304 در برابر 316 فولاد زنگ‌نزن: مولیبدن چه می‌خرد

یک افزودنی، یک وظیفه

304 (EN 1.4301, 18% Cr / 8% Ni) فولاد زنگ‌نزن آستنیتی همه‌منظوره است. 316 (EN 1.4401) همان پایه را حفظ می‌کند و 2–2.5% مولیبدن می‌افزاید. وظیفه اصلی مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای و شیاری در محیط‌های حاوی کلرید است.

اندازه‌گیری تفاوت: PREN

عدد معادل مقاومت به حفره‌دارشدن، PREN = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N، یک رتبه‌بندی تقریبی ارائه می‌دهد:

• 304: PREN معمولاً حدود 18–19 است.
• 316/316L: PREN معمولاً حدود 23–26 است.

در عمل، 304 در آب دریا و پاشش نمک یخ‌زدا به‌راحتی حفره‌دار می‌شود؛ 316 در هوای ساحلی، شورابه‌های غذایی و بسیاری از آب‌های فرایندی در برابر حفره‌دارشدن مقاومت می‌کند، هرچند آب دریای گرم و راکد همچنان در زیر رسوبات و در شیارها به آن حمله می‌کند.

جایی که تفاوت اهمیتی ندارد

استحکام، شکل‌پذیری، شکل‌دهی‌پذیری، جوش‌پذیری و مقاومت حرارتی به‌طور کلی مشابه هستند — هیچ‌یک از گریدها گرید استحکام دمای بالا نیستند، و هر دو اگر در شکل پرکربن در محدوده 450–850 °C نگه داشته شوند حساس می‌شوند. برای کاربری داخلی، خشک، یا با خوردگی ملایم، مولیبدن 316 هیچ چیز مشهودی نمی‌خرد.

کاربری	پیش‌فرض منطقی
تجهیزات داخلی، معماری (داخل خشکی)	304
فراوری غذا، غیر شورابه‌ای	304 (316 برای محصولات شور)
معماری ساحلی، یراق‌آلات دریایی	316
استخرهای شنا، دوزینگ شیمیایی	316 حداقل؛ دوپلکس را در نظر بگیرید
غوطه‌وری در آب دریا	هیچ‌کدام ایده‌آل نیست؛ گریدهای دوپلکس/سوپر

منطق قیمت

316 معمولاً با اضافه‌قیمتی نسبت به 304 معامله می‌شود — معمولاً 20–40%، که ناشی از اضافه‌بهای آلیاژی مولیبدن و نیکل است. تعیین 316 در همه‌جا «برای اطمینان» هزینه را بدون هیچ افزایش عمری در کاربری ملایم بالا می‌برد؛ تعیین 304 در کاربری کلریدی یک بار پول صرفه‌جویی می‌کند و هزینه‌اش را در تعمیرات حفره‌دارشدن می‌پردازد. گرید را با مواجهه با کلرید تطبیق دهید، نه با عادت.

جزئیاتی که مرز را جابه‌جا می‌کنند

چند عامل دنیای واقعی تصمیم را بیش از گرید اسمی جابه‌جا می‌کنند. پرداخت سطح اهمیت دارد: یک قطعه 316 پولیش‌شده یا الکتروپولیش‌شده از یک قطعه 316 زبر و دارای پوسته دوام بیشتری دارد، و یک سطح 316 آلوده با آهن آزاد جاسازی‌شده مانند فولاد کربنی لکه زنگ خواهد زد. هندسه اهمیت دارد: شیارهای زیر واشرها، رسوبات و اتصالات روی‌هم کلریدها را به دام می‌اندازند، و خوردگی شیاری در دماهای پایین‌تری نسبت به حفره‌دارشدن آغاز می‌شود — طراحی‌ای که تخلیه می‌شود و می‌توان آن را شست‌وشو داد از هر دو گرید محافظت می‌کند. دما تهاجمی‌بودن کلرید را چند برابر می‌کند؛ محلول‌های کلریدی گرمی که یک گرید در حالت سرد تحمل می‌کند ممکن است آن را مغلوب کنند. در نهایت، گونه‌های L (304L/316L) انتخاب معمول برای ساخت جوشکاری‌شده در هر دو خانواده هستند و از همان منطق PREN پیروی می‌کنند، زیرا مولیبدن — و نه کربن — تفاوت 304/316 را رقم می‌زند. جایی که هیچ‌یک از گریدها در آب دریای گرم و راکد یا شورابه‌های قوی کافی نیست، گام بعدی معمول یک گرید دوپلکس یا سوپرآستنیتی است و نه دیواره ضخیم‌تری از جنس 316.

معادل‌ها در یک نگاه

304 متناظر با EN 1.4301 (X5CrNi18-10), JIS SUS304 و GB 06Cr19Ni10 است؛ 316 متناظر با EN 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2), JIS SUS316 و GB 06Cr17Ni12Mo2 است. شماره‌های UNS یعنی S30400 و S31600 آن‌هایی هستند که بیشتر روی گواهی‌های آمریکای شمالی دیده می‌شوند.