Molypden thép không gỉ 316-Chứa

316 là molypden cổ điển-chứa thép không gỉ austenit, phiên bản nâng cấp của 304 với khả năng chống ăn mòn được nâng cao. Việc bổ sung molypden giúp cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở trong môi trường clorua, khiến nó trở thành vật liệu được ưu tiên cho các tình huống ăn mòn khắc nghiệt.

Thành phần hóa học (wt%): C Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Si Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00, Mn Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00, P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045, S Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030, Fe=Cân bằng

Tính chất cơ học (Ủ): Độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 515MPa, Độ bền chảy lớn hơn hoặc bằng 205MPa, Độ giãn dài Lớn hơn hoặc bằng 40%, Độ cứng Nhỏ hơn hoặc bằng 217HB

Ưu điểm về hiệu suất: Khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở tuyệt vời trong môi trường clorua (PREN≈25); chống ăn mòn tốt trong môi trường nước biển, dung dịch muối và môi trường axit/kiềm yếu; phạm vi nhiệt độ dịch vụ rộng (-196 độ đến 870 độ); khả năng định hình và khả năng hàn tuyệt vời.

Ứng dụng: Phần cứng hàng hải, linh kiện boong tàu, đường ống làm mát nước biển, đường ống vận chuyển môi trường ăn mòn yếu trong ngành hóa dầu, thiết bị chế biến thực phẩm mặn, bộ phận trang trí bên ngoài công trình ven biển.

Điểm tương đương: UNS S31600, JIS SUS316, EN 1.4401, GB 06Cr17Ni12Mo2

Q&A

Câu 1: Tại sao 316 lại phù hợp với vùng ven biển hơn 304? A1: 316 phù hợp hơn với các khu vực ven biển so với 304 chủ yếu do bổ sung molypden (2,00-3,00wt%), giúp cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn clorua. Môi trường ven biển rất giàu ion clorua từ nước biển và phun muối, chúng dễ dàng tấn công màng oxit trên bề mặt thép không gỉ, gây ăn mòn rỗ và kẽ hở. Màng oxit của màng oxit tương đối không ổn định trong môi trường có hàm lượng clorua cao, dẫn đến rỉ sét và ăn mòn trong vòng 1-2 năm. Ngược lại, molypden trong 316 thúc đẩy sự hình thành màng thụ động dày đặc và ổn định hơn, có thể chống lại sự xâm nhập của ion clorua một cách hiệu quả. Điện trở tương đương rỗ (PREN) của 316 xấp xỉ 25, cao hơn nhiều so với PREN 18 của 304, cho thấy khả năng chống ăn mòn rỗ mạnh hơn. Ngoài ra, 316 có hàm lượng niken cao hơn, giúp tăng cường độ ổn định của cấu trúc austenit và cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt.

Câu 2: Sự khác biệt về khả năng chống ăn mòn giữa 316 và 304 trong nước biển là gì? A2: Khả năng chống ăn mòn của 316 và 304 trong nước biển khác nhau đáng kể. Trong nước biển tĩnh, tốc độ ăn mòn của 304 vượt quá 0,5mm/năm và nó sẽ bị ăn mòn rỗ và kẽ hở rõ ràng trong một thời gian ngắn, khiến nó không phù hợp cho các ứng dụng ngâm trong nước biển lâu dài. Ngược lại, tốc độ ăn mòn của 316 trong nước biển tĩnh là dưới 0,1mm/năm, giúp duy trì hiệu suất ổn định trong thời gian dài. Sự khác biệt này chủ yếu là do hàm lượng molypden của 316; molypden có thể tạo thành màng oxit giàu molypden{15}}trên bề mặt, có khả năng chống xói mòn ion clorua cao hơn màng oxit crom 304. Trong nước biển chảy, khả năng chống ăn mòn của cả hai đều được cải thiện, nhưng 316 vẫn có những ưu điểm rõ ràng. Đối với thiết bị khử mặn nước biển hoặc các bộ phận hàng hải cần sử dụng lâu dài trong nước biển, 316 là vật liệu được ưu tiên, trong khi 304 chỉ phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến nước biển-ngắn hạn hoặc{24}}được bảo vệ tốt{25}}.

