مطالب
تفاوت استیل 304 و 316
- توضیحات
- نوشته شده توسط: خ.شمشی
- بازدید: 1178
تفاوت استیل 304 و 316 در وجود عنصر مولیبدن (Mo) است که فقط در گرید 316 یافت می‌شود و همین باعث می‌شود مقاومت این آلیاژ در برابر خوردگی، به‌ویژه در محیطهای دریایی و شیمیایی، بسیار بالاتر باشد. در حالی که استیل 304 اقتصادی‌تر و برای کاربردهای عمومی مناسب است، استیل 316 انتخاب حرفه‌ای برای شرایط تهاجمی و مرطوب محسوب می‌شود.
اگر می‌خواهید بدانید دقیقاً کدام گرید برای پروژه شما بهتر است، در ادامه این مقاله از شهرآهن تمام تفاوت‌های ترکیب شیمیایی، مقاومت، کاربرد و قیمت این دو نوع استیل را بررسی می‌کنیم. برای شنیدن یک تحلیل جامع و مفید، پادکست زیر را از دست ندهید.
راهنمای مطالعه متن
تفاوت استیل 304 و 316
به طور خلاصه، هر دو گرید استیل 304 و 316 از خانواده استیل‌های آستنیتی هستند که به دلیل وجود کروم بالا (حدود ۱۸٪) مقاومت بسیار خوبی در برابر زنگ‌زدگی از خود نشان می‌دهند. با این حال، تفاوت اصلی و تعیین‌کننده آن‌ها در ترکیب شیمیایی نهفته است. استیل ۳۱۶ علاوه بر کروم و نیکل، حاوی عنصر مولیبدن (Molybdenum) است. این عنصر همان چیزی است که به گرید ۳۱۶ برتری چشمگیری در شرایط محیطی سخت می‌بخشد و باعث می‌شود تفاوت ورق استیل 304 و 316 به وضوح مشخص شود.
استیل ۳۰۴ به عنوان اسب کار فولاد ضد زنگ شناخته می‌شود؛ ارزان‌تر، در دسترس‌تر و مناسب برای ۹۰ درصد کاربردهای روزمره و محیطهای غیرخورنده. در مقابل، استیل ۳۱۶ یک گرید ممتاز است که با هدف استفاده در محیطهای تهاجمی‌تر (مانند محیطهای دریایی، شیمیایی و اسیدی) توسعه داده شده و طبیعتاً قیمت بالاتری دارد.
تفاوت فولاد 304 با 316 به لحاظ شیمیایی
ترکیب شیمیایی دقیق است که خواص فیزیکی و مکانیکی مواد را دیکته می‌کند. اگرچه هر دو گرید ۳۰۴ و ۳۱۶ محتوای نیکل (Ni) و کروم (Cr) بالایی دارند، اما وجود مولیبدن در گرید ۳۱۶، آن را کاملاً متمایز می‌کند. جدول زیر، محدوده‌های تقریبی عناصر اصلی این دو گرید فولاد را نشان می‌دهد:
| عنصر | استیل 304 | استیل 316 |
|---|---|---|
| کروم (Cr) | 17.5% – 19.5% | 16.5% – 18.5% |
| نیکل (Ni) | 8.0% – 10.5% | 10.0% – 13.0% |
| مولیبدن (Mo) | حداکثر 0.5% (ناچیز) | 2.0% – 3.0% |
| کربن (C) | حداکثر 0.08% | حداکثر 0.08% |
همان‌طور که مشاهده می‌شود، مهم‌ترین تفاوت فولاد 304 و 316 در محتوای مولیبدن است. این عنصر، به طور چشمگیری مقاومت به خوردگی حفره‌ای و شکافی را در محیطهای کلریدی (مانند آب شور یا مواد شیمیایی حاوی کلر) افزایش می‌دهد.
تفاوت در مقاومت به خوردگی استیل 304 و 316
مقاومت به خوردگی، مهم‌ترین فاکتور مقایسه و اصلی‌ترین دلیل وجود فرق استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ است. خوردگی حفره‌ای (Pitting Corrosion) و خوردگی شکافی (Crevice Corrosion) ناشی از یون‌های کلرید، بزرگترین دشمن فولادهای ضد زنگ آستنیتی هستند. در این بخش پاسخ می‌دهیم که چرا در این زمینه، استیل 304 بهتره یا 316.
