Thép không gỉ SUS310S và SUS304: So sánh khả năng chống ăn mòn

Hai lớp Austenitic, giới hạn ăn mòn khác nhau

SUS310S là thép không gỉ austenit có hàm lượng crom cao, niken{2}}cao được xác định trong hệ thống JIS, trong khi SUS304 là loại austenit có mục đích chung-18-8. Mặc dù cả hai đều là austenit và không có từ tính trong điều kiện ủ, nhưng sự khác biệt lớn về hàm lượng crom và niken tạo ra hành vi ăn mòn và oxy hóa rất khác nhau. SUS310S được chọn để sử dụng ở nhiệt độ{12}}cao và sử dụng hóa chất có tính ăn mòn vừa phải; SUS304 được chọn cho dịch vụ tiếp xúc với thực phẩm và công nghiệp nói chung ở nhiệt độ vừa phải.

Thành phần hóa học (JIS G4304 / G4305)

Phạm vi thành phần theo JIS G4304 và G4305 cho SUS310S và SUS304, tính theo phần trăm trọng lượng:

Yếu tố	SUS310S	SUS304
Cacbon (C)	tối đa 0,08	tối đa 0,08
Silic (Si)	tối đa 1,50	tối đa 1,00
Mangan (Mn)	tối đa 2,00	tối đa 2,00
Phốt pho (P)	tối đa 0,045	tối đa 0,045
Lưu huỳnh (S)	tối đa 0,030	tối đa 0,030
Crom (Cr)	24.00-26.00	18.00-20.00
Niken (Ni)	19.00-22.00	8.00-10.50
Molypden (Mo)	Không được chỉ định	Không được chỉ định

So sánh khả năng chống ăn mòn

Môi trường oxy hóa: lớp thụ động oxit crom dày đặc của SUS310S cung cấp khả năng chống oxy hóa lên tới khoảng 1200 độ C khi sử dụng liên tục, trong khi SUS304 bị giới hạn ở khoảng 870 độ C và tăng nhanh trên mức đó. Môi trường axit: hàm lượng niken cao của SUS310S cải thiện khả năng chống lại các axit không-oxy hóa như axit sulfuric và axit clohydric loãng ở nhiệt độ cao và nó chịu được nồng độ axit sulfuric vừa phải lên đến khoảng 50% cũng như axit nitric loãng; SUS304 chống lại axit nitric loãng nhưng dễ bị ăn mòn trong axit sulfuric hoặc hydrochloric, đặc biệt là nóng và đậm đặc. Môi trường clorua: crom và niken cao hơn của SUS310S làm tăng số tương đương khả năng chống rỗ của nó, mang lại khả năng chống clorua tốt hơn SUS304 nhưng vẫn thấp hơn các loại chứa molypden-chẳng hạn như SUS316, vì vậy cả hai loại đều được giới hạn ở các ứng dụng-clorua thấp. Ăn mòn giữa các hạt: thiết kế{16}cacbon thấp của SUS310S giảm thiểu sự kết tủa cacbua crom và sự tấn công giữa các hạt mà không cần ổn định sau{18}}mối hàn, trong khi SUS304 tiêu chuẩn có thể nhạy cảm khi bị nung nóng ở khoảng 450-850 độ C trong quá trình hàn; đối với dịch vụ hàn loại 304, nên sử dụng SUS304L hoặc SUS321 ổn định.

Bảng lựa chọn ứng dụng

Ứng dụng	Lớp đề xuất	Lý do
Các bộ phận lò nhiệt độ cao, ống bức xạ, bộ phận đầu đốt	SUS310S	Khả năng chống oxy hóa ở khoảng 1200 độ C
Thiết bị hóa chất axit loãng	SUS310S	Crom và niken cao chống lại sự tấn công của axit
Máy móc thực phẩm và y tế, thiết bị nhà bếp	SUS304	Chi phí-hiệu quả cho dịch vụ ăn mòn nhẹ bằng nước và axit hữu cơ
Dịch vụ hàng hải và nước biển	Không	Yêu cầu các loại mang molypden-chẳng hạn như SUS316 hoặc các loại song công

Tính chất cơ học trong nháy mắt

Trong điều kiện ủ-giải pháp, cả hai cấp đều đáp ứng mức tối thiểu JIS điển hình là độ bền kéo 520 MPa và cường độ chảy 205 MPa (độ lệch 0,2%), với độ giãn dài tối thiểu là 40%. SUS310S còn phát triển độ bền rão hữu ích trong phạm vi 800-1000 độ C, đó là lý do chính khiến nó xuất hiện trong các thiết kế lò sưởi và lò đốt trong đó SUS304 sẽ mất độ bền nhanh chóng.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa SUS310S và SUS304 là gì?SUS310S có 24-26% crom và 19-22% niken so với 18-20% crom và 8-10,5% niken cho SUS304. Hàm lượng hợp kim cao hơn giúp SUS310S có khả năng chống oxy hóa cao hơn khoảng 300 độ C và khả năng chống axit tốt hơn, với chi phí vật liệu cao hơn.

Nhiệt độ sử dụng tối đa của SUS310S là bao nhiêu?Trong môi trường oxy hóa, SUS310S thường được đánh giá để hoạt động liên tục ở nhiệt độ lên tới khoảng 1200 độ C và có thể chịu được sự tiếp xúc không liên tục ở mức đỉnh cao hơn, với điều kiện tải trọng cơ học vẫn nằm trong mức ứng suất cho phép.

SUS310S có phù hợp với nước biển không?Không. Cả SUS310S và SUS304 đều không chứa molypden nên cả hai đều dễ bị ăn mòn rỗ và kẽ hở trong môi trường giàu clorua-như nước biển; molypden-mang SUS316 hoặc loại song công là bắt buộc ở đó.

Cái nào tốt hơn, SUS310S hay SUS304, dành cho các bộ phận của lò-có nhiệt độ cao?SUS310S. Thang đo oxit crom dày đặc của nó vẫn bảo vệ ở khoảng 1200 độ C, trong khi thang đo SUS304 ở trên khoảng 870 độ C.

SUS310S có chống ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn không?Có, tốt hơn tiêu chuẩn SUS304. Thành phần-cacbon thấp của SUS310S hạn chế kết tủa cacbua crom trong phạm vi nhạy cảm 450-850 độ C, do đó, nó thường được sử dụng trong điều kiện hàn.

Các tài liệu tham khảo tiêu chuẩn JIS cho các lớp này là gì?Tấm, tấm và dải SUS310S và SUS304 được bao phủ bởi JIS G4304 và G4305; thanh và tiết diện được bao phủ bởi JIS G4303. Các ký hiệu tương ứng của ASTM là UNS S31008 và UNS S30400 theo tiêu chuẩn ASTM A240.