Câu 3: Vật liệu hàn nào phù hợp với inox 316? A3: Vật liệu hàn phù hợp cho inox 316 chủ yếu là dây hàn ER316L và điện cực E316L. Dây hàn ER316L được ưa chuộng dùng để hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) và hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) vì nó có thành phần hóa học phù hợp với 316, đặc biệt là có cùng hàm lượng molypden, đảm bảo mối hàn có khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học giống như kim loại cơ bản. Chữ "L" trong ER316L biểu thị hàm lượng cacbon thấp (Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03wt%), có thể tránh được sự ăn mòn giữa các hạt trong vùng ảnh hưởng nhiệt{12}}của mối hàn. Khi hàn các tấm dày (Lớn hơn hoặc bằng 10 mm) hoặc các bộ phận được sử dụng trong môi trường ăn mòn khắc nghiệt, nên ủ sau mối hàn ở nhiệt độ 850-900 độ để loại bỏ ứng suất dư và cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn. Điều quan trọng là tránh sử dụng vật liệu hàn được thiết kế cho 304 (chẳng hạn như ER308L) cho 316, vì điều này sẽ làm giảm hàm lượng molypden trong mối hàn, dẫn đến khả năng chống ăn mòn kém.

Câu 4: Phạm vi nhiệt độ sử dụng của thép không gỉ 316 là bao nhiêu? Đáp 4: Phạm vi nhiệt độ sử dụng liên tục của thép không gỉ 316 là -196 độ đến 870 độ, tương tự như 304, nhưng nó có độ ổn định tốt hơn trong môi trường-ăn mòn ở nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ cực-thấp xuống đến -196 độ, 316 duy trì độ dẻo dai tuyệt vời, thích hợp cho các bể chứa đông lạnh và đường ống vận chuyển nhiệt độ-thấp có chứa chất ăn mòn. Ở nhiệt độ cao lên tới 870 độ, nó có thể chống lại quá trình oxy hóa trong môi trường oxy hóa; tuy nhiên, trong môi trường có nhiệt độ giảm-cao (chẳng hạn như khí giàu hydro{24}}), khả năng chống ăn mòn của nó kém. So với 304, 316 có khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao{25}}tốt hơn trong môi trường chứa ion clorua hoặc sulfur dioxide. Cần lưu ý rằng khi nhiệt độ sử dụng vượt quá 870 độ, màng oxit 316 sẽ trở nên không ổn định và nên chọn các loại -crom-niken cao như 309S để sử dụng-lâu dài. Ngoài ra, độ bền rão ở nhiệt độ cao-của 316 tương tự như 304, do đó, nó không phù hợp với các bộ phận chịu ứng suất ở nhiệt độ cao.

Câu hỏi 5: Tại sao 316 đắt hơn 304 và liệu nó có đáng để trả thêm chi phí không? Câu trả lời 5: 316 đắt hơn 30-40% so với 304 chủ yếu do hàm lượng niken và molypden cao hơn. Niken và molypden là những nguyên tố hợp kim đắt tiền; Hàm lượng niken của 316 (10,00-14,00wt%) cao hơn 304 (8,00-10,50wt%) và nó cũng chứa 2,00-3,00wt% molypden mà 304 không có. Việc chi phí bổ sung có xứng đáng hay không còn tùy thuộc vào môi trường ứng dụng. Trong môi trường ít bị ăn mòn như nước ngọt, không khí khô hoặc trang trí trong nhà thì 304 là đủ, sử dụng 316 sẽ tốn kém một cách không cần thiết. Tuy nhiên, trong môi trường có độ ăn mòn cao như vùng ven biển, nước biển, dung dịch muối hoặc môi trường hóa học có chứa ion clorua, khả năng chống ăn mòn vượt trội của 316 có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của các bộ phận, giảm chi phí bảo trì và tránh các mối nguy hiểm về an toàn do lỗi ăn mòn. Ví dụ, trong đường ống làm mát bằng nước biển, tuổi thọ sử dụng của 316 gấp 5-8 lần so với 304, khiến chi phí tăng thêm trở nên đáng giá trong những tình huống như vậy.