Kif il-Gradi ta 'l-Azzar li ma jsaddadx 304 u 316 huma differenti fir-reżistenza għall-korrużjoni għall-applikazzjonijiet tal-pjanċa tat-tisħin?

Non-stick jeħtieġ pjanċi tat-Teflon. Pjanċi tat-tisħin tal-istainless steel huma meħtieġa għal durabilità u reżistenza għall-korrużjoni. Iż-żewġ gradi awstenitiċi l-aktar prevalenti, 304 u 316, jidhru prattikament l-istess, iżda jvarjaw b'mod kritiku fir-reżistenza tagħhom għal ċerti aġenti korrużivi-distinzjoni li tista 'tiddeċiedi l-ħajja tas-servizz tal-pjanċa. Biex timminimizza l-falliment bikri u l-perijodi ta 'waqfien mhux ippjanat, huwa importanti li l-inġiniera jkunu konxji tal-imġieba ta' korrużjoni differenti tal-istainless steel 304 u 316 meta tagħżel pjanċa tat-tisħin għat-tisħin tal-proċess industrijali, tagħmir tal-laboratorju jew applikazzjonijiet għall-ipproċessar tal-ikel.

Kompożizzjoni Kimika: Rwol tal-Molibdenu
304 u 316 huma t-tnejn azzar li ma jissaddadx awstenitiku, li jfisser li għandhom struttura tal-kristall kubi (wiċċ -kubu ċċentrata) li tagħtihom formabbiltà u durabilità tajba. It-tnejn fihom kromju (Cr) u nikil (Ni) bħala l-elementi ewlenin tal-liga. L-azzar li ma jsaddadx huwa reżistenti għall-korrużjoni minħabba s-saff ta 'ossidu passiv li jiżviluppa l-kromju fuq il-wiċċ. In-nikil jistabbilizza l-istruttura awstenitika u jsaħħaħ ir-reżistenza għall-aċidi li jnaqqsu.

Id-differenza hija magħmula mill-molibdenu (Mo). Il-Grad 304 ma jinkludi l-ebda molibdenu. Il-Grad 316 għandu madwar 2-3% molibdenu bil-piż. Din iż-żieda apparentement minuri tbiddel sostanzjalment l-imġiba elettrokimika tal-liga fil-preżenza ta 'kloruri u ċerti aċidi.

304 Stainless Steel - Kompożizzjoni tipika: 18% kromju, 8% nikil, bilanċ tal-ħadid. Kontenut massimu tal-karbonju 0.08% fi grad ordinarju (304L għandu karbonju aktar baxx għal weldjabbiltà aħjar).

316 Stainless Steel Kompożizzjoni tipika: 16-18% kromju, 10-14% nikil, 2-3% molibdenu, ħadid tal-bilanċ. L-addittiv ewlieni tal-liga huwa molibdenu.

Ukoll il-konċentrazzjoni tan-nikil hija ogħla b'mod sinifikanti f'316 (10-14% vs 8-10.5% f'304) li żżid ir-reżistenza għal kundizzjonijiet ta 'tnaqqis.

Kif il-molibdenu jikkontribwixxi għar-reżistenza għall-korrużjoni
Il-molibdenu jgħin fir-reżistenza għall-korrużjoni b'ħafna modi. Jħaxxen il-film tal-ossidu passiv li jwassal għal film aktar stabbli u inqas vulnerabbli għad-degradazzjoni mill-joni tal-klorur. Il-molibdenu jillimita wkoll il-formazzjoni u l-espansjoni ta' fosos-siti żgħar ta' korrużjoni lokalizzati li jistgħu jippenetraw fil-fond fil-metall.

