Ένας διευθυντής αγορών σε μια εταιρεία εξοπλισμού τροφίμων μου είπε κάποτε ότι είχαν ορίσει 316 σε κάθε ανοξείδωτο εξάρτημα εδώ και 8 χρόνια επειδή "αυτό χρησιμοποιούσαμε πάντα". Όταν ελέγξαμε το BOM τους, περίπου το 60% αυτών των εξαρτημάτων θα μπορούσαν να ήταν 304 - βραχίονες, πλάκες στερέωσης, καλύμματα, προφυλακτήρες. Ο διακόπτης θα τους είχε εξοικονομήσει περίπου 85.000 δολάρια το χρόνο μόνο σε κόστος υλικού. Είχαν πληρώσει ένα ασφάλιστρο 25-30% για αντοχή στη διάβρωση που δεν χρειάζονταν σε μέρη που δεν είδαν ποτέ μια σταγόνα αλμυρού νερού ή χλωρίου.

Αυτό συμβαίνει συνέχεια. Οι μηχανικοί προεπιλογή σε 316 επειδή ακούγεται καλύτερα. "Το 316 είναι ναυτικό, σωστά; Άρα πρέπει να είναι καλύτερο." Ναι, είναι καλύτερο να αντιστέκεται στα χλωρίδια. Όχι, δεν είναι καλύτερο σε όλα. Είναι πιο αδύναμο με συγκεκριμένους τρόπους, πιο δύσκολο στη μηχανή και πιο ακριβό. Εάν το μέρος σας είναι ένας βραχίονας που συγκρατεί έναν κινητήρα σε έναν εσωτερικό μεταφορέα, το 316 είναι σπατάλη χρημάτων.

Εδώ είναι λοιπόν η πραγματική βλάβη, από το πάτωμα του μηχανουργείου.

Και οι δύο 304 και 316 είναι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες, πράγμα που σημαίνει ότι είναι μη μαγνητικές (κυρίως - η ψυχρή επεξεργασία μπορεί να τους κάνει ελαφρώς μαγνητικούς) και δεν μπορούν να σκληρυνθούν με θερμική επεξεργασία. Η βασική διαφορά είναι το μολυβδαίνιο.

Το 304 περιέχει περίπου 18% χρώμιο, 8% νικέλιο. Αυτό είναι όλο. Το χρώμιο σχηματίζει ένα παθητικό στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια που αποτρέπει τη σκουριά σε κανονικά περιβάλλοντα - αέρα, νερό, ήπιες χημικές ουσίες. Λειτουργεί εξαιρετικά μέχρι να εισαγάγετε χλωρίδια (αλάτι, χλωρίνη, χημικά πισίνας, θαλασσινό νερό). Τα χλωρίδια επιτίθενται στο παθητικό στρώμα, δημιουργώντας τοπική διάβρωση που μοιάζει με μικροσκοπικές τρύπες στην επιφάνεια, αλλά μπορεί να διεισδύσει βαθιά μέσα στο υλικό.

316 προσθέτει 2-3% μολυβδαίνιο στο μίγμα. Το μολυβδαίνιο βελτιώνει σημαντικά την αντοχή στη διάβρωση με κοιλότητες και στη διάβρωση με ρωγμές σε περιβάλλοντα χλωρίου. Δεν κάνει τον χάλυβα "δυνατότερο" με την παραδοσιακή έννοια - στην πραγματικότητα, το 316 έχει ελαφρώς χαμηλότερη αντοχή διαρροής από το 304 (περίπου 205 MPa έναντι 215 MPa). Αυτό που κάνει είναι να κάνει το στρώμα του παθητικού οξειδίου πιο σταθερό και να αυτοθεραπεύεται παρουσία χλωριδίων.

