризуется немагнитной структурой и неспособностью упрочняться термической обработкой. Хром играет решающую роль, образуя на поверхности стали защитный оксидный слой, который предотвращает коррозию и повышает устойчивость к различным факторам окружающей среды. Этот пассивный слой может восстанавливаться при повреждении, особенно при наличии более высокого содержания хрома, обеспечивая минимальную скорость ржавления и коррозии.
Чтобы понять разницу между нержавеющей сталью 304 и нержавеющей сталью 410, прочтите эту статью: Нержавеющая сталь 410 против 304
Обзор нержавеющей стали 304
Нержавеющая сталь 304 известна как наиболее широко используемая и универсальная марка в семействе нержавеющих сталей. Состоящий примерно на 18% хрома и 8% никеля, он не содержит молибдена, но обеспечивает исключительную устойчивость к атмосферной коррозии, воде и многим химическим веществам. Простота изготовления делает его идеальным для различных применений, включая компоненты насосов и клапанов, пищевое оборудование, подшипники, теплообменники и сосуды под давлением. Однако нержавеющая сталь 304 подвержена образованию точечной коррозии в средах с высокой концентрацией хлоридов. Несмотря на это, ее универсальность, простота изготовления и относительно более низкая стоимость по сравнению с высоколегированными сталями, такими как 316, делают ее предпочтительным выбором во всех отраслях.
Обычное использование нержавеющей стали 304
Нержавеющая сталь 304 находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, простоте изготовления и универсальности. Обычное использование включает в себя:
- Компоненты насоса и клапана
- Подшипники
- Крепеж
- Винты и гайки
- Springs
- Валы
- Вводы
- Трубопроводы и трубки
- Трубки теплообменника
- Сосуды под давлением
Обзор нержавеющей стали 316
Нержавеющая сталь 316 поднимает коррозионную стойкость на более высокий уровень благодаря составу ее сплава, состоящему примерно из 18% хрома, 9% никеля и 2-3% молибдена. Добавление молибдена повышает его прочность, твердость и устойчивость к коррозии, особенно к хлоридам. Это делает нержавеющую сталь 316 идеальной для требовательных применений в морской среде, химической обработке и фармацевтическом производстве. Хотя она имеет более высокую цену по сравнению с нержавеющей сталью 304, повышенная долговечность и инертные свойства делают ее незаменимой для применений, требующих превосходной коррозионной стойкости и производительности при повышенных температурах.
Обычное использование нержавеющей стали 316
Вот некоторые распространенные варианты использования нержавеющей стали 316:
- Морское оборудование
- Хирургические инструменты
- Фармацевтическое оборудование
- Оборудование для химической обработки
- Оборудование для переработки продуктов питания и напитков
- Конструктивные элементы аэрокосмической отрасли
- Теплообменники
- Лабораторные столы и оборудование
- Оборудование для переработки целлюлозы и бумаги
- Красильное оборудование для текстиля
Нержавеющая сталь 304 и 316: ключевые различия
304 и 316. Основное различие заключается в их составе: 304 содержит 17-25% хрома, немагнитен и не поддается термической обработке, но за счет холодной обработки может достигать высокой прочности. Дополнительные различия приведены в следующей таблице:
| Объект | 304 из нержавеющей стали | 316 из нержавеющей стали |
|---|---|---|
| Состав | 17-25% хрома, <2% марганца, <1% кремния, <0.08% углерода, баланс железа | 16–18.5 % хрома, 10–14 % никеля, 2 % молибдена, <2 % марганца, <1 % кремния, <0.08 % углерода, балансовое железо. |
| Магнитные свойства | немагнитный | Слегка магнитный |
| Термическая обработка | Не подвергается термической обработке | Не подвергается термической обработке |
| Силы | Высокая прочность, достигаемая за счет холодной обработки. | Высокая прочность, достигаемая за счет холодной обработки. |
| Устойчивость к коррозии | Хорошая общая коррозионная стойкость; менее устойчив к хлоридам | Отличная коррозионная стойкость; превосходная устойчивость к хлоридам |
| Приложения | Продукты питания и напитки, криогенная, медицинская, химическая обработка | Морская среда, фармацевтика, химическая обработка, аэрокосмическая промышленность |
| Конкретное использование | Иглы для подкожных инъекций, кухонное оборудование, архитектурное применение. | Хирургические инструменты, морская арматура, химическое оборудование. |
| Цена | Как правило, более низкая стоимость | Как правило, более высокая стоимость |
Нержавеющая сталь 304 и 316: сравнение химического состава
Нержавеющая сталь 316 имеет более высокое содержание никеля по сравнению со сталью 304, что способствует ее превосходной коррозионной стойкости и долговечности.