Differenzjatur ewlieni huwa n-Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting (PREN) li hija formula empirika użata biex tikklassifika r-reżistenza tal-istainless steel għall-korrużjoni tal-pitting f'ambjenti li fihom il-klorur. Il-formula tipika għal PREN hija:

PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N

Għal gradi normali (mingħajr żidiet intenzjonati ta' nitroġenu):

Azzar li ma jissaddadx 304: PREN ≈ 18 + 3.3 × 0 + 0=18 (ġeneralment 18-19)

Azzar li ma jissaddadx 316: PREN ≈ 17 + 3.3 × 2.5 + 0=25.25 (ġeneralment 24–26)

Il-valur PREN ogħla ta' 316 ifisser reżistenza ferm superjuri għall-korrużjoni tal-ħofor u xquq speċjalment f'kundizzjonijiet ta' klorur sħun bħal ilma baħar, melħ għat-tneħħija tas-silġ jew atmosferi kostali.

Paragun tar-reżistenza għall-korrużjoni tal-pjanċi tat-tisħin
Minbarra l-ambjent tal-proċess, il-pjanċi tat-tisħin huma wkoll esposti għal temperaturi għoljin li jistgħu jaċċelleraw il-korrużjoni. Ħafna mill-paragun tal-prestazzjoni tal-pjanċa tat-tisħin tal-istainless steel 304 kontra 316 jiddependi fuq il-kimiċi korrużivi preżenti.

Korrużjoni Atmosferika b'mod Ġenerali
Kemm 304 kif ukoll 316 huma simili f'ambjenti interni nodfa jew żoni ta 'barra niexfa b'tniġġis baxx. Is-saff ta 'ossidu passiv għadu preżenti u r-rati ta' korrużjoni huma modesti. 304 spiss huwa adattat u aktar irħis għat-tisħin ta 'pjanċi għal fran tal-laboratorju, ħiters tal-proċess niexef jew platens imsaħħna f'kompartimenti regolati.

Klorur Indott Pitting u Xquq Korrużjoni
Il-korrużjoni lokalizzata fuq il-pjanċi tat-tisħin tal-istainless steel ħafna drabi hija kkawżata minn kloruri (melħ). Sorsi: Il-post:

Ilma salmastru jew sprej tal-ilma baħar

Melħ għat-tneħħija tas-silġ li jinġarr fil-faċilitajiet tal-ipproċessar tal-ikel

Aġenti tat-tindif klorinati (bliċ, ipoklorit tas-sodju)

aċidu idrokloriku jew kloruri tal-metall fil-fluwidi tal-proċess

Sprej tal-melħ (atmosferiku) mill-kosta

Fil-preżenza ta 'kloruri u ossiġnu s-saff passiv fuq 304 jista' jonqos f'punti dgħajfa (inklużjonijiet, grif jew xquq). Ladarba fossa tkun bdiet l-aċidità lokali fil-fossa tħaffef il-proċess ta 'xoljiment. Il-fosos jistgħu jtaqqbu pjanċa tat-tisħin f'ġimgħat jew xhur, li jirriżultaw fi tnixxija ta 'komponenti elettriċi jew kontaminazzjoni tal-proċess.

L-istainless steel 316 bil-molibdenu huwa ferm aktar reżistenti għall-bidu tal-fossa. Din id-differenza PREN ta 'madwar 7 punti tfisser temperatura sostanzjalment ogħla tal-korrużjoni tal-pitting (PCPT). 304 se jissaddad fl-ilma baħar f'temperaturi ambjentali fi żmien qasir, iżda 316 huwa essenzjalment mhux affettwat. Pjanċi tat-tisħin li jistgħu jinħaslu b'deterġenti klorinati jew soġġetti għal sprej tal-melħ huma rrakkomandati ħafna li jkunu magħmula minn 316.

Reżistenza għall-Aċidu
Il-pjanċi tat-tisħin xi drabi huma utilizzati f'kuntatt ma 'fluwidi industrijali aċidużi jew soluzzjonijiet tat-tindif:

L-aċidu sulfuriku (H₂SO₄) – 316 żied ir-reżiljenza speċjalment f'konċentrazzjonijiet u temperaturi moderati. Il-molibdenu jgħolli r-reżistenza għall-aċidi li jnaqqsu. Iż-żewġ gradi, madankollu, huma limitati fl-aċidu sulfuriku ikkonċentrat sħun.

