Нержавіюча сталь 304 проти 316: що дає молібден

Одна добавка, одне завдання

304 (EN 1.4301, 18% Cr / 8% Ni) — аустенітна нержавіюча сталь загального призначення. 316 (EN 1.4401) зберігає ту саму основу і додає 2–2.5% молібдену. Головне завдання молібдену — стійкість до точкової та щілинної корозії в середовищах, що містять хлориди.

Вимірювання різниці: PREN

Еквівалентне число стійкості до точкової корозії, PREN = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N, дає приблизний рейтинг:

• 304: PREN зазвичай близько 18–19.
• 316/316L: PREN зазвичай близько 23–26.

На практиці 304 легко піддається точковій корозії в морській воді та бризках солі для боротьби з ожеледдю; 316 протистоїть точковій корозії в прибережному повітрі, харчових розсолах і багатьох технологічних водах, хоча тепла застійна морська вода все одно атакує її під відкладеннями та в щілинах.

Де різниця не має значення

Міцність, пластичність, формоздатність, зварюваність і жаростійкість загалом подібні — жодна марка не є маркою з високою міцністю за високих температур, і обидві сенсибілізуються, якщо їх тримати в діапазоні 450–850 °C у високовуглецевій формі. Для експлуатації в приміщенні, у сухому або слабокорозійному середовищі молібден у 316 не дає нічого видимого.

Експлуатація	Розумний вибір за замовчуванням
Обладнання для приміщень, архітектура (внутрішні райони)	304
Харчова промисловість, без розсолу	304 (316 для солоних продуктів)
Прибережна архітектура, морська фурнітура	316
Басейни, дозування хімікатів	316 як мінімум; розгляньте дуплексну
Занурення в морську воду	Жодна не є ідеальною; дуплексні/супермарки

Логіка ціни

316 зазвичай торгується з надбавкою над 304 — зазвичай 20–40%, зумовленою надбавками за молібден і нікель як легуючі елементи. Зазначення 316 скрізь «про всяк випадок» завищує вартість без приросту ресурсу в помірній експлуатації; зазначення 304 у хлоридній експлуатації економить гроші один раз і платить ремонтами точкової корозії. Узгоджуйте марку з впливом хлоридів, а не зі звичкою.

Деталі, які зміщують межу

Кілька реальних факторів зміщують рішення сильніше, ніж номінальна марка. Оздоблення поверхні має значення: полірована або електрополірована деталь із 316 служить довше, ніж шорстка деталь із 316 з окалиною, а забруднена поверхня 316 із вбудованим вільним залізом покриватиметься плямами іржі, як вуглецева сталь. Геометрія має значення: щілини під прокладками, відкладеннями та з'єднаннями внапуск утримують хлориди, а щілинна корозія починається за нижчих температур, ніж точкова — конструкція, яка дренується і яку можна промивати, захищає будь-яку марку. Температура посилює агресивність хлоридів; теплі хлоридні розчини, які марка витримує в холодному стані, можуть її подолати. Нарешті, варіанти L (304L/316L) є звичайним вибором для зварних конструкцій в обох сімействах і дотримуються тієї ж логіки PREN, оскільки саме молібден — а не вуглець — зумовлює різницю між 304/316. Там, де жодної марки недостатньо в гарячій, застійній морській воді або міцних розсолах, звичайним наступним кроком є дуплексна або супераустенітна марка, а не товща стінка з 316.

Еквіваленти одним поглядом

304 відповідає EN 1.4301 (X5CrNi18-10), JIS SUS304 і GB 06Cr19Ni10; 316 відповідає EN 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2), JIS SUS316 і GB 06Cr17Ni12Mo2. Номери UNS S30400 і S31600 найчастіше трапляються в північноамериканських сертифікатах.