Koja je razlika između nehrđajućeg čelika 304 i 316?

Nehrđajući čelik ističe se kao svestran i izdržljiv materijal koji se koristi u raznim industrijama u proizvodnji metala. Među mnogim dostupnim klasama, nehrđajući čelik 304 i 316 dvije su najpopularnije opcije. Ali koja je razlika između nehrđajućeg čelika 304 i 316 i kako biste odabrali jedno ili drugo? 

To je ono što ćemo otkriti u detaljnom vodiču u nastavku. Ovdje ćemo proći kroz što su legure nehrđajućeg čelika, njihove značajke, prednosti, mane i primjene. Zatim konačno raščlanjujemo ključne čimbenike razlikovanja između ta dva materijala, koji bi vam trebali pomoći da odaberete jedan materijal u odnosu na drugi za svoje projekte. Krenimo. 

Što je nehrđajući čelik 304?

Nehrđajući čelik 304, koji se često naziva i nehrđajući čelik 18/8, najčešći je austenitni nehrđajući čelik. Njegova široka upotreba proizlazi iz izvrsne kombinacije svojstava i isplativosti.

Značajke

Kada razmišljate o nehrđajućem čeliku 304, vidjet ćete da nudi niz impresivnih značajki:

• Sastav: nehrđajući čelik 304 obično sadrži 18-20% kroma i 8-10.5% nikla, zajedno s malim količinama ugljika (0.08% max), mangana (2% max), silicija (1% max), fosfora (0.045% max) i sumpora (0.03% max). Ovaj sastav mu daje karakteristična svojstva.
• Otpornost na koroziju: Visok sadržaj kroma stvara zaštitni sloj krom oksida na površini, pružajući izvrsnu otpornost na mnoge korozivne tvari. Ovaj samozacjeljujući "pasivni sloj" obnavlja se ako je površina izgrebana, osiguravajući stalnu zaštitu.
• Nemagnetska svojstva: U svom žarenom stanju, nehrđajući čelik 304 je nemagnetičan, što može biti presudno za određene primjene. Međutim, može postati blago magnetičan kada se hladno obrađuje.
• Otpornost na toplinu: Zadržava svoju čvrstoću na visokim temperaturama, što ga čini pogodnim za razne toplinski intenzivne primjene. Nehrđajući čelik 304 može izdržati kontinuiranu upotrebu na temperaturama do 870°C (1600°F).
• Formabilnost: Nehrđajući čelik 304 poznat je po svojoj izvrsnoj sposobnosti oblikovanja, što omogućuje jednostavno oblikovanje i izradu. Može se lako savijati, rastezati i duboko izvlačiti bez međužarenja.
• Zavarljivost: Ovaj stupanj nudi izvrsnu zavarljivost svim standardnim metodama taljenja i otpornosti, sa i bez dodatnih metala.
• Mehanička svojstva: Na sobnoj temperaturi, nehrđajući čelik 304 obično ima vlačnu čvrstoću od 515-690 MPa, granicu razvlačenja od 205 MPa i istezanje od 40%. Ova kombinacija osigurava dobru duktilnost i čvrstoću.

Prozodija 

Odabir nehrđajućeg čelika 304 ima nekoliko prednosti:

• Kao jedan od najčešćih razreda, nehrđajući čelik 304 općenito je pristupačniji od ostalih austenitnih razreda.
• Njegova popularnost znači da ćete ga pronaći u raznim oblicima i od više dobavljača.
• Iako nije tako otporan kao neke legure višeg stupnja, nehrđajući čelik 304 ipak nudi impresivnu zaštitu od mnogih korozivnih okruženja.
• Vidjet ćete da nehrđajući čelik 304 pruža povoljan omjer između snage i težine, što ga čini prikladnim za širok raspon primjena.
• Njegova glatka površina i otpornost na koroziju čine nehrđajući čelik 304 lakim za održavanje čistim i higijenskim.

Cons

Unatoč brojnim prednostima, nehrđajući čelik 304 ima neka ograničenja:

• U okruženjima s visokim sadržajem klorida, kao što su obalna područja ili bazeni, nehrđajući čelik 304 može biti sklon rupičastoj i pukotinskoj koroziji.
• Zbog njegove osjetljivosti na kloride, ne biste trebali koristiti nehrđajući čelik 304 u morskom okruženju bez odgovarajuće zaštite.