- استیل 304: این گرید در محیطهای با غلظت کلرید پایین و آب شیرین عملکرد عالی دارد. لایه اکسید کروم آن به خوبی از سطح محافظت می‌کند. اما در تماس طولانی‌مدت با محیط‌هایی مانند آب دریا، استخرهای شنای کلردار، یا بخارات اسیدی حاوی کلر، به سرعت مستعد خوردگی حفره‌ای می‌شود.
- استیل 316: به لطف حضور ۲ تا ۳ درصد مولیبدن، استیل ۳۱۶ مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی از خود نشان می‌دهد. مولیبدن استحکام لایه غیرفعال کروم را تقویت کرده و آن را در برابر حملات یون‌های کلرید مقاوم می‌سازد. این برتری باعث می‌شود که گرید ۳۱۶ انتخاب اول برای تجهیزات مورد استفاده در:
- محیطهای دریایی (مانند سازه‌های ساحلی یا قطعات کشتی).
- تأسیسات شیمیایی و پتروشیمی.
- کارخانجات داروسازی.
به طور کلی، اگر در محیط کاری خود با کلریدها، آب شور یا اسیدهای قوی (مانند اسید سولفوریک یا فسفریک) سروکار دارید، گرید استیل 316 برتری قاطع دارد و انتخاب عاقلانه‌ای است.
در thyssenkrupp آمده است:
گرید 316 حداقل شامل ۲.۰٪ مولیبدن است که باعث می‌شود مقاومت به خوردگی آن بسیار بیشتر از 304 باشد؛ با این حال، چون این عنصر گران‌تر است، معمولاً باعث می‌شود 316 تبدیل به یک گرید گران‌تر از فلز شود.
تفاوت در کاربرد استیل 304 و 316
تفاوت‌های قیمتی و مقاومتی، کاربردهای این دو گرید را به وضوح از هم جدا می‌کند. تصمیم‌گیری برای انتخاب گرید مناسب باید بر اساس محیط پروژه باشد:
کاربردهای اصلی استیل 304:
به دلیل تعادل عالی بین خواص مکانیکی، قابلیت شکل‌پذیری و قیمت مناسب، ۳۰۴ پرکاربردترین استیل در جهان است:
- تجهیزات فرآوری مواد غذایی و لبنی.
- لوازم آشپزخانه و سینک ظرفشویی.
- پنل‌ها و تزئینات معماری داخلی.
- پیچ و مهره‌ها و قطعات صنعتی با تنش متوسط.
کاربردهای اصلی استیل 316:
کاربردهای ۳۱۶ عمدتاً به محیط‌هایی اختصاص دارد که نیاز به دوام بالا در برابر عوامل خورنده دارند:
- تجهیزات بیمارستانی و جراحی.
- تولید و انتقال مواد شیمیایی.
- لوله استیل و مخازن فرآوری دارو.
- تجهیزات دریایی و قایق‌سازی.
- مبدل‌های حرارتی و تجهیزات با دما و فشار بالا.
تفاوت قیمت در ورق استیل 304 و 316
وقتی صحبت از محصولات رایجی مثل قیمت ورق استیل می‌شود، تفاوت شیمیایی به یک تفاوت بزرگ در قیمت تبدیل می‌شود. در بازار ورق استیل، گرید ۳۱۶ معمولاً بین ۲۰ تا ۳۵ درصد گران‌تر از گرید ۳۰۴ است. این اختلاف قیمت به دلیل هزینه بالای مولیبدن در بازار جهانی است.
گرید ۳۰۴ کاملاً مناسب و مقرون به صرفه است. اما اگر ورق مورد نیاز برای محیط‌هایی با غلظت بالای نمک، اسید، یا حرارت‌های بالا است، تنها گرید ۳۱۶ می‌تواند تضمین‌کننده عمر مفید و جلوگیری از خوردگی زودرس باشد.
