یک مدیر خرید در یک شرکت تجهیزات مواد غذایی یک بار به من گفت که آنها برای 8 سال روی هر قطعه ضد زنگ 316 را مشخص کرده اند زیرا "این چیزی است که ما همیشه استفاده می کردیم." هنگامی که ما BOM آنها را بررسی کردیم، تقریباً 60٪ از آن قطعات می توانست 304 باشد - براکت ها، صفحات نصب، پوشش ها، محافظ ها. این سوئیچ تنها در هزینه های مواد حدود 85000 دلار در سال صرفه جویی می کرد. آنها 25 تا 30 درصد حق بیمه برای مقاومت در برابر خوردگی می‌پرداختند که به قطعاتی نیاز نداشتند که هرگز قطره‌ای آب شور یا کلرید ندیده بودند.

این همیشه اتفاق می افتد. مهندسان به طور پیش فرض روی 316 هستند زیرا صدای بهتری دارد. "316 درجه دریایی است، درست است؟ پس باید بهتر باشد." بله، در مقاومت در برابر کلریدها بهتر است. نه، در همه چیز بهتر نیست. از جهات خاصی ضعیف‌تر، ماشین‌کاری سخت‌تر و گران‌تر است. اگر قسمت شما براکتی است که موتور را روی نوار نقاله داخلی نگه می دارد، 316 پول هدر دادن است.

بنابراین در اینجا خرابی واقعی، از طبقه ماشین‌فروشی است.

هر دو 304 و 316 فولادهای زنگ نزن آستنیتی هستند، به این معنی که آنها غیر مغناطیسی هستند (بیشتر - کار سرد می تواند آنها را کمی مغناطیسی کند) و نمی توانند با عملیات حرارتی سخت شوند. تفاوت اصلی مولیبدن است.

304 حاوی تقریباً 18٪ کروم و 8٪ نیکل است. همین است. کروم یک لایه اکسید غیرفعال بر روی سطح تشکیل می دهد که از زنگ زدگی در محیط های معمولی - هوا، آب، مواد شیمیایی ملایم - جلوگیری می کند. تا زمانی که کلریدها (نمک، سفید کننده، مواد شیمیایی استخر، آب دریا) را معرفی نکنید، عالی عمل می کند. کلریدها به لایه غیرفعال حمله می کنند و خوردگی حفره ای موضعی ایجاد می کنند که مانند سوراخ های کوچک روی سطح به نظر می رسد اما می تواند به عمق مواد نفوذ کند.

316 2 تا 3 درصد مولیبدن به مخلوط اضافه می کند. مولیبدن به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و خوردگی شکاف را در محیط های کلرید بهبود می بخشد. این فولاد را به معنای سنتی "قوی تر" نمی کند - در واقع، 316 استحکام تسلیم کمی کمتر از 304 دارد (حدود 205 مگاپاسکال در مقابل 215 مگاپاسکال). کاری که انجام می دهد این است که لایه اکسید غیرفعال را در حضور کلریدها پایدارتر و خود ترمیم می کند.

316L نیز وجود دارد که نسخه کم کربن آن است (0.03% حداکثر کربن در مقابل 0.08% برای استاندارد 316). محتوای کربن کمتر از ایجاد حساسیت جلوگیری می کند - رسوب کاربید کروم در مرزهای دانه در طول جوشکاری - که می تواند باعث خوردگی بین دانه ای در نزدیکی جوش شود. اگر قطعه 316 شما قرار است جوش داده شود و در معرض محیط خورنده قرار گیرد، از 316L استفاده کنید.

از منظر ماشینکاری، 304 و 316 به اندازه کافی متفاوت رفتار می کنند تا اهمیت داشته باشند.

پاک کننده برش 304. ویژگی های تراشه شکن بهتر، تمایل به سخت شدن کار کمتری دارد و عمر ابزار در مقایسه با 316 در پارامترهای برش معادل، حدود 20 تا 30 درصد بیشتر است. ما 304 را با سرعت های سطحی 80-120 متر در دقیقه با ابزار کاربید و خنک کننده سیل اجرا می کنیم. پرداخت سطح ثابت است، تراشه ها به طور قابل اعتمادی شکسته می شوند و لبه های زیادی روی ابزارها ایجاد نمی شود.

ماشینکاری 316 سخت تر است. مولیبدن و مقدار کمی نیکل بیشتر آن را صمغی تر و مستعد سفت شدن می کند. عمر ابزار در مقایسه با 304 حدود 20 تا 30 درصد کاهش می یابد. ما 316 را با سرعت های سطحی کمی کمتر (70-100 متر در دقیقه) اجرا می کنیم و از درج های تیزتر با زاویه چنگک زدن مثبت تر برای کاهش نیروهای برش استفاده می کنیم. تخلیه تراشه با 316 بسیار مهم است - تراشه های رشته ای بلند رایج هستند و اگر مراقب نباشید می توانند دور ابزار یا قطعه کار بپیچند.

تفاوت هزینه به سرعت در تولید افزایش می یابد. قیمت استوک 316 بار به ازای هر کیلوگرم 25 تا 30 درصد بیشتر از 304 است. همراه با 20 تا 30 درصد عمر ابزار کمتر و سرعت ماشینکاری کمی کمتر، هزینه کل یک قطعه 316 معمولاً 30 تا 40 درصد بیشتر از همان قطعه در 304 است.

اکثر کاربردهای صنعتی داخلی اگر قطعه شما کلریدها را نمی بیند و به طور مداوم بالای 200 درجه سانتیگراد کار نمی کند، 304 تقریبا همیشه انتخاب بهتری است.

جابجایی آب (آب آشامیدنی، آب دیونیزه شده، بیشتر آب فرآیندهای صنعتی) برای 304 مناسب است. براکت های ساختاری داخلی، سخت افزار نصب، پانل های محفظه، پوشش ها، حفاظ ها - 304 کاملاً مناسب و به طور قابل توجهی ارزان تر است.

ما تعداد زیادی بدنه شیر 304، محفظه پمپ و اتصالات را برای سیستم های سیال صنعتی عمومی ماشین می کنیم. این قسمت‌ها آب، بخار، هوا، روغن هیدرولیک را مشاهده می‌کنند که هیچ کدام حاوی کلرید کافی برای تهدید مقاومت در برابر خوردگی 304 نیستند. استفاده از 316 در این قطعات باعث افزایش هزینه با سود عملکردی صفر می شود.

یک چیز را باید تماشا کنید: برخی از مواد شیمیایی پاک کننده حاوی کلرید هستند. اگر قطعات 304 شما با محلول های سفید کننده یا اسید هیدروکلریک تمیز شوند، ممکن است به مرور زمان لکه یا سوراخ شدن سطح را مشاهده کنید. به پاک کننده های بدون کلرید بروید یا 316 را مشخص کنید.

آب شور. این بزرگ است. محیط‌های دریایی، تاسیسات ساحلی، سکوهای دریایی، کارخانه‌های نمک‌زدایی - هر جایی که نمک به مقدار قابل توجهی وجود دارد، 316 حداقل مقداری است که باید مشخص کنید. و حتی پس از آن، 316 محدودیت های خود را در آب دریا دارد - برای غوطه وری مداوم، برخی از مهندسان درجه های 317L یا دوبلکس را ترجیح می دهند.

فرآوری شیمیایی با کلریدها یا اسیدهای قوی. تولید دارو. پردازش مواد غذایی که در آن تجهیزات به طور منظم با ضدعفونی‌کننده‌های حاوی کلرید تمیز می‌شوند. تجهیزات استخر. پردازش خمیر و کاغذ. هر محیطی که دمای آن از 200 درجه سانتیگراد در حضور محیطهای خورنده بیشتر شود.

ما مشتری داشتیم که محفظه های پمپ را برای سیستم خنک کننده آب دریا می ساخت. آنها در ابتدا 304 را برای صرفه جویی در هزینه تعیین کردند. اولین دسته در 8 ماه خورده شد. به 316 تغییر یافت و همان مسکن ها 5+ سال دوام آورد. این مبلغ 15000 دلار حق بیمه مواد است که باعث صرفه جویی در چرخه تعویض 45000 دلاری آنها شده است. گاهی اوقات گزینه گران قیمت ارزان تر است.

سه سوال از خود بپرسید:

1. آیا این قسمت کلریدها را می بیند؟ آب شور، سفید کننده، اسید هیدروکلریک، مواد شیمیایی استخر، جو دریایی. اگر بله، از 316 استفاده کنید. اگر نه، 304 احتمالاً خوب است.

2. آیا این قطعه جوش داده می شود و در معرض خوردگی قرار می گیرد؟ اگر بله، 316L را برای جلوگیری از پوسیدگی جوش در نظر بگیرید. اگر جوش داده شده باشد اما فقط شرایط ملایم را ببیند، 304L خوب است.

3. آیا حق بیمه هزینه موجه است؟ برای یک براکت 50 دلاری که با استفاده از 304، 15 دلار صرفه جویی می کند، 30 درصد پس انداز 15 دلار است. برای محفظه پمپ 5000 دلاری، حق بیمه 316 1500 دلار است. هزینه ریسک شکست خوردگی (تعویض، خرابی، گارانتی) را در برابر حق بیمه مواد محاسبه کنید. در قطعات ایمنی حیاتی یا با هزینه بالا، 316 تقریباً همیشه ارزش آن را دارد.

اجازه ندهید کسی به شما بگوید 316 "بهتر" است بدون اینکه بپرسد: در چه چیزی بهتر است؟ زیرا برای ماشین کاری، هزینه و مقاومت در برابر خوردگی داخلی، 304 انتخاب بهتری است. 316 دقیقاً در یک چیز بهتر است: زنده ماندن در محیط های کلرید. از ابزار مناسب برای کار استفاده کنید.

در اینجا چیزی است که اکثر مهندسان نادیده می گیرند. بزرگترین عامل مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ این نیست که چه درجه ای را انتخاب می کنید - بلکه نحوه برخورد با سطح پس از ماشینکاری است.

ماشینکاری لایه اکسید کروم غیرفعال را از بین می برد. هر برش، هر مته، هر عملیات نخ، فولاد لخت را در معرض دید قرار می دهد. اگر یک قطعه 316 را ماشینکاری کنید و آن را بدون غیرفعال کردن حمل کنید، سطوح ماشینکاری شده در واقع نسبت به روکش اصلی آسیاب در برابر خوردگی آسیب پذیرتر هستند. فرآیند غیرفعال سازی (حمام اسید نیتریک یا اسید سیتریک در ASTM A967) آهن آزاد را از سطح حذف می کند و به لایه اکسید کروم اجازه می دهد تا به طور یکنواخت اصلاح شود.

ما قبل از حمل و نقل، هر قسمت از فولاد ضد زنگ را غیرفعال می کنیم. 1-2 روز به زمان تحویل و هزینه کمی برای هر قطعه اضافه می کند، اما این تفاوت بین قطعه ای است که 5 سال عمر می کند و قطعه ای که در 6 ماه شروع به زنگ زدن می کند. برای خدمات دریایی یا شیمیایی، ما همچنین الکتروپولیش را توصیه می کنیم، که فراتر از غیرفعال شدن است و در واقع لایه نازکی از مواد سطحی (10-20 میکرون) را جدا می کند تا سطحی صاف و غنی شده با کروم از نظر میکروسکوپی باقی بماند.