Aplikacije

Svestranost nehrđajućeg čelika 304 čini ga prikladnim za širok raspon primjena:

• Oprema za preradu hrane: Njegova otpornost na koroziju i lakoća čišćenja čine ga idealnim za površine za pripremu hrane, spremnike i posuđe.
• Kuhinjski aparati: Nehrđajući čelik 304 naći ćete u mnogim kućanskim predmetima poput sudopera, posuđa i hladnjaka.
• Arhitektonske primjene: Njegova estetska privlačnost i trajnost čine ga popularnim za fasade zgrada, rukohvate i ukrasne elemente.
• Spremnici za kemikalije: Nehrđajući čelik 304 često se koristi za skladištenje i transport raznih kemikalija zbog svoje otpornosti na koroziju.
• Medicinska oprema: Njegova higijenska svojstva čine ga pogodnim za kirurške instrumente i bolničku opremu.
• Topline: Otpornost materijala na toplinu čini ga idealnim za primjenu u prijenosu topline.
• Oprema za proizvodnju piva i vina: Otpornost nehrđajućeg čelika 304 na koroziju i lakoća čišćenja čine ga savršenim za spremnike za fermentaciju i drugu opremu za proizvodnju piva.

Što je nehrđajući čelik 316?

Nehrđajući čelik 316, koji se često naziva brodski nehrđajući čelik, je austenitni nehrđajući čelik višeg stupnja poznat po svojoj poboljšanoj otpornosti na koroziju i čvrstoći.

Značajke

Dok istražujete nehrđajući čelik 316, otkrit ćete ove ključne značajke:

• Sastav: Nehrđajući čelik 316 obično sadrži 16-18% kroma, 10-14% nikla i 2-3% molibdena, zajedno s malim količinama ugljika, mangana i silicija.
• Vrhunska otpornost na koroziju: Dodatak molibdena značajno povećava njegovu otpornost na različite oblike korozije, osobito u okruženjima bogatim kloridima.
• Veća čvrstoća na povišenim temperaturama: Nehrđajući čelik 316 održava svoju čvrstoću bolje od 304 na visokim temperaturama. Ima dobre performanse na temperaturama do 870°C (1600°F), s još boljim zadržavanjem čvrstoće u rasponu od 500-800°C u usporedbi s 304.
• Izvrsna sposobnost oblikovanja: Usprkos svojoj većoj čvrstoći, nehrđajući čelik 316 zadržava dobru sposobnost oblikovanja, što omogućuje različite metode izrade.
• Dugoročna isplativost: Iako je u početku skuplji, izdržljivost nehrđajućeg čelika 316 može dovesti do nižih dugoročnih troškova u izazovnim okruženjima.

Prozodija 

Odabir nehrđajućeg čelika 316 nudi nekoliko prednosti:

• Dodavanje molibdena pruža vrhunsku otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju, posebno u okruženjima bogatim kloridima.
• Za razliku od 304, s pouzdanjem možete koristiti nehrđajući čelik 316 u morskom okruženju zbog njegove otpornosti na koroziju u slanoj vodi.
• Kada trebate materijal koji zadržava svoju čvrstoću u primjenama s visokim temperaturama, nehrđajući čelik 316 nadmašuje 304.
• Nehrđajući čelik 316 nudi poboljšanu otpornost na mnoge industrijske kemikalije i otapala.
• Njegova otpornost na koroziju i lakoća čišćenja čine ga idealnim za farmaceutsku industriju i industriju poluvodiča gdje je čistoća ključna.

Cons

Unatoč svojim vrhunskim svojstvima, nehrđajući čelik 316 ima neke nedostatke:

• Dodatak molibdena i veći sadržaj nikla čini nehrđajući čelik 316 skupljim od 304.
• Možda ćete otkriti da je nehrđajući čelik 316 manje dostupan od 304, što potencijalno dovodi do duljih vremena isporuke.