| Элемент | 304 из нержавеющей стали | 316 из нержавеющей стали |
|---|---|---|
| Хром (Cr) | 18.0-20.0% | 16.0-18.0% |
| Никель (Ni) | 8.0-10.5% | 10.0-14.0% |
| Молибден (Мо) | 0.0% | 2.0-3.0% |
| Углерод (С) | 0.08% | 0.08% |
| Марганец (Mn) | 2.0% | 2.0% |
| Силикон (Si) | 0.75% | 0.75% |
| Фосфор (P) | 0.045% | 0.045% |
| Сера (S) | 0.03% | 0.03% |
| Азот (N) | 0.10% | – |
Нержавеющая сталь 304 и 316: сравнение прочности и твердости
При сравнении прочностных свойств нержавеющей стали 304 и 316, 304 обычно демонстрирует более высокий предел прочности на разрыв в диапазоне от 500 до 700 МПа по сравнению с 400–620 МПа для нержавеющей стали 316. Нержавеющая сталь 304 обычно тверже, чем 316, о чем свидетельствуют более высокие значения твердости по Бринеллю. Обе марки имеют минимальное удлинение 45%, что указывает на одинаковую пластичность.
Несмотря на эти различия, обе марки обладают достаточной прочностью для соответствующих применений: 304 превосходно подходит для общего применения, а 316 предпочтительнее для сред, требующих повышенной коррозионной стойкости.
Нержавеющая сталь 304 и 316: сравнение свойств
Нержавеющая сталь 304 обеспечивает более высокую прочность на разрыв и твердость по сравнению со сталью 316, но сталь 316 обладает превосходной коррозионной стойкостью благодаря содержанию молибдена.
| Объект | 304 из нержавеющей стали | 316 из нержавеющей стали |
|---|---|---|
| Температура плавления | 1450 ° C | 1400 ° C |
| Плотность | 8.00 g / cm³ | 8.00 g / cm³ |
| Тепловое расширение | 17.2 х 10^-6/К | 15.9 х 10^-6/К |
| Модуль упругости | 193 ГПа | 193 ГПа |
| Теплопроводность | 16.2 Вт / мК | 16.3 Вт / мК |
| Предел прочности на разрыв | 500-700 МПа | 400-620 МПа |
| Удлинение A50 мм | 45% мин. | 45% мин. |
| Твердость (по Бринеллю) | 215 макс. | 149 макс. |
Нержавеющая сталь 304 и 316: сравнение применений
Нержавеющая сталь 304 и 316 широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Нержавеющая сталь 304 широко используется в оборудовании для приготовления пищи, кухонной технике, архитектурной отделке и медицинских инструментах, где устойчивость к коррозии и простота очистки имеют первостепенное значение.
Напротив, нержавеющая сталь 316 с более высоким содержанием никеля и молибдена превосходно подходит для сред, подверженных коррозии, таких как морские установки, фармацевтическое производство и химические перерабатывающие предприятия. Он предпочтителен для применений, требующих превосходной устойчивости к хлоридам и агрессивным химикатам, что делает его незаменимым для морского оборудования, резервуаров для химикатов и медицинских имплантатов. Каждая марка адаптирована к конкретным требованиям, обеспечивая оптимальную производительность в соответствующих областях применения.
Нержавеющая сталь 304 и 316: сравнение термостойкости
Нержавеющая сталь 304 демонстрирует хорошую термостойкость в типичных условиях окружающей среды. Он может выдерживать температуру до 870°C (1600°F) при периодической работе и 925°C (1700°F) при непрерывной работе. Это делает его подходящим для широкого спектра применений, где требуется умеренная термостойкость, например, в оборудовании пищевой промышленности, теплообменниках и архитектурных компонентах.
Нержавеющая сталь 316 обеспечивает повышенную термостойкость по сравнению со сталью 304. Она может выдерживать температуру до 925°C (1700°F) при периодической эксплуатации и 870°C (1600°F) при непрерывной эксплуатации. Добавление молибдена улучшает его способность сохранять прочность и коррозионную стойкость при повышенных температурах, что делает его идеальным для применений, связанных с нагревом, таких как химическая обработка, морская среда и фармацевтическое оборудование.
Ключевые отличия:
- Температура непрерывной эксплуатации: Нержавеющая сталь 316 сохраняет свою прочность и коррозионную стойкость при более высоких температурах непрерывной эксплуатации по сравнению со сталью 304.
- Области применения: Хотя обе марки используются в средах, подверженных воздействию тепла, 316 предпочтительнее из-за ее превосходных характеристик в средах, требующих длительного воздействия высоких температур и агрессивных элементов.
