مقایسه فولاد ضد زنگ 904L و 316: فوق العاده-خوردگی بالا-مقاوم در مقابل خوردگی استاندارد-درجه آستنیتی مقاوم

904L و 316 هر دو فولادهای زنگ نزن آستنیتی هستند، با تفاوت اصلی سطح مقاومت در برابر خوردگی (فوق العاده-بالا در مقابل استاندارد) تعیین شده توسط عناصر آلیاژی (نیکل-مس بالا-مولیبدن در مقابل نیکل استاندارد-محیط هار11 برای اسید مناسب است، در حالی که محیط مولیبدن برای اسیدهای قوی مناسب است{6} محیط های خوردگی متوسط این مقایسه تعادل انتخاب بین الزامات مقاومت در برابر خوردگی و هزینه را روشن می کند.

مقایسه پارامترهای اصلی

پارامتر	فولاد ضد زنگ 904L	فولاد ضد زنگ 316
ترکیب شیمیایی (wt%)	C کمتر یا مساوی 0.02، Si کمتر یا مساوی 1.00، Mn کمتر یا مساوی 2.00، P کمتر یا مساوی 0.045، S کمتر یا مساوی 0.030، Cr=19.00-23.00، Ni{=23.00-28.00، Mo=1.00-2.00}، Cu{=1.00-2.00}،1.00}،	C کمتر یا مساوی 0.08، Si کمتر یا مساوی 1.00، Mn کمتر یا مساوی 2.00، P کمتر یا مساوی 0.045، S کمتر یا مساوی 0.030، Cr=16.00-18.00، Ni{=10.00-14.00، Mo=، Fealance
خواص مکانیکی (آنیل شده)	استحکام کششی بزرگتر یا مساوی 490 مگاپاسکال، استحکام تسلیم بیشتر یا مساوی 215 مگاپاسکال، ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 35 درصد، سختی کمتر یا مساوی 250HB	استحکام کششی بزرگتر یا مساوی 515 مگاپاسکال، استحکام تسلیم بیشتر یا مساوی 205 مگاپاسکال، ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 40 درصد، سختی کمتر یا مساوی 217HB
دمای سرویس	-196 درجه تا 450 درجه (سرویس مستمر)	-196 درجه تا 870 درجه (سرویس مستمر)
نمرات معادل	SUS904L (JIS)، EN 1.4539، UNS N08904	SUS316 (JIS)، EN 1.4401، UNS S31600

تفاوت های کلیدی عملکرد: 1. مقاومت در برابر خوردگی: 904L دارای نیکل بالا (23-28%)، مولیبدن (4-}5%) و مس (1-}2%)، PREN بیشتر یا مساوی 32، مقاومت عالی در برابر اسیدهای قوی (اسید سولفوریک، اسید فسفریک) و اسیدهای مخلوط است. 316's PREN ≈25، مناسب برای محیط‌های خوردگی متوسط. 2. عملکرد بالای-درجه حرارت: دمای سرویس 316 (870 درجه ) 420 درجه بالاتر از 904L (450 درجه) است، مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا بهتر است، 3 برابر گران‌تر از 0L، 3-1 برابر هزینه بیشتر از 39-0L هزینه: نسبت به مواد مقاوم در برابر خوردگی رده بالا. 4. شکل‌پذیری: هر دو شکل‌پذیری خوبی دارند، اما محتوای آلیاژ بالای 904L مقاومت در برابر تغییر شکل را افزایش می‌دهد، که به نیروی مهر و موم بالاتری نیاز دارد{24}} جوش‌پذیری: هر دو قابلیت جوش‌پذیری خوبی دارند، اما 904L به کنترل دقیق ورودی حرارت برای جلوگیری از خوردگی بین دانه‌ای نیاز دارد.

تمایز سناریو قابل اجرا: 904L برای محیط‌های خوردگی شدید اسیدی مانند تجهیزات تولید اسید سولفوریک (غلظت 10-80٪)، مخازن ذخیره اسید فسفریک، کارخانه‌های کود شیمیایی و تجهیزات ترشی مناسب است{2}} برای محیط‌های خوردگی متوسط، مانند خطوط لوله شیمیایی (اسید/قلیایی ضعیف)، مبادله‌کننده‌های آب گرمایشی، ماشین آلات سخت‌افزار دریایی، تجهیزات پردازش آب گرما و مواد غذایی مناسب است.

پرسش و پاسخ عملی

Q1: چرا 904L برای محیط های اسید سولفوریک مناسب است؟ A1: محتوای بالای نیکل و مس آن می تواند یک فیلم غیرفعال سازی پایدار در اسید سولفوریک ایجاد کند (غلظت 10-80٪، دمای کمتر یا مساوی 80 درجه). مس می تواند باعث انحلال یون های فلزی شود و از واکنش خوردگی آندی جلوگیری کند که 316 نمی تواند به آن دست یابد.

Q2: آیا 316 می تواند جایگزین 904L در محیط های اسید ضعیف شود؟ ج2: بله. در محیط های اسید ضعیف (مانند اسید کلریدریک 5٪، دمای اتاق)، 316 می تواند الزامات مقاومت در برابر خوردگی را برآورده کند، و هزینه آن بسیار کمتر از 904L است. 904L فقط در محیط های اسیدی قوی لازم است.

Q3: چه مواد جوشکاری برای 904L استفاده می شود؟ A3: از ERNiCrMo-4 سیم جوش استفاده کنید. کنترل گرمای ورودی جوشکاری کمتر یا مساوی 150J/mm برای جلوگیری از گرمای بیش از حد. برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی، عملیات غیرفعال سازی پس از جوش با اسید نیتریک مورد نیاز است.

Q4: What is the service life difference between 904L and 316 in sulfuric acid environments? A4: In 50% sulfuric acid (60℃), 904L's service life is ≥10 years, while 316 will be severely corroded (corrosion rate >1 میلی متر در سال) و فقط برای کمتر یا مساوی 6 ماه قابل استفاده است.

Q5: چگونه بین 904L و 316 انتخاب کنیم؟ A5: اگر محیط دارای خوردگی متوسط ​​است (اسید/قلیا ضعیف، کلرید) و هزینه آن نگران کننده است، 316 را انتخاب کنید. 904L را فقط در صورتی انتخاب کنید که اسید قوی (اسید سولفوریک، اسید فسفریک) بدون در نظر گرفتن هزینه، مقاومت در برابر خوردگی خشن مورد نیاز باشد.