Aċidu idrokloriku (HCl) - L-ebda grad ma huwa rakkomandat għal espożizzjoni sostanzjali ta 'HCl iżda 316 jaħdem kemmxejn aħjar f'konċentrazzjonijiet baxxi u temperatura tal-kamra.

Aċidu nitriku (HNO3) - Kemm 304 kif ukoll 316 għandhom reżistenza tajba għall-aċidi ossidanti bħall-aċidu nitriku. 304 huwa tipikament użat fis-servizz tal-aċidu nitriku peress li l-molibdenu fi 316 ma joffri l-ebda benefiċċju.

L-aċidu fosforiku (H3PO4) – 316 huwa spiss iffavorit, speċjalment f'temperaturi elevati, minħabba l-konċentrazzjoni tal-molibdenu.

Aċidu aċetiku u aċidi organiċi - Iż-żewġ gradi huma tajbin, 304 ġeneralment huwa biżżejjed.

Fil-fatt, 304 spiss jintuża għat-tisħin tal-pjanċi fl-ipproċessar tal-ikel (fejn hemm preżenti aċidi organiċi mill-frott jew mill-ħalib). Jekk għandek pjanċi tat-tisħin tal-proċess kimiku f'aċidu sulfuriku jew fosforiku, minn 316 huwa l-mod biex imorru.

Stress korrużjoni xquq (SCC)
Il-qsim tal-korrużjoni tal-istress tal-klorur jista 'jaffettwa l-istainless steel awstenitiku meta jiġu sodisfatti tliet kundizzjonijiet fl-istess ħin: stress tensili (inkluż stress residwu mill-manifattura), kloruri u temperaturi estremi (ġeneralment 'il fuq minn 60 grad). Il-pjanċi tat-tisħin ħafna drabi jkunu fi stress termali u jista' jkollhom tensjoni residwa mill-iffurmar jew l-iwweldjar.

Kemm 304 kif ukoll 316 huma suxxettibbli għall-klorur SCC, madankollu, 316 għandu reżistenza kemmxejn superjuri minħabba kontenut ogħla ta 'nikil u molibdenu. L-ebda grad ma huwa verament sigur f'kundizzjonijiet severi ta 'klorur f'temperaturi għoljin. F'ambjenti bħal dawn għandhom jiġu esplorati aktar materjali liegi ħafna (eż. azzar inossidabbli duplex jew ligi tan-nikil). Iżda, għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tal-pjanċa tat-tisħin taħt 80C, 316 jagħti tnaqqis sinifikanti fir-riskju SCC meta mqabbel ma '304.

304 vs 316 Pjanċi tat-Tisħin Stainless Steel Tabella ta 'Tqabbil
304 Stainless Steel 316 Stainless Steel Proprjetà
Kompożizzjoni Tipika 18% Cr, 8% Ni,<0.08% C 16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo Molybdenum Content 0% 2-3% PREN (Pitting Resistance) ~18-19 ~24-26
Reżistenza għat-tħaffir tal-klorur fqira għal moderata (fosos faċilment f'ilma baħar sħun jew bliċ) Tajjeb għal estremament tajba (reżistenti għat-tħaffir f'ilma baħar f'temperatura ambjentali)
Reżistenza għall-Korrużjoni tal-Xquq Fqira Moderata (aħjar minn 304, iżda vulnerabbli fi xquq stretti)
Reżistenza għall-Aċidu Sulfuriku Baxxa (Konċentrazzjoni Baxxa, Temperatura Baxxa) Moderata (aħjar minn 304, speċjalment bl-arjazzjoni)
Reżistenza għall-Aċidu Nitriku EċċellentiEċċellenti (l-ebda vantaġġ Mo)
Reżistenza għall-Aċidi Organiċi Tajjeb Tajjeb (ftit aħjar)
Suxxettibbli għal Stress Corrusion Cracking (Klorur SCC) > ~60 grad Inqas affettwat (iżda mhux immuni)
Temperatura Massima ta' Servizz Kontinwu fl-Arja ~ 870 grad (perikolu ta' sensitizzazzjoni fl-iwweldjar) ~ 870 grad (simili)
Konduttività Termali (100 grad) ~16.2 W/m-K ~16.3 W/m-K
Spiża tal-Materjal Inferjuri (grad bażiku) Ogħla (madwar. 30-50% aktar minn 304)
Użu komuni ta' pjanċi li jsaħħnu Fran niexfa Tisħon għall-ipproċessar ta' ġewwa Tagħmir tal-ikel (tindif mhux-klorinat) Industrijali ġenerali Settings tal-baħar, faċilitajiet kostali, tindif tal-kloru, ipproċessar kimiku, farmaċewtika
Struzzjonijiet għall-użu prattiku
Meta 304 huwa Biżżejjed
Pjanċi tat-tisħin tal-istainless steel ta 'grad 304 huma tajbin għal:

Applikazzjonijiet bi tisħin niexef (l-ebda kuntatt ma 'likwidu jew sempliċement kuntatt ma' ilma nadif b'kontenut baxx ta 'klorur)

Inħawi ta 'ġewwa, klima kkontrollata, l-ebda espożizzjoni għall-melħ.

Ipproċessar tal-ikel, fejn it-tindif isir bl-użu ta' deterġenti mhux-klorinati (eż. cleaners kawstiċi jew ibbażati fuq l-aċidu-).

Hot plates għall-użu fil-laboratorju. Għal sustanzi mhux-korrużivi.

Tisħin industrijali ġenerali fejn il-pjanċa ma tkunx mgħaddsa f'sustanzi korrużivi.

304 għandu biżżejjed reżistenza għall-korrużjoni bi spiża orħos f'ċerti applikazzjonijiet. Il-konduttività għolja tas-sħana u l-formabbiltà tal-liga tiffaċilita l-fabbrikazzjoni ta 'forom ta' pjanċa kkumplikati.

Meta tuża 316 Stainless Steel
F'applikazzjonijiet fejn il-kloruri jew ċerti aċidi huma involuti, 316 huwa ppreferut ħafna:

Installazzjonijiet kostali jew tal-baħar - 304 jissaddad malajr bi sprej tal-melħ fl-arja. 316 għat-tisħin ta' pjanċi abbord vapuri, pjattaformi lil hinn mix-xtut jew ħdejn il-bajjiet.

Immersjoni fl-ilma salmastru jew baħar – Il-ħiters tal-immersjoni tal-ilma mielaħ iridu jkunu ta' liga ta' 316 jew ogħla bħal super-awstenitiku jew titanju.

Tindif bl-użu ta' komposti bbażati fuq il-kloru – Ħafna negozji ta' l-ikel u farmaċewtiċi jimpjegaw ipoklorit tas-sodju (bliċ) jew dijossidu tal-kloru bħala sanitizzatur. 304 jista' jnixxef wara li espożizzjoni frekwenti 316 tirreżisti dawn is-sustanzi.

Ipproċessa fluwidi bil-kloruri - Banjijiet tal-electroplating (eż. żingu klorur), soluzzjonijiet ta' pickling jew ilma li jkessaħ b'kontenut għoli ta' klorur.

Is-servizz ta' aċidu sulfuriku jew fosforiku - 316 joffri marġni ta' sigurtà għoli fuq 304 f'konċentrazzjonijiet modesti.

Temperatura għolja, kundizzjonijiet umdi - Kondensazzjoni tal-klorur-umdità rikka fuq hot plate tikkawża pitting; 316 jimminimizza dan il-periklu.

Ta' min isemmi li 316 mhix soluzzjoni universali. 316 se jissaddad anke f'ambjenti severi ħafna (eż. aċidu idrokloriku qawwi sħun, ilma baħar- li jaqbeż il-50 grad ). Kundizzjonijiet ħorox bħal dawn jeħtieġu ligi aktar għaljin (904L, Hastelloy, jew titanju).

