사양 전의 결론
최근 한 유지보수 엔지니어가 화학 물질 주입 라인의 교체 플랜지용으로 304 또는 316 스테인리스 스틸을 구입해야 하는지 물었습니다. 316 견적은 대략 30% 더 높았습니다. 나의 첫 번째 질문은 가격이 아니라 액체에 관한 것이 었습니다. 라인에는 60°C에서 희석된 차아염소산나트륨이 운반되었습니다. 그 단 하나의 세부 사항이 논쟁을 해결합니다: 316을 지정하십시오.
직접적인 결론은 다음과 같습니다. 염화물과 온도가 함께 존재하는 경우 316을 선택하십시오. ; 환경이 건조하거나 실내이거나 약간 부식성이 있는 경우에는 304를 선택하십시오. 그 이유는 몰리브덴 때문이다. 316개 포함 2~3% 몰리브덴 , 이는 염화물 공격으로부터 보호 산화막을 안정화시킵니다. 304에는 몰리브덴이 포함되어 있지 않습니다. 강도와 용접성을 포함한 다른 모든 것은 이러한 차이에 부차적인 것입니다.
316과 304의 차이점: 구성 및 기계적 특성
화학 성분: 중요한 두 숫자
공개된 AISI 등급표에 따르면 304에는 크롬 18~20%와 니켈 8~10.5%가 포함되어 있습니다. 316에는 크롬 16~18%, 니켈 10~14%, 몰리브덴 2~3%가 포함되어 있습니다. 일부 구매자는 316의 약간 낮은 크롬 함량으로 인해 혼란을 느끼지만 몰리브덴이 가장 중요한 첨가물입니다. 이것이 염화물에 대한 물질의 반응을 변화시키는 것입니다.
| 등급 | 크롬 | 니켈 | 몰리브덴 | 탄소 최대 |
|---|---|---|---|---|
| 304 | 18-20% | 8-10.5% | 없음 | 0.08% |
| 316 | 16-18% | 10-14% | 2-3% | 0.08% |
기계적 성질: 비슷한 강도, 약간 다른 경도
단조 부품의 도면에는 인장 강도와 항복 강도가 나열되어 있지만 두 등급은 거의 쌍둥이 수준입니다. 어닐링된 조건에서 304와 316은 모두 약 515MPa의 최소 인장 강도와 약 205MPa의 항복 강도를 나타냅니다. 316은 약간 더 단단해지며 이는 구조적 이점이 아니라 공구 마모가 조금 더 많이 나타나는 것으로 나타납니다. 대형 단조 링이나 밸브 본체의 경우 실제 기계적 결과는 등급 이름뿐만 아니라 단조 감소 및 열처리에서 비롯됩니다.
| 등급 | 인장 강도 최소 | 항복 강도 최소 | 신장 분 | 최대 경도 |
|---|---|---|---|---|
| 304 | 515MPa | 205MPa | 40% | HRB 92 |
| 316 | 515MPa | 205MPa | 40% | HRB 95 |
몰리브덴이 316을 전문가로 만드는 이유
공식 저항 등가 수(프렌) 공식 PREN = %Cr 3.3 x %Mo 16 x %N을 사용하면 304는 대략 18-19로 계산되고, 316은 대략 24-25로 계산됩니다. 그 격차는 거의 전적으로 몰리브덴에 의해 좌우됩니다. PREN이 높을수록 염화물 함유 매체의 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성이 향상됨을 의미합니다. 이는 부식 엔지니어가 304와 316의 실질적인 차이점을 설명하는 표준 방식입니다.
부식 저항성: 실제 측정 막대
염화물이 스테인레스 스틸을 공격하는 방법
두 등급 모두 크롬 산화물 필름을 형성하지만 염화물 이온은 해당 필름을 공격합니다. 작은 국지적 실패는 구덩이가 됩니다. 정체된 고염화물 조건에서는 피트가 틈새 부식으로 발전합니다. 가장 위험한 고장 모드는 염화물 응력 부식 균열로, 대략 60°C 이상에서 발생 가능성이 더 높습니다. 304는 염화물이 존재할 때 해당 범위에서 민감합니다. 316은 더 높은 염화물 수준과 온도를 처리합니다. 위험을 제거하지는 않지만 임계값을 크게 이동시킵니다.