Aplikacije

Vrhunska svojstva nehrđajućeg čelika 316 čine ga pogodnim za zahtjevnije primjene:

• Morski okoliši: Naći ćete nehrđajući čelik 316 koji se intenzivno koristi u opremi za čamce, opremi i ostaloj brodskoj opremi.
• Oprema za kemijsku obradu: Njegova otpornost na različite kemikalije čini ga idealnim za procesnu opremu u kemijskim postrojenjima.
• Farmaceutska proizvodnja: Visoka čistoća i otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika 316 čine ga savršenim za opremu za proizvodnju lijekova.
• Prerada hrane u okruženjima s visokim udjelom soli: Kada se radi o hrani s visokim udjelom soli ili salamuri, nehrđajući čelik 316 je poželjan izbor.
• Vanjske arhitektonske značajke: U obalnim područjima ili zagađenim urbanim sredinama, nehrđajući čelik 316 često se koristi za vanjske skulpture, fasade zgrada i znakove.
• Industrija celuloze i papira: Otpornost materijala na korozivne kemikalije koje se koriste u proizvodnji papira čini ga vrijednim u ovoj industriji.
• Medicinski implantati: Zbog svoje biokompatibilnosti i otpornosti na koroziju, 316L (varijanta s niskim udjelom ugljika) često se koristi za privremene implantate i kirurške instrumente.
• Industrijski čistači ispušnih plinova: Otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika 316 čini ga prikladnim za opremu koja radi s korozivnim ispušnim plinovima.

Nehrđajući čelik 304 nasuprot 316: Kontrast svojstava metala

Iako smo istražili pojedinačne karakteristike nehrđajućeg čelika 304 i 316, ključno je razumjeti kako se ove dvije vrste međusobno slažu. Ova usporedba pomoći će vam da donesete informiranu odluku na temelju vaših specifičnih potreba i zahtjeva aplikacije.

Sastav

Glavna razlika između nehrđajućeg čelika 304 i 316 leži u njihovom kemijskom sastavu:

• 304 nehrđajućeg čelika: Sadrži 18-20% kroma i 8-10.5% nikla.
• 316 nehrđajućeg čelika: Sadrži 16-18% kroma, 10-14% nikla i 2-3% molibdena.

Dodatak molibdena u nehrđajućem čeliku 316 ključni je čimbenik koji ga razlikuje od čelika 304. Ovaj element značajno povećava otpornost čelika 316 na koroziju, osobito u okruženjima bogatim kloridima.

Otpornost na koroziju

Kada je u pitanju otpornost na koroziju, nehrđajući čelik 316 ima jasnu prednost:

• 304 nehrđajućeg čelika: Nudi dobru ukupnu otpornost na koroziju i dobro funkcionira u mnogim okruženjima. Međutim, osjetljiv je na rupičastu i pukotinsku koroziju u uvjetima bogatim kloridima.
• 316 nehrđajućeg čelika: Pruža vrhunsku otpornost na koroziju, posebno protiv klorida i drugih jakih kemikalija. Znatno je otporniji na rupičastu i pukotinsku koroziju.

Ako radite u morskom okruženju, sa slanom vodom ili u kemijskoj industriji, nehrđajući čelik 316 je bolji izbor. Za manje zahtjevne primjene često je dovoljna otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika 304.

Otpornost na toplinu

Oba razreda dobro se ponašaju na visokim temperaturama, ali postoje neke razlike kada je u pitanju njihova otpornost na toplinu. 

• 304 nehrđajućeg čelika: Održava dobru čvrstoću do oko 870°C (1600°F).
• 316 nehrđajućeg čelika: Nudi nešto bolju otpornost na visoke temperature, osobito u rasponu od 500-800°C (930-1470°F).

Za primjene koje uključuju produljenu izloženost visokim temperaturama, nehrđajući čelik 316 može pružiti bolje dugoročne performanse.

snaga

Na sobnoj temperaturi oba razreda imaju slična svojstva čvrstoće:

• 304 nehrđajućeg čelika: Vlačna čvrstoća: 515-690 MPa, Granica razvlačenja: 205 MPa
• 316 nehrđajućeg čelika: Vlačna čvrstoća: 515-690 MPa, Granica razvlačenja: 205 MPa

Međutim, nehrđajući čelik 316 bolje održava svoju čvrstoću na povišenim temperaturama, dok 304 ima manje probleme. Dakle, ako želite snagu na svim temperaturama, odaberite 316. 

Cijena i dostupnost

Postoji primjetna razlika u cijeni i dostupnosti između dvije razine. 

