304 与 316 不锈钢的区别
304和316不锈钢是最常用的两种不锈钢牌号。两种牌号都含有大量的铬和镍;正因为如此,它们能够抵抗高温、磨损和腐蚀。
但是,很难区分 304 和 316 不锈钢,因为两者之间的差异无法通过目测来确定。为了验证每种合金,需要一份材料测试报告 (MTR),或者需要使用 XRF 光谱仪来验证每种金属。尽管它们有许多相似之处,但它们各自的一些独特属性会影响其预期用途的质量和寿命。了解哪种金属最适合您的特定应用非常重要。
在本文中,我们对 304 与 316 不锈钢进行了比较和对比,并详细说明了每种不锈钢的理想应用。
304 与 316 不锈钢:基本性能异同
下面,我们将详细介绍 304 与 316 不锈钢在基本物理、化学、机械和机械加工性能方面的异同。
物理性质
304不锈钢 | 316不锈钢 | |
熔点 | 1450℃ | 1400℃ |
密度 | 8.00 g/cm^3 | 8.00 g/cm^3 |
热膨胀 | 17.2 x10-6/K | 15.9 x 10^-6 |
弹性模量 | 193 GPa | 193 GPa |
导热系数 | 16.2 W/m.K | 16.3 W/m.K |
304 和 316 不锈钢合金的密度、弹性和热导率均相同。但304不锈钢比316不锈钢熔点高,导热性好。尽管如此,这两种合金在高达 1,598°F 的间歇使用和 1,697°F 的连续使用中都表现出出色的抗氧化性。
化学成分
304 不锈钢含有 18% 的铬和 8% 的镍,而 316 不锈钢含有 16% 的铬、10% 的镍和 2% 的钼。 316不锈钢中的钼使其比304不锈钢更耐腐蚀,但价格也更高。
机械性能
304不锈钢 | 316不锈钢 | |
抗拉强度 | 500-700 兆帕 | 400-620 兆帕 |
伸长率 | 45% 分钟 | 45% 分钟 |
硬度(布氏) | 最大 215 HB | 最大 149 HB |
压力证明 | 230 兆帕 | 210 兆帕 |
如上表所示,两种合金都具有较高的抗拉强度;然而,316 不锈钢中的钼赋予了它更高的强度和耐用性。但304不锈钢的延展性更强。
机械加工性和焊接性
根据美国钢铁协会 (AISI) 制定的标准,304 和 316 不锈钢的可加工性等级分别为 70 和 60,这意味着前者比后者更容易加工。这就是 304 不锈钢具有多种饰面的原因,非常适合需要光滑和闪亮外观的应用(例如汽车挡泥板和服务托盘)。
由于 304 和 316 不锈钢都易于加工硬化,因此需要进行特殊的加工。必须在高进给率下缓慢加工这些合金。必须使用锋利的工具,一旦开始磨损,必须立即更换。这两种不锈钢都需要先进的工业锯和由硬质合金或高速钢制成的高速工具。
304 与 316 不锈钢的可焊性取决于它们的碳含量。两种合金的碳含量均为 0.08%。但是,由于其合金元素的总体差异,316 不锈钢更容易使用所有标准焊接方法进行焊接。焊接后,316 不锈钢零件需要退火以避免腐蚀。而316L不锈钢则不需要后退火。
了解 304 和 316 不锈钢的应用
300 系列不锈钢以提供出色的耐腐蚀性而闻名。但是,应用环境会影响材料的选择。
为了更好地了解 304 与 316 不锈钢的耐腐蚀性,我们提供了两个表格:第一个表格显示了 ISO 12944 提供的不同腐蚀性类别。等级 C1-C5 表示腐蚀性水平越来越高(C1 非常低C5 非常高)。第二个表格代表了这些金属基于其腐蚀等级的理想环境。
C1 级 | C2 级 | C3 级 | C4 级 | C5 级 | |
316 不锈钢 | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
304 不锈钢 | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
由于额外的钼含量,316 不锈钢广泛用于海洋环境。钼在高温下提供对化学侵蚀的免疫力,包括氯化物、溴化物和脂肪酸,使 316 不锈钢适用于化学加工设备。钼还能保护 316 不锈钢免受金属污染——这是食品和制药行业面临的主要挑战。
304不锈钢富含铬。与镍结合,铬为合金增加了额外的强度,进一步提高了耐腐蚀性,尤其是抗氧化性酸。这使得 304 不锈钢在厨房和食品应用中易于消毒。然而,与 316 合金不同,它缺乏钼,使其在恶劣环境下容易腐蚀。如果您冒着将 304 结构暴露在氯化物环境中的风险,它会在铬保护层下方形成“点蚀”,并可能危及内部结构。
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