Konsiderazzjonijiet Termali u tal-Fabbrikazzjoni
Kemm 304 kif ukoll 316 għandhom konduttività termali simili (madwar 16 W/m·K), li hija inqas minn azzar tal-karbonju jew aluminju, iżda adegwata għall-applikazzjonijiet tal-pjanċa tat-tisħin fejn id-disinn (ħiters tal-iskartoċċ inkorporati jew mitfugħa -f'elementi) jipprovdi għal distribuzzjoni uniformi tas-sħana. Il-koeffiċjent ta' espansjoni termali huwa bl-istess mod simili (it-tnejn huma bejn wieħed u ieħor 17 µm/mK)

Varjazzjonijiet żgħar fil-fabbrikazzjoni. It-tnejn huma magni, iwweldjabbli, u formabbli bi proċessi normali. Madankollu, 316 jeħtieġ pressjonijiet ta' qtugħ kemmxejn ogħla u għandu rata ta' twebbis tax-xogħol-ogħla. Iż-żewġ gradi għandhom jiġu wweldjati bl-użu tal-verżjonijiet tal-karbonju baxx (304L u 316L) biex tiġi evitata sensitizzazzjoni (preċipitazzjoni tal-karbur tal-kromju) fiż-żona affettwata bis-sħana li tnaqqas ir-reżistenza għall-korrużjoni.

Biż-żewġ gradi għandha tiġi eżerċitata kawtela bi pjanċi li jsaħħnu li joperaw f'temperaturi ta 'aktar minn 400 grad minħabba l-potenzjal għal skalar u telf tas-saff passiv wara espożizzjoni fit-tul. La l-istainless steel tat-Tip 304 u lanqas tat-Tip 316 ma huma approvati għal servizz kontinwu 'l fuq minn 800 grad f'atmosferi ossidanti.

Kwistjonijiet Ekonomiċi
L-ispiża normali tal-istainless steel 316 hija 30 – 50% aktar minn 304 lira bażi. L-ispiża inkrementali ta 'pjanċa tat-tisħin tista' tkun negliġibbli għal pjanċi żgħar jew konsiderevoli għal pjanċi kbar u ħoxnin. Imma trid taħseb dwar l-ispiża kollha tas-sjieda. Pjanċa tat-tisħin 304 se tiddegrada f'sitt xhur f'ambjent ta 'klorur u se teħtieġ xogħol ta' sostituzzjoni, ħin ta 'waqfien tal-proċess u tindif possibbli ta' kontaminazzjoni. L-ispiża inizjali hija ogħla iżda pjanċa 316 li ddum 5 snin hija kważi ġeneralment irħas.

Fir-realtà, ħafna inġiniera jużaw regola ġenerali li jekk hemm xi ambigwità dwar l-espożizzjoni tal-klorur, speċifika 316. In-nefqa inizjali hija żgħira meta mqabbla mar-riskju ta 'falliment prematur.

Bħala konklużjoni
Id-differenza ewlenija bejn pjanċi tat-tisħin tal-istainless steel 304 u 316 hija ingredjent wieħed - molibdenu. Il-Grad 304 huwa azzar li ma jissaddadx bi skop ġenerali relattivament baxx-mingħajr molibdenu, għall-użu f'ambjenti niexfa jew kemmxejn korrużivi. Il-Grad 316, bi 2-3% molibdenu, tejbet b'mod konsiderevoli r-reżistenza għall-korrużjoni tal-ħofor u l-xquq indotti mill-klorur u jaħdem aħjar fl-aċidi sulfuriċi u fosforiċi.

316 huwa l-materjal tal-għażla għat-tisħin tal-pjanċi f'kuntatt mal-ilma baħar, sprej tal-melħ, kimiċi tat-tindif klorinati jew fluwidi tal-proċess aċiduż. Żieda fl-ispiża tal-materjal hija kkumpensata minn ħajja itwal, inqas manutenzjoni u evitar ta' fallimenti katastrofiċi ta' pitting. 304 hija għażla kompletament adegwata u rħisa għal applikazzjonijiet nodfa, niexfa jew fuq ġewwa li huma ħielsa mill-kloruri. Meta tagħżel materjali, l-ambjent kimiku attwali li għalih se tkun soġġetta l-pjanċa tat-tisħin għandu jiġi kkunsidrat u bilanċjat kontra l-periklu ta 'falliment tal-korrużjoni u l-ispiża inizjali.