304가 여전히 현명한 선택인 경우
- 표면을 청소하고 염소에 담그지 않는 식품 서비스 카운터 및 주방 장비.
- 실내 건축 하드웨어, 난간 및 프레임.
- 담수 배관, 탱크 및 양조장 유틸리티.
- 염분 노출이 없는 자동차 트림 및 패스너.
해양 및 화학물질 노출: 316 비용 지불 시기
해안 대기에서는 염수 분무가 표면에 침전됩니다. 염화물이 함유된 퇴적물 아래에서 304는 몇 달 내에 녹 줄무늬를 나타낼 수 있습니다. 316은 훨씬 더 오래 저항합니다. 직접 해수 침수에서 316은 많은 플랜지, 피팅 및 밸브 본체에 대한 최소 등급입니다. 차아염소산나트륨이나 실온 이상에서 염화물을 운반하는 유체를 사용하는 화학 공정은 두 등급을 신속하게 분리합니다. 부품에 바닷물이나 염소계 공정수가 보이는 경우 316을 선택하세요.
비용, 제조 및 실제 절충안
소재의 프리미엄은 전체 그림이 아닙니다
많은 지역의 현재 유통업체 가격을 보면 316의 가격이 톤당 304의 가격보다 25~35% 더 높습니다. 그러나 단조 부품의 경우 재료는 비용의 일부일 뿐입니다. 가열, 금형 마모, 가공 및 열처리는 두 등급 모두 유사합니다. 30%의 재료 프리미엄은 완성된 부품의 10-15% 증가가 될 수 있습니다. 두 등급 모두에 대해 단조업체에 견적을 요청하는 것이 실제 차이점을 확인할 수 있는 유일한 방법입니다.
가공 및 용접 습관
기계 기술자는 종종 316이 304보다 약간 더 빨리 경화된다는 점을 발견합니다. 절삭 속도는 5-10% 감소해야 할 수도 있습니다. 두 등급 모두 용접이 간단하지만 두꺼운 단면의 경우 저탄소 버전인 304L 및 316L이 더 안전한 선택입니다. 단조 부품에 대한 도면을 보낼 때 부품 배송 후 용접 여부를 명시하십시오. 이 세부 사항은 탄소 등급을 결정하고 최종 가격에 영향을 미칩니다.
리드타임 및 가용성
304는 대부분의 공장에서 기본 스톡 등급입니다. 316은 특정 용융으로 더 자주 예약됩니다. 표준 막대의 경우 리드타임 차이가 작습니다. 대형 맞춤형 단조품, 직경 6m 이상의 링 또는 18t 이상의 부품의 경우, 빌렛 재고가 없는 경우 316에는 몇 주가 추가될 수 있습니다. 에서 Jiangyin에 있는 우리 공장 , 우리는 모든 대형 링과 밸브 단조에 대해 두 등급을 모두 검토합니다. 왜냐하면 생산 기간이 종종 재료 가격만큼 중요하기 때문입니다.
단조 제조업체가 304와 316을 비교하는 방법
Jiangyin의 단조 시설에서는 316을 더 좋은 스테인리스로 취급하지 않습니다. 우리는 이를 염화물 환경에서 더 나은 답변으로 취급합니다. 우리가 인용한 도면은 밸브 본체, 석유 및 가스 부속품, 광산 기계 부품이라는 세 가지 일반적인 모양을 공유합니다. 등급 선택이 일반적으로 각 등급별로 분류되는 방식은 다음과 같습니다.
