Što "Korištenje 316 na 304" znači u praksi
Gradacija 304 (UNS S30400, EN 1.4301) i klasa 316 (UNS S31600, EN 1.4401) dva su najčešće korištena austenitna nehrđajuća čelika u procesnim cjevovodima, sustavima pitke vode i opremi za -prehranu. U stvarnim projektima oni se često kombiniraju u jednom sustavu: kuglasti ventil 316 na liniji 304, vijci 316 na prirubnici 304 ili kalem 316 zavaren na kolektor 304. Pitanje "možete li koristiti 316 na 304" stoga pokriva dva odvojena slučaja, mehaničko pričvršćivanje i zavarivanje, a oba su prihvatljiva unutar dolje opisanih ograničenja.
Oba stupnja su austenitna s kockastom-strukturom s licem-centrom, oba nisu-magnetna u žarenom stanju i oba su navedena u ASTM A240, ASTM A312/A358, EN 10088-2 i EN 10216-5. Budući da su im elektrokemijski potencijali vrlo bliski, njihovo kombiniranje ne stvara značajan galvanski par. Praktična ograničenja dolaze od sadržaja legure, a ne od korozije različitih metala.
Kemijski sastav i mehanička svojstva
| Element ili svojstvo | 304 (S30400) | 316 (S31600) |
|---|---|---|
| Ugljik, % max | 0.07 | 0.08 |
| Mangan, % max | 2.00 | 2.00 |
| Silicij, % max | 0.75 | 0.75 |
| Krom, % | 18.0-20.0 | 16.0-18.0 |
| Nikal, % | 8.0-10.5 | 10.0-14.0 |
| molibden, % | nije navedeno | 2.00-3.00 |
| Vlačna čvrstoća, min | 515 MPa | 515 MPa |
| Granica tečenja pri 0,2 %, min | 205 MPa | 205 MPa |
Gornji rasponi su standardna ograničenja sastava i minimumi sobne-temperature navedeni u ASTM A240 za ove UNS brojeve. Molibden je odlučujuća razlika između dva razreda: značajno poboljšava otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju u vodi koja-sadrži klorid, zbog čega je 316 poželjan za obalne, pomorske i kemijske usluge.
Ponašanje korozije mješovitog sustava 304 i 316
Kontrolni faktor u mješovitom sustavu nije galvanska korozija, već ponašanje najmanje legirane komponente. Ventil 316 ne štiti cijev 304 oko sebe, a zavareni spoj 304 na 316 napravljen s pogrešnim punilom može završiti otpornošću na koroziju bližoj 304 zbog razrjeđivanja.
Kloridni piting: strana 304 postavlja otpornost sklopa na piting, tako da se komponente 316 trebaju koristiti tamo gdje je stvarno agresivno okruženje.
Korozija u pukotinama i nagrizanje: 316 spojni elementi i obloge smanjuju napade i hladno zavarivanje na vijčanim spojevima, gdje su austenitne niti sklone nagrizanju.
Galvanski učinak: zanemariv, jer se dva stupnja nalaze unutar nekoliko desetaka milivolti jedan od drugog u većini servisnih voda.
Rad na visokim-temperaturama: oba stupnja podložna su osjetljivosti u rasponu od 450-850 stupnjeva C ako razine ugljika i brzine hlađenja nisu kontrolirane; umjesto njih koriste se niskougljične ili stabilizirane varijante.
Praksa zavarivanja i pričvršćivanja
Dodatni metal: ER308L za spojeve 304-do-304, ER316L za spojeve 304-na-316 i 316-na-316. Usklađivanje s visokolegiranom stranom je uobičajeno pravilo, a ER309L se koristi za prijelaz na ugljični ili niskolegirani čelik.
Termička kontrola: nije potrebno prethodno zagrijavanje. Održavajte međuprolaznu temperaturu na ili ispod oko 150 stupnjeva C, koristite mali unos topline i izbjegavajte pretjerano tkanje kako biste ograničili izobličenje i osjetljivost.
Zaštita i pročišćavanje: isperite provrt argonom gdje su unutarnja čistoća i otpornost na koroziju važni, te završite dekapiranjem i pasiviranjem u skladu s ASTM A380 i ASTM A967.
Mehaničko pričvršćivanje: vijak 316 na prirubnici 304 standardna je inženjerska praksa. Nanesite smjesu protiv -nagrizanja na bazi nikla kako biste ograničili nagrizanje i koristite kontrolirane vrijednosti zakretnog momenta.
Inspekcija: penetrantno ili radiografsko ispitivanje spoja, plus provjere ferita na austenitnim zavarima kada to specifikacija zahtijeva.
Vodič za odabir
| Stanje usluge | Preporučeni izbor |
|---|---|
| Unutarnja pitka voda, kontakt s hranom, opće komunalije | 304 u cijelosti |
| Obalna atmosfera, kloridi iznad razine u tragovima,-soli za odleđivanje | 316 za mokre dijelove i pričvrsne elemente |
| Mješovita linija već izgrađena 304 | Zadržite 316 za ventile, obloge i pričvršćivače; zavariti s ER316L |
| Razrijeđene organske kiseline, vruća voda s malo klorida | 316 gdje molibden dodaje korisnu marginu |
| Tro-vođena, ne-agresivna dužnost | 304, pod uvjetom da se potvrdi da je razina klorida niska |
Ukratko, korištenje komponenti 316 na ili s komponentama 304 je tehnički ispravno, a ispravan izbor je koncentrirati leguru gdje je potrebna i odabrati dodatni metal koji ga čuva u zavaru.
FAQ
P: Možete li koristiti nehrđajući čelik 316 na 304?
Da. Oba su austenitnog stupnja sa sličnim elektrokemijskim ponašanjem, tako da se 316 spojni elementi, ventili i fitinzi mogu koristiti s cijevima 304, a zavarivanje 316 na 304 je rutina. Korozivna svojstva sklopa regulirana je stranom 304.
P: Možete li zavariti 316 na 304?
Da. Upotrijebite dodatni metal ER316L tako da zavar zadrži molibden, održavajte međuprolaznu temperaturu na ili ispod oko 150 stupnjeva C, pročistite provrt ako je čistoća bitna, i kiselite i pasivirajte gotovi spoj.
P: Je li galvanska korozija problem kada 316 dodiruje 304?
Nikakva značajna galvanska struja ne teče između dva austenitna nehrđajuća čelika u normalnoj servisnoj vodi, jer su njihovi potencijali korozije gotovo identični. Realni rizici su napad pukotina, kloridi i razrjeđivanje zavara.
P: Koju vrstu treba koristiti za pričvršćivače na prirubnici 304?
316 pričvršćivači su standardni izbor jer molibden poboljšava otpornost na kloridno udubljenje kod izloženih vijaka, a tvrđi austenitni navoji manje žuče kada se nanese spoj protiv -sljepljivanja.
P: Mijenja li miješanje stupnjeva nazivni tlak?
Ne. Dizajn tlaka slijedi debljinu stijenke i dopušteno naprezanje svake komponente prema primjenjivom kodu, a oba razreda imaju istu minimalnu granicu razvlačenja od 205 MPa na sobnoj temperaturi.
P: Koja je najjeftinija uobičajena vrsta nehrđajućeg čelika?
Feritni stupanj 430 obično je najjeftiniji uobičajeni stupanj jer ne sadrži nikal, ali nudi nižu otpornost na koroziju i mogućnost oblikovanja od 304 ili 316.