Нержавеющая сталь 304 и 316: сравнение стоимости
Нержавеющая сталь 304, как правило, более рентабельна по сравнению с 316. Она широко доступна и дешевле в производстве, в первую очередь из-за более низкого содержания никеля и отсутствия молибдена. Нержавеющая сталь 316 дороже (на 40 % дороже), чем 304, из-за более высокого содержания никеля (10–14 %) и добавления молибдена (2–3 %). Выбор между 304 и 316 часто зависит от конкретных требований к коррозионной стойкости конкретного применения и бюджетных ограничений.
| Класс | Приблизительная цена за кг (долл. США) |
|---|---|
| 304 из нержавеющей стали | 1.50 $ - $ 2.50 |
| 316 из нержавеющей стали | 3.00 $ - $ 4.00 |
Нержавеющая сталь 316 против 304: что лучше?
Определение того, какая нержавеющая сталь лучше: 316 или 304, во многом зависит от конкретных требований применения:
Выбирайте нержавеющую сталь 316, если:
- Ваше применение требует превосходной коррозионной стойкости, особенно в морской или химической среде.
- Существенными факторами являются высокие температуры и воздействие хлоридов.
- Долговечность и минимальное техническое обслуживание являются приоритетами, несмотря на более высокие первоначальные затраты.
Выбирайте нержавеющую сталь 304, если:
- Экономическая эффективность важна, и применение не требует высочайшего уровня коррозионной стойкости.
- Умеренная термостойкость и хорошие механические свойства достаточны для использования по назначению.
- Преимуществом является универсальность в изготовлении и широкая доступность.
В конечном счете, решение между нержавеющей сталью 316 и 304 зависит от баланса требований к производительности и стоимости, специфичных для ваших потребностей.
Заключение
Понимание различий в составе, свойствах и способах применения помогает выбрать подходящую марку нержавеющей стали, обеспечивая как производительность, так и экономическую эффективность при промышленном и коммерческом использовании.
BOYI предлагает услуги прецизионной обработки с ЧПУ для ваших материалов из нержавеющей стали. Если вам нужны сложные компоненты для промышленного применения или нестандартные детали для специализированных проектов, наша современная технология ЧПУ гарантирует высочайшую точность и качество. С бойы, вы можете рассчитывать на безупречное исполнение, превосходную отделку и надежность, точно соответствующие вашим требованиям. Сотрудничайте с нами, чтобы получить бесшовные решения для обработки на станках с ЧПУ, которые поднимут производство нержавеющей стали на новый уровень совершенства.
Готовы к своему проекту?
Попробуйте BOYI TECHNOLOGY прямо сейчас!
Загрузите свои 3D-модели или 2D-чертежи, чтобы получить индивидуальную поддержку
FAQ
Нержавеющая сталь 316 и 304 имеют схожие характеристики прочности на разрыв: 304 обычно находится в диапазоне от 500 до 700 МПа, а 316 - от 400 до 620 МПа. Основное различие между этими материалами заключается в их стоимости и коррозионностойких свойствах. Напротив, нержавеющая сталь 304 более экономична и широко используется в тех случаях, когда требования к устойчивости к коррозии менее строгие.
Нержавеющая сталь 316, как и другие аустенитные нержавеющие стали, немагнитна из-за высокого содержания никеля. Холодная обработка или сварка могут вызвать некоторый магнетизм сразу после обработки, но обычно нержавеющая сталь 316 остается немагнитной в готовом состоянии.
Нержавеющая сталь 316 содержит минимум 2.0% молибдена, что значительно повышает ее коррозионную стойкость по сравнению со сталью 304. Это делает сталь 316 идеальной для суровых сред, подверженных воздействию хлоридов и кислот. Однако более высокое содержание молибдена способствует его увеличению стоимости по сравнению с 304.
Все марки нержавеющей стали устойчивы к коррозии, но марка 304 особенно устойчива к ржавчине из-за высокого содержания никеля. Добавление никеля повышает его способность противостоять коррозии, что делает его пригодным для широкого спектра применений, включая среды, где устойчивость к ржавчине имеет решающее значение.
Нержавеющая сталь 304 известна своей прочностью и долговечностью: обычно ее используют в течение многих десятилетий, прежде чем отправить на переработку. Средняя продолжительность жизни оценивается примерно в 20 лет, хотя существуют примеры нержавеющей стали 304, срок службы которых превышает столетие.
Каталог: Руководство по материалам
Статья написана инженерами из команды BOYI TECHNOLOGY. Фуцюань Чен — профессиональный инженер и технический эксперт с 20-летним опытом работы в сфере быстрого прототипирования, производства металлических и пластиковых деталей.
Я планирую приобрести деревянный оконный ящик длиной 24 фута, облицованный пищевой нержавеющей сталью, для посадки трав и т. д.
Подойдет ли 304 или лучше 316?