جدول مقایسه استیل 304 و 316
جدول زیر یک جمع‌بندی سریع از مهم‌ترین معیارهای مقایسه‌ای این دو گرید محبوب ارائه می‌دهد:
| ویژگی | استیل 304 | استیل 316 |
|---|---|---|
| ترکیب شیمیایی (کربن) | حداکثر 0.08% | حداکثر 0.08% |
| ترکیب شیمیایی (کروم) | 18-20% | 16-18% |
| ترکیب شیمیایی (نیکل) | 8-10.5% | 10-14% |
| ترکیب شیمیایی (مولیبدن) | غایب | 2-3% |
| مقاومت به خوردگی | خوب، مناسب برای محیطهای عمومی و کم‌کلر | عالی، مقاوم در برابر خوردگی در محیطهای کلریدی و دریایی |
| مقاومت به دما | تا 870°C (1600°F) در شرایط متناوب | تا 925°C (1700°F) در شرایط متناوب |
| استحکام مکانیکی | استحکام کششی: ~515 MPa | استحکام کششی: ~515 MPa (مشابه 304) |
| کاربردها | صنایع غذایی، ظروف آشپزخانه، مخازن عمومی، دکوراسیون | صنایع دریایی، شیمیایی، دارویی، تجهیزات پزشکی |
| هزینه | ارزان‌تر | گران‌تر به دلیل حضور مولیبدن |
| جوش‌پذیری | عالی، بدون نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش | عالی، اما نیاز به دقت بیشتر در محیطهای خورنده |
| مقاومت مغناطیسی | غیرمغناطیسی در حالت آنیل‌شده، ممکن است کمی مغناطیسی شود | غیرمغناطیسی، حتی پس از کار سرد |
| استانداردها | ASTM A240, AISI 304 | ASTM A240, AISI 316 |
نحوه تشخیص استیل 304 از 316
تشخیص فیزیکی دقیق فرق استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ تنها با چشم غیرمسلح یا حتی با استفاده از آهنربا (چون هر دو گرید در حالت استاندارد غیرمغناطیسی هستند) ممکن نیست و این یکی از چالش‌های بزرگ در هنگام خرید مواد است. با این حال، روش‌های مطمئن و قابل اتکایی برای اطمینان از گرید خریداری شده وجود دارد:
- تست شیمیایی با استفاده از کیت‌های آزمایشگاهی: برخی کیت‌ها با اعمال یک محلول شیمیایی خاص، واکنش‌های متفاوتی برای حضور مولیبدن نشان می‌دهند. این روش سریع‌تر از تست‌های آزمایشگاهی کامل است، اما نیاز به تخصص دارد.
- تست XRF (X-ray Fluorescence): این مطمئن‌ترین روش غیرمخرب است که در کارخانجات و شرکت‌های بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه XRF با تاباندن اشعه ایکس، ترکیب شیمیایی دقیق فولاد، از جمله درصد مولیبدن را در کمتر از یک دقیقه مشخص می‌کند.
- گواهینامه مواد (MTR): بهترین و ساده‌ترین راه برای خریدار، درخواست گواهینامه Material Test Report یا MTR از تأمین‌کننده معتبر است. این گواهینامه، آنالیز شیمیایی دقیق گرید خریداری شده را تضمین می‌کند. شهر آهن به عنوان تأمین‌کننده معتبر، همواره اصالت محصول و گرید را تضمین می‌نماید.
انتخاب بین تفاوت استیل 304 و 316 کاملاً بستگی به محیط کاری شما دارد. اگر پروژه در معرض مواد شیمیایی، آب شور یا دماهای بالا قرار ندارد، استیل ۳۰۴ با قیمت رقابتی، بهترین انتخاب است. اما در محیطهای تهاجمی که خوردگی حفره‌ای یک نگرانی جدی است، سرمایه‌گذاری روی استیل ۳۱۶ برای اطمینان از طول عمر و ایمنی پروژه، ضروری و منطقی است. برای خرید تخصصی‌ترین انواع ورق، لوله و سایر محصولات این دو گرید، می‌توانید با کارشناسان شهر آهن در تماس باشید.
نوشتن دیدگاه