Υπάρχει επίσης το 316L, το οποίο είναι η έκδοση χαμηλών εκπομπών άνθρακα (0,03% μέγιστος άνθρακας έναντι 0,08% για το τυπικό 316). Η χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα αποτρέπει την ευαισθητοποίηση - καθίζηση καρβιδίου του χρωμίου στα όρια των κόκκων κατά τη συγκόλληση - η οποία μπορεί να προκαλέσει διακοκκώδη διάβρωση κοντά σε συγκολλήσεις. Εάν το εξάρτημα 316 σας πρόκειται να συγκολληθεί και να εκτεθεί σε διαβρωτικό περιβάλλον, χρησιμοποιήστε 316L.

Από τη σκοπιά της μηχανικής κατεργασίας, τα 304 και 316 συμπεριφέρονται αρκετά διαφορετικά ώστε να έχουν σημασία.

304 καθαριστικό κοπών. Έχει καλύτερα χαρακτηριστικά θραύσης τσιπς, χαμηλότερη τάση σκλήρυνσης και η διάρκεια ζωής του εργαλείου είναι περίπου 20-30% μεγαλύτερη σε σύγκριση με το 316 σε ισοδύναμες παραμέτρους κοπής. Λειτουργούμε το 304 σε επιφανειακές ταχύτητες 80-120 m/min με εργαλεία καρβιδίου και ψυκτικό υγρό πλημμύρας. Το φινίρισμα της επιφάνειας είναι συνεπές, τα τσιπ σπάνε αξιόπιστα και δεν έχουμε πολλά πλεονεκτήματα στα εργαλεία.

Το 316 είναι πιο δύσκολο στη μηχανή. Το μολυβδαίνιο και η ελαφρώς υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο το καθιστούν πιο κολλώδες και πιο επιρρεπές στη σκλήρυνση. Η διάρκεια ζωής του εργαλείου μειώνεται περίπου 20-30% σε σύγκριση με το 304. Τρέχουμε το 316 σε ελαφρώς χαμηλότερες επιφανειακές ταχύτητες (70-100 m/min) και χρησιμοποιούμε πιο αιχμηρά ένθετα με πιο θετική γωνία κλίσης για να μειώσουμε τις δυνάμεις κοπής. Η εκκένωση τσιπ είναι πιο κρίσιμη με το 316 - τα μακρόστενα τσιπ είναι κοινά και μπορούν να τυλιχτούν γύρω από το εργαλείο ή το τεμάχιο εργασίας, αν δεν είστε προσεκτικοί.

Η διαφορά κόστους αθροίζεται γρήγορα στην παραγωγή. Το απόθεμα 316 bar κοστίζει 25-30% περισσότερο ανά κιλό από το 304. Σε συνδυασμό με 20-30% μικρότερη διάρκεια ζωής εργαλείου και ελαφρώς πιο αργές ταχύτητες μηχανικής κατεργασίας, το συνολικό κόστος ενός εξαρτήματος 316 είναι συνήθως 30-40% υψηλότερο από το ίδιο εξάρτημα στο 304. Σε μια σειρά 5.000 σωμάτων βαλβίδων πραγματικών χρημάτων.

Οι περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές σε εσωτερικούς χώρους. Εάν το εξάρτημά σας δεν βλέπει χλωρίδια και δεν λειτουργεί συνεχώς πάνω από 200 C, το 304 είναι σχεδόν πάντα η καλύτερη επιλογή.

Ο χειρισμός του νερού (πόσιμο νερό, απιονισμένο νερό, το νερό των περισσότερων βιομηχανικών διεργασιών) είναι καλός για το 304. Ο εξοπλισμός επεξεργασίας τροφίμων που πλένεται με ήπια απορρυπαντικά - το 304 το χειρίζεται όλη μέρα. Εσωτερικοί δομικοί βραχίονες, υλικό στερέωσης, πάνελ περιβλήματος, καλύμματα, προστατευτικά - 304 είναι απολύτως επαρκή και σημαντικά φθηνότερα.