밸브 단조품 및 흐름 제어 부품
담수 라인의 표준 게이트 밸브의 경우 304가 선택되는 경우가 많습니다. 화학 밸브, 해양 밸브 또는 공정 염화물에 트림이 노출된 고압 볼 밸브의 경우 사양은 일반적으로 316으로 점프합니다. 316이 제공하는 부식 허용치는 불편하지 않습니다. 이는 10년 동안 지속되는 밸브와 한 번의 유지 관리 주기 후에 피팅이 시작되는 밸브의 차이입니다.
단조 차체의 품질은 등급만큼 중요합니다. 건전한 단조는 부식 시작점이 될 수 있는 미세한 분리와 내부 접힘을 방지합니다. 다음 사항에 대한 참고 사항을 참조하세요. 밸브 단조 품질 관리 .
프로젝트별 견적의 경우, 단조 밸브 부품 304와 316 모두에서 사용 가능하며 작은 트림 조각부터 완전히 가공된 본체까지의 형상을 갖추고 있습니다.
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석유 및 가스 시설에는 염화물이 가득합니다. 생산 용수, 완성 유체 및 해양 플랫폼 공기는 모두 오스테나이트계 스테인리스강을 공격합니다. 이 부문에서 316은 플랜지, 링 및 계기 매니폴드의 기본값으로 자주 사용됩니다. 304는 주로 상부 구조 부품과 염화물이 없는 건조 가스 처리에 나타납니다.
이러한 구성 요소 중 다수는 단조된 후 배관 시스템에 용접되기 때문에 저탄소 316L 버전이 지정되는 경우가 많습니다. 우리의 석유 및 가스 석유화학 단조품 이러한 등급 범위의 무봉제 링, 폐쇄형 밸브 본체 및 개방형 플랜지를 포함합니다.
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광산에서는 마모가 마모를 지배하는 경향이 있으며 304나 316은 모두 마모 등급 강철이 아닙니다. 그러나 산성 또는 염화물이 풍부한 물을 사용하는 슈트, 세척 장비, 부유 셀 및 침출 회로에서는 여전히 부식이 나타납니다. 이러한 영역의 경우 316은 304에 비해 눈에 띄는 수명을 제공합니다. 컨베이어 커버 및 구조 지지대와 같이 먼지가 많고 건조한 구성 요소의 경우 304가 여전히 비용 효과적인 선택입니다.
우리의 광산 기계 단조품 두 가지 오스테나이트 등급 모두에 샤프트, 기어, 링 및 맞춤형 형상이 포함됩니다.
맞춤형 광산 기계 단조 제조업체, 공급업체, 공장 Jiangyin Xinyu Forging Co., Ltd는 중국 OEM/ODM 광산 기계 단조 제조업체 및 광산 기계 단조 회사입니다. 제품보기 → 견적을 내기 전에 올바른 등급을 확인하는 방법
등급 메모 없이 도면이 도착하면 우리는 유체 구성, 염화물 수준, 작동 온도, 배송 후 부품 용접 여부 등 4가지 사항을 묻습니다. 답변은 일반적으로 304 또는 316을 선택하기에 충분합니다. 동일한 원칙으로 위조 가격을 통제할 수 있습니다. 우리의 단조 및 가공 능력 등급을 변경하지 않고 프로세스를 조정할 수 있습니다.
사례 예: 동일한 단조 플랜지, 두 개의 스테인레스 등급
해안 가공 공장용으로 예정된 12인치 클래스 150 플랜지를 생각해 보십시오. 파이프 랙에 위치하여 해양 공기에 노출되고 가끔 40°C에서 500ppm 염화물을 함유한 공정수로 세척됩니다. 등급 메모가 없는 도면은 304 또는 316으로 생성될 수 있습니다. 두 옵션을 비교하는 방법은 다음과 같습니다.
| 기준 | 304 단조플랜지 | 316 단조플랜지 |
|---|---|---|
| 예시 재료비 | $2.60/kg | $3.40/kg |
| PREN | 대략 18~19세 | 대략 24-25 |
| 염수 분무 노출 | 몇 달 안에 녹 줄무늬가 생길 수 있음 | 훨씬 느린 피팅 |
| 60°C에서 염화물 SCC | 민감함 | 저항력이 더 강함 |
| 공통 서비스 | 담수, 식품, 실내 | 해양, 화학, 해양 |
요점은 316이 항상 더 좋다는 것이 아닙니다. 요점은 동일한 치수, 동일한 단조 공정의 플랜지 동일한 위치에서 완전히 다른 서비스 수명을 제공할 수 있습니다. 304 플랜지는 구매 비용이 더 저렴하며 여전히 건조한 내부 라인에 적합할 수 있습니다. 염화물과 접촉할 가능성이 있는 경우 316 플랜지가 더 안전합니다.
304 또는 316 선택을 위한 실용적인 체크리스트
구매 주문을 릴리즈하기 전에 다음을 사용하십시오.
- 염화물 소스를 식별합니다. 바닷물, 표백제, 도로 염분, 냉각수 및 공정 화학 물질이 모두 중요합니다. 존재하는 경우 316이 기본값입니다.
- 작동 온도를 확인하십시오. 대략 60°C 이상에서는 304의 염화물 응력 부식 균열 위험이 급격히 높아집니다. 316은 안전 범위를 확장합니다.
- 총 부품 비용에서 자재 비용을 분리합니다. 30% 소재 프리미엄은 종종 단조 부품의 10~15% 증가에 불과합니다. 결정하기 전에 두 성적을 모두 인용해 보세요.
- 용접 계획을 확인하십시오. 단조품을 나중에 용접할 경우에는 304L이나 316L을 요청하세요.
- 빌렛 추적성 및 열처리에 대해 문의하십시오. 단조 부품의 신뢰성은 원재료만큼만 신뢰할 수 있습니다.
- 애플리케이션이 경계선에 있을 때 테스트하세요. 한 달간 실제 서비스 매체에 304, 316 쿠폰을 투하합니다. 그것은 추측을 능가합니다.
자주 묻는 질문
316 스테인리스강이 304강보다 강합니까?
어닐링된 조건에서 두 등급 모두 약 515MPa의 동일한 최소 인장 강도와 약 205MPa의 항복 강도를 갖습니다. 단조 부품의 경우 강도는 등급보다는 단조 감소 및 열처리에 더 많이 좌우됩니다. 더 높은 강도를 위해 304나 316을 선택하지 않았습니다.
304 스테인레스 스틸도 녹슬 수 있나요?
예, 수동 산화막이 염화물에 의해 공격을 받는 경우입니다. 해안 또는 화학적 환경에서 304는 표면에 녹이 슬거나 구멍이 생길 수 있습니다. 스테인레스라는 단어는 부식 방지를 의미하지 않습니다.
316 스테인레스 스틸이 더 비싼 이유는 무엇입니까?
여기에는 2-3%의 몰리브덴과 304보다 약간 더 많은 니켈이 포함되어 있습니다. 두 요소 모두 용해 비용을 추가합니다. 이와 동일한 첨가물이 바로 염화물 저항성을 향상시키는 것입니다.
304 스테인리스 스틸은 식품에 안전한가요?
예, 304는 일반적인 식품 접촉 등급입니다. 316은 부식에 대한 저항력이 더 좋기 때문에 공격적인 세척용 화학 물질이나 염분이 함유된 식품에 선호됩니다.
316은 자석인가요?
304와 316은 모두 완전 어닐링 후에는 일반적으로 비자성입니다. 심한 냉간 가공이나 단조로 인해 두 등급 모두 약간 자성을 띠게 될 수 있습니다. 자성은 등급을 식별하는 신뢰할 수 있는 방법이 아닙니다.
해양 도크 용도로 316을 선택해야 합니까?
예, 316은 바닷물 노출에 대한 실제 최소값입니다. 304와 바닷물이 직접 접촉하면 일반적으로 짧은 시간 내에 패임과 녹 얼룩이 발생합니다.