• 304 nehrđajućeg čelika: Ekonomičnije i široko dostupno. Često je glavni izbor za mnoge primjene zbog niže cijene i jednostavnosti nabave.
• 316 nehrđajućeg čelika: Skuplji zbog dodatka molibdena. Također može biti manje dostupan u usporedbi s 304.

Kada razmatrate troškove, ne zaboravite uzeti u obzir dugoročne troškove. Iako je nehrđajući čelik 316 u početku skuplji, njegova vrhunska otpornost na koroziju može dovesti do nižih troškova održavanja i zamjene tijekom vremena u teškim uvjetima.

Magnetska svojstva

Oba razreda su austenitni nehrđajući čelici, što znači da su općenito nemagnetični u svom žarenom stanju:

• 304 nehrđajućeg čelika: Nemagnetno kada se žari, ali može postati blago magnetno kada se hladno obrađuje.
• 316 nehrđajućeg čelika: Također nije magnetičan kada se žari, s manjom tendencijom da postane magnetičan kada se hladno obrađuje u usporedbi s 304.

obradivost

Iako se obje vrste mogu strojno obrađivati, postoje male razlike:

• 304 nehrđajućeg čelika: Općenito lakši za obradu zbog nižeg sadržaja legure.
• 316 nehrđajućeg čelika: Nešto teži za obradu zbog većeg sadržaja legure, što može dovesti do povećanog trošenja alata.

Zavarljivost

Oba razreda nude izvrsnu zavarljivost:

• 304 nehrđajućeg čelika: Jednostavan za zavarivanje različitim metodama.
• 316 nehrđajućeg čelika: Također se lako zavaruje, ali može zahtijevati pažljiviju kontrolu unosa topline kako bi se spriječilo pucanje u vrućem stanju.

Formabilnost

Obje vrste nude izvrsnu sposobnost oblikovanja, što ih čini prikladnima za širok raspon proizvodnih procesa:

• 304 nehrđajućeg čelika: Visoko oblikovan, što ga čini idealnim za složene oblike i operacije dubokog izvlačenja.
• 316 nehrđajućeg čelika: Također vrlo podložan oblikovanju, sa svojstvima sličnim 304.

Aplikacije

Izbor između nehrđajućeg čelika 304 i 316 često se svodi na specifičnu primjenu:

• 304 nehrđajućeg čelika: Idealno za opće namjene u nekorozivnim okruženjima. Obično se koristi u kuhinjskoj opremi, uređajima, arhitektonskim primjenama i općoj industrijskoj opremi.
• 316 nehrđajućeg čelika: Najprikladnije za primjene koje uključuju korozivna okruženja, posebno ona s izloženošću kloridima. Obično se koristi u morskom okruženju, opremi za kemijsku obradu, laboratorijskoj opremi i medicinskim uređajima.

Kontrastna tablica

Evo kratke tablice kontrasta koja naglašava neke ključne tehničke razlike između dvije različite vrste legura nehrđajućeg čelika. 

Svojstvo	304 nehrđajućeg čelika	316 nehrđajućeg čelika
Sastav	18-20% Cr, 8-10.5% Ni	16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo
Otpornost na koroziju	dobro	Izvrstan
Otpornost na kloride	siromašan	dobro
Vlačna čvrstoća (MPa)	515-690	515-690
Granica razvlačenja (MPa)	205	205
Tvrdoća (Brinell)	123-201	149-201
Talište (° C)	1400-1450	1370-1400
Toplinska vodljivost (W/m·K)	16.2	16.3
Električni otpor (μΩ·m)	0.72	0.74
Trošak	Spustite	Viši
obradivost	dobro	Malo teže
Zavarljivost	Izvrstan	Izvrstan
Otpornost na toplinu	dobro	Bolje
Formabilnost	Izvrstan	Izvrstan

Zaključak

Sada kada znate koja je razlika između nehrđajućeg čelika 304 i 316, lako možete odlučiti koji najbolje odgovara zahtjevima vašeg projekta. Pomoću vodiča koji smo vam pružili, lako možete pronaći bolju opciju između to dvoje u određenim razlikovnim čimbenicima kao što su cijena, čvrstoća ili otpornost na toplinu.

Na primjer, ako želite uštedjeti nešto novca, nehrđajući čelik 304 bio bi bolji izbor. Ali ako želite veću čvrstoću na visokim temperaturama, nehrđajući čelik 316 će vam više odgovarati. Sve ovisi o vašim projektnim preferencijama.