Επεξεργαζόμαστε πολλά σώματα βαλβίδων 304, περιβλήματα αντλιών και εξαρτήματα για γενικά βιομηχανικά συστήματα υγρών. Αυτά τα μέρη βλέπουν νερό, ατμό, αέρα, υδραυλικό λάδι - κανένα από τα οποία δεν περιέχει αρκετά χλωριούχα για να απειλήσει την αντοχή στη διάβρωση του 304. Η χρήση του 316 σε αυτά τα εξαρτήματα θα πρόσθετε κόστος με μηδενικό όφελος απόδοσης.

Ένα πράγμα που πρέπει να προσέξετε: ορισμένες χημικές ουσίες καθαρισμού περιέχουν χλωρίδια. Εάν τα εξαρτήματά σας 304 καθαριστούν με διαλύματα χλωρίνης ή υδροχλωρικό οξύ, μπορεί να δείτε λεκέδες ή επιφανειακά σκασίματα με την πάροδο του χρόνου. Μεταβείτε σε καθαριστικά χωρίς χλωρίδιο ή καθορίστε το 316.

Αλατόνερο. Αυτό είναι το μεγάλο. Θαλάσσια περιβάλλοντα, παράκτιες εγκαταστάσεις, υπεράκτιες πλατφόρμες, μονάδες αφαλάτωσης - οπουδήποτε υπάρχει αλάτι σε σημαντικές ποσότητες, το 316 είναι το ελάχιστο που πρέπει να καθορίσετε. Και ακόμη και τότε, το 316 έχει τα όριά του στο θαλασσινό νερό - για συνεχή βύθιση, ορισμένοι μηχανικοί προτιμούν ποιότητες 317L ή διπλής όψης.

Χημική επεξεργασία με χλωρίδια ή ισχυρά οξέα. Φαρμακευτική παραγωγή. Επεξεργασία τροφίμων όπου ο εξοπλισμός βλέπει τακτικό καθαρισμό με απολυμαντικά που περιέχουν χλωριούχα. Εξοπλισμός πισίνας. Επεξεργασία χαρτοπολτού και χαρτιού. Οποιοδήποτε περιβάλλον όπου η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 200C παρουσία διαβρωτικών μέσων.

Είχαμε έναν πελάτη που κατασκεύαζε περιβλήματα αντλίας για σύστημα ψύξης θαλασσινού νερού. Αρχικά όρισαν 304 για να εξοικονομήσουν χρήματα. Η πρώτη παρτίδα διαβρώθηκε σε 8 μήνες. Αλλαγή στο 316, και τα ίδια περιβλήματα διήρκεσαν 5+ χρόνια. Αυτό είναι ένα ασφάλιστρο υλικών 15.000 $ που τους εξοικονομούσε έναν κύκλο αντικατάστασης 45.000 $. Μερικές φορές η ακριβή επιλογή είναι φθηνότερη.

Κάντε στον εαυτό σας τρεις ερωτήσεις:

1. Αυτό το μέρος θα δει χλωρίδια; Θαλασσινό νερό, χλωρίνη, υδροχλωρικό οξύ, χημικά πισίνας, θαλάσσια ατμόσφαιρα. Εάν ναι, χρησιμοποιήστε το 316. Εάν όχι, το 304 είναι μάλλον εντάξει.

2. Αυτό το μέρος θα συγκολληθεί και θα εκτεθεί σε διάβρωση; Εάν ναι, σκεφτείτε 316L για να αποτρέψετε την αποσύνθεση της συγκόλλησης. Εάν είναι συγκολλημένο αλλά βλέπει μόνο ήπιες συνθήκες, τα 304L είναι μια χαρά.

3. Είναι δικαιολογημένο το ασφάλιστρο κόστους; Για ένα βραχίονα 50 $ που εξοικονομεί 15 $ χρησιμοποιώντας το 304, η εξοικονόμηση 30% είναