Kako je nehrđajući čelik 316 bolji od 304 za upotrebu u moru?

Po čemu se 316 razlikuje od 304?

I 304 i 316 su austenitni nehrđajući čelici, ali se razlikuju po jednom odlučujućem elementu: molibdenu. Klasa 304 sadrži oko 18% kroma i 8-10,5% nikla bez namjernog dodatka molibdena, dok 316 sadrži 16-18% kroma, 10-14% nikla i 2,0-3,0% molibdena. Ovaj dodatak molibdena je razlog zašto se 316 smatra nehrđajućim čelikom za brodove: značajno poboljšava otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju uzrokovanu kloridima, koji su uvijek prisutni u morskoj vodi, morskoj vodi i obalnoj vlazi.

Usporedba kemijskog sastava

Rasponi sastava u nastavku slijede ASTM A240 (ploča, lim i traka), ASTM A312 (cijev) i ASTM A269 (cijev), s europskim ekvivalentima 1,4301 (304) i 1,4401 (316) prema EN 10088 i japanskim ekvivalentima SUS304 i SUS316 prema JIS G4304.

Element	304 (UNS S30400) tež.%	316 (UNS S31600) mas.%
Ugljik (C)	0,08 maks	0,08 maks
Krom (Cr)	18.0-20.0	16.0-18.0
Nikal (Ni)	8.0-10.5	10.0-14.0
Molibden (Mo)	Nije navedeno	2.0-3.0
mangan (Mn)	2,0 maks	2,0 maks
Silicij (Si)	0,75 maks	0,75 maks
fosfor (P)	0,045 maks	0,045 maks
Sumpor (S)	0,030 maks	0,030 maks
Dušik (N)	0,10 maks	0,10 maks

Zašto je molibden važan u kloridnim okruženjima

Ioni klorida lokalno napadaju pasivni film krom oksida na nehrđajućem čeliku, stvarajući jamičastu i pukotinsku koroziju i na kraju mogu dovesti do pucanja uslijed korozije pod naponom. Molibden jača pasivni film i usporava anodno otapanje na mjestu udubljenja, tako da udubljenja teže nastaju i sporije rastu. Praktični učinak izražen je ekvivalentnim brojem otpornosti na rupičastu pojavu, PREN=Cr + 3.3Mo + 16N, koji je oko 19 za 304 i oko 26 za 316. U službi prskanja-zone i so-prskanja, 304 spojnice obično pokazuju mrlje od hrđe i rupičaste mrlje u roku od nekoliko mjeseci, dok komponente 316 ostaju upotrebljive godinama kada se pravilno koriste održavan.

Usporedba mehaničkih svojstava

U žarenom stanju dva razreda imaju gotovo identičnu čvrstoću na sobnoj-temperaturi, tako da je izbor materijala vođen otpornošću na koroziju, a ne mehaničkim kapacitetom.

Svojstvo (žareno, prema ASTM A240)	304	316
Vlačna čvrstoća min (MPa)	515	515
Min. čvrstoća tečenja (MPa)	205	205
Min. istezanje (%)	40	40
Maks. tvrdoća (HRB)	92	95
PREN (tipično)	~19	~26

Na povišenim temperaturama, 316 zadržava veću otpornost na puzanje i naprezanje-od 304 zbog sadržaja molibdena, zbog čega se 316 također preferira za mnoge primjene izmjenjivača topline i kotlova, ne samo za brodove.

Odabir pravog razreda za pomorsku službu

Za komponente koje su izložene morskoj vodi, prskanju ili upornom zraku -punom soli, 316 je ispravan osnovni izbor: brodski hardver i bitve, osovine propelera, priključci kormila, pomorski rukohvati, kućišta za instrumente na moru, cijevi izmjenjivača topline i fasade obalnih zgrada. Za zavarene pomorske konstrukcije koristite 316L (UNS S31603, C max 0,03%) tako da zona pod utjecajem topline-ne izgubi otpornost na koroziju zbog taloženja karbida tijekom zavarivanja. Stupanj 304 ostaje prihvatljiv za unutarnje ili zaštićene prostore i za lokacije na kojima postoji samo blaga atmosferska korozija, gdje je njegova niža cijena prednost. Za trajno uranjanje u morsku vodu ili vrlo agresivan kloridni medij, razmotrite više{10}}alternativne legure kao što je duplex 2205 (UNS S32205) ili super duplex 2507 (UNS S32750).

Često postavljana pitanja

Zašto je 316 bolji od 304 u morskoj vodi?

Dodatak 2,0-3,0% molibdena u 316 čini pasivni film stabilnijim protiv napada klorida, dajući daleko bolju otpornost na rupičastu koroziju i koroziju u pukotinama. 304 nema molibdena i brzo razvija udubljenja i mrlje od hrđe u zoni prskanja-ili solnom spreju.

Je li 304 potpuno neprikladan za upotrebu u moru?

Ne u potpunosti, ali njegovu upotrebu treba ograničiti na zaštićena, zatvorena mjesta ili mjesta s blagom atmosferom. Bilo gdje gdje se kloridi mogu koncentrirati, kao što su zone prskanja, pričvršćivači na palubnim elementima ili obalne fasade, 304 će korodirati mnogo prije nego 316.

Trebam li odabrati 316 ili 316L za zavarene dijelove broda?

Odaberite 316L. Njegov najveći sadržaj ugljika od 0,03% sprječava taloženje krom karbida u zoni-pogođenoj toplinom zavarivanja, tako da zavareni spoj zadržava svoju otpornost na koroziju bez-toplinske obrade. 316L je specificiran u ASTM A240 kao UNS S31603 i u EN 10088 kao 1.4404.

Što znači PREN?

PREN je ekvivalentni broj otpornosti na piting, izračunat kao Cr + 3.3Mo + 16N. Viši PREN ukazuje na bolju otpornost na piting u kloridnim okruženjima: oko 19 za 304, oko 26 za 316, oko 33 za duplex 2205 i oko 42 za super duplex 2507.

Zašto je 316 skuplji od 304?

316 sadrži 2,0-3,0% molibdena i veći raspon nikla (10-14% naspram 8-10,5%). I molibden i nikal skupi su legirajući elementi, tako da je premija cijene od 316 izravni trošak otpornosti na koroziju u moru.

Može li 316 zamijeniti 304 u svim aplikacijama?

Tehnički da u većini slučajeva, budući da 316 odgovara 304 u čvrstoći i mogućnosti oblikovanja, dok dodaje otpornost na koroziju. Međutim, 316 je skuplji, a za čisto atmosferske ili -kontaktne zadatke s hranom bez klorida, 304 ostaje ekonomičan standard.