SUS316L vs 304L rozsdamentes acél: klorid korrózió

Bevezetés: Két alacsony-szén-dioxid-kibocsátású ausztenites, egy kritikus különbség

A SUS316L (UNS S31603) és a SUS304L (UNS S30403) a két leggyakoribb ausztenites rozsdamentes acél alacsony-szén-dioxid-kibocsátású változata. Mindkettő legfeljebb 0,030 százalékban tartja a szenet, ami megakadályozza a króm-karbid kicsapódását a hegesztés során. A döntő különbség a molibdén: a 316L 2,0-3,0 százalékot tartalmaz, a 304L egyet sem. Ez az egyetlen adagolás minden más tényezőnél jobban megváltoztatja a korróziós viselkedést a kloridszolgáltatásban.

Kémiai összetétel összehasonlítva

Elem (tömeg%)	304L (ASTM A240)	316L (ASTM A240)
szén (C)	0,030 max	0,030 max
Mangán (Mn)	2,00 max	2,00 max
Foszfor (P)	0,045 max	0,045 max
Kén (S)	0,030 max	0,030 max
Szilícium (Si)	0,75 max	0,75 max
Króm (Cr)	17.50 - 19.50	16.00 - 18.00
Nikkel (Ni)	8.00 - 12.00	10.00 - 14.00
Molibdén (Mo)	-	2.00 - 3.00
Nitrogén (N)	0,10 max	0,10 max
vas (Fe)	Egyensúly	Egyensúly

Mechanikai tulajdonságok összehasonlítva (hevített)

Ingatlan	304L	316L
Szakítószilárdság	485 MPa min	485 MPa min
Folyáshatár (0,2%-os eltolás)	170 MPa min	170 MPa min
Megnyúlás	40% min	40% min
Keménység	201 HB max	217 HB max

Miért számít a molibdén: PREN és klorid támadás

A lyukasztási ellenállás ekvivalens száma (PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N) a helyi kloridtámadással szembeni ellenállást becsüli meg. A tipikus közepes- összetételeknél a 304L 19 körüli, míg a 316L eléri a 24-26-ot. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a 316L nagyobb kloridkoncentrációt, magasabb hőmérsékletet és agresszívabb résgeometriát tolerál, mielőtt a lyukkorrózió vagy a réskorrózió megindulna. A molibdén emellett növeli az ellenállást a feszültségkorróziós repedésekkel szemben forró kloridos közegben, valamint a híg kénsav, foszforsav és szerves savak támadásával szemben.

Alkalmazások

304L: élelmiszer-feldolgozás, tejüzem, sörfőzde, gyógyszerészeti vízrendszerek, építészeti, enyhe vegyszerek tárolása

316L: tengervíznek kitett-berendezések, sótalanító üzemek, part menti építészet, vegyi reaktorok, cellulóz és papír, gyógyszeripari biofeldolgozó edények, hőcserélők hűtővízzel

Költség és elérhetőség

A 316L a 304L feletti árprémiumot hordozza a molibdén és a magasabb nikkeltartalom miatt. Ahol a környezet nem klorid-tartalmú, a 304L a gazdaságos választás; ahol fennáll a kátyúzás kockázata, a 316L-es prémium sokkal olcsóbb, mint egy korróziós hiba.

Hogyan válasszunk

Tekintse át a kloridkoncentrációt, a hőmérsékletet és a repedések jelenlétét a tervezésben. Ha a kloridok környezeti hőmérsékleten meghaladják a nagyjából néhány száz ppm értéket, vagy ha a szolgáltatás tengervízre vonatkozik, adja meg a 316L értéket. Ha a közeg szerves vagy enyhén savas, kloridok nélkül, 304 liter elegendő. Nagyon erős kloridos használat esetén a duplex vagy szuper{5}}ausztenites minőséget kell értékelni.

GYIK

1. Mit jelent az L a 304L-ben és a 316L-ben?

Az L jelentése alacsony széntartalom, 0,030 százalékos maximális széntartalommal, amely elkerüli az érzékenységet és a szemcseközi korróziót a hegesztés után.

2. A 316L mindig jobb, mint a 304L?

Nem mindig. A kettő közel azonos mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik . 316L csak akkor jobb, ha kloridok vagy technológiai savak vannak jelen; máshol 304L megfelelő és olcsóbb.

3. Mi a 304L és 316L PREN értéke?

Középkategóriás-összetételeket használva a 304L körülbelül 19, a 316L pedig körülbelül 24-26. A pontos érték a tanúsított hőkémiától függ.

4. A 316L minden alkalmazásban helyettesítheti a 304L-t?

Mechanikailag igen, hiszen a szakító- és folyásigény ugyanaz, de többe kerül. A csere akkor indokolt, ha a korrózióállóság megköveteli, nem általános szabály.

5. Mindkét minőségnek szüksége van utólagos-hegesztési hőkezelésre?

Nem. A 0,030 százalékos maximális széntartalom lehetővé teszi a hegesztett szakaszok hegesztett állapotban történő használatát a legtöbb szolgáltatásnál.

6. Melyik minőség ellenállóbb a feszültségkorróziós repedésekkel?

A 316L jobban teljesít, mint a 304L a kloridos feszültségkorróziós repedés ellen, bár egyik sem teljesen védett; súlyos SCC-szolgáltatások esetén a duplex rozsdamentes acél a standard válasz.