我们经常用一个词叫“钢铁”
形容军事实力雄厚,堪称钢铁长城
形容一个人志向高远,叫做铁石心肠。
有一个角色叫钢铁侠
另一个例子是危险的地形,称为钢锯岭
有人甚至给它取名为“刚子”,听起来很酷。
甚至有人说:我爸是李刚
钢铁侠有个弟弟叫“铁”,也很帅
形容关系好,就叫“铁哥们”
用铁三角来形容这个组合
也用于名字中,如足球运动员李铁和排球运动员铁锤(郎平)
到底什么是“钢”和“铁”,它们有什么特点,彼此之间又有什么关系?我们平时说的304、304L、316、316L是怎么来的,它们之间又有什么区别呢?
钢:以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。——GB/T 13304-91《钢的分类》
铁:原子序数为26的金属元素。铁材料具有强的铁磁性,且具有良好的塑性和导热性。
不锈钢:耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质腐蚀的钢或不锈钢。常用的钢种有304、304L、316、316L,它们都是奥氏体不锈钢的300系列钢种。
-304 不锈钢-
演出介绍
304不锈钢是最常见的一种钢种,作为应用十分广泛的一种钢种,具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度及力学性能;冲压、弯曲等热加工性良好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃~800℃)。
适用范围
家庭用品(一、二类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸)
汽车零部件(挡风雨刷、消声器、装饰条)
医疗器械、建筑材料、化工、食品工业、农业、船舶部件
- 304L 不锈钢 -
(L代表低碳)
演出介绍
作为低碳的304钢,在通常条件下其耐腐蚀性能与304钢相似,但在焊接或消除应力后,其抗晶间腐蚀性能优异;即使不经热处理也能保持良好的耐腐蚀性能,使用温度为-196℃~800℃。
适用范围
用于化学、煤炭、石油工业中对抗晶间腐蚀性能要求高的室外机械,建筑材料的耐热部件,以及难以热处理的部件。
- 316 不锈钢 -
演出介绍
316不锈钢由于添加了钼,具有特别好的耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度,可在苛刻的条件下使用;具有优良的加工硬化特性(无磁性)。
适用范围
海水中使用设备,化学品、染料、造纸、草酸、肥料等的生产设备;摄影、食品工业、沿海设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。
- 316L 不锈钢 -
(L代表低碳)
演出介绍
作为316钢的低碳系列,除了具有与316钢相同的性能外,还具有优异的抗晶间腐蚀性能。
适用范围
对抗晶间腐蚀有特殊要求的产品。
性能比较
化学成分
316和316L不锈钢是含钼不锈钢。316L不锈钢中的钼含量略高于316不锈钢。由于钢中含有钼,这种钢的总体性能优于310和304不锈钢。在高温条件下,当硫酸浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的耐氯化物腐蚀性能,因此经常用于海洋环境。316L不锈钢的最大碳含量为0.03,可用于焊接后不能进行退火且需要最大耐腐蚀性能的用途。
耐腐蚀性能
316不锈钢比304不锈钢具有更好的耐腐蚀性能,在纸浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀性能。而且316不锈钢还能抵抗海洋和腐蚀性工业大气的侵蚀。
一般来说,304不锈钢与316不锈钢在耐化学腐蚀性能方面差别不大,但在某些特定介质中存在差异。
最先开发的不锈钢是 304,这种不锈钢在某些情况下容易发生点蚀。添加 2-3% 的钼可以降低这种敏感性,从而产生了 316。此外,添加的钼还可以减少某些热有机酸的腐蚀。
316不锈钢几乎已经成为食品饮料行业的标准材料,由于世界范围内钼资源短缺,且316不锈钢中镍含量较高,因此316不锈钢的价格比304不锈钢要贵。
点腐蚀是一种主要由不锈钢表面沉积腐蚀引起的现象,是由于缺氧,不能形成氧化铬保护层而引起的。
特别是在小型阀门中,阀板上出现沉积物的可能性很小,因此也不太可能发生点蚀。
在各类水介质中(蒸馏水、饮用水、河水、锅炉水、海水等),304不锈钢与316不锈钢的耐腐蚀性能相差无几,除非介质中氯离子含量很高,那么316不锈钢才更合适。
在大多数情况下,304不锈钢和316不锈钢的耐腐蚀性能没有太大的差别,但在某些情况下可能会有很大的差别,这需要具体问题具体分析。一般来说,阀门用户应该意识到这一点,因为他们会根据介质来选择容器和管道的材质。不建议向用户推荐材料。
耐热性
316不锈钢在1600度以下间歇使用和1700度以下连续使用时,抗氧化性能都很好。最好不要在800-1575度范围内连续使用316不锈钢,但在此温度范围之外连续使用316不锈钢时,耐热性能良好。316L不锈钢比316不锈钢具有更好的抗碳化物析出性能,可以在上述温度范围内使用。
热处理
退火在1850-2050度的温度范围内进行,然后快速退火,然后快速冷却。316不锈钢不能过热而硬化。
焊接
316不锈钢具有良好的焊接性能。它可以通过所有标准焊接方法进行焊接。根据用途,可以使用316Cb,316L或309Cb不锈钢填充棒或焊条进行焊接。为了获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢的焊接截面需要在焊接后进行退火。如果使用316L不锈钢,则无需进行焊后退火。
机械行为
在所有钢种中,奥氏体不锈钢的屈服点最低。因此,从力学性能角度看,奥氏体不锈钢并不是做气门杆的最佳材料,因为要保证一定的强度,气门杆的直径就要加大。屈服点不能通过热处理来提高,但可以通过冷成型来提高。
磁的
由于奥氏体不锈钢的广泛使用,人们误以为所有的不锈钢都是无磁性的。对于奥氏体不锈钢,基本可以理解为无磁性,淬火锻钢也是如此。但经过冷成型的304会有些磁性。对于铸钢,如果是100%奥氏体不锈钢,则是无磁性的。
低碳型不锈钢
奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能来自于金属表面形成的氧化铬保护层。如果材料被加热到450℃至900℃的高温,材料的结构就会发生变化,沿晶体边缘会形成碳化铬。这样,晶体边缘就无法形成氧化铬保护层,导致耐腐蚀性能下降。这种腐蚀称为“晶间腐蚀”。
因此,人们开发了304L不锈钢和316L不锈钢来抵抗这种腐蚀。304L不锈钢和316L不锈钢的含碳量都很低。由于碳含量降低,不会产生碳化铬,也不会发生晶间腐蚀。
需要注意的是,较高的晶间腐蚀敏感性并不意味着非低碳材料更容易受到腐蚀。在高氯环境中,这种敏感性也更高。
请注意,这种现象是由高温(450℃-900℃)引起的。通常焊接是达到此温度的直接原因。对于软座常规蝶阀,由于我们不对阀板进行焊接操作,因此使用低碳不锈钢没有多大意义,但大多数规范会要求使用304L不锈钢或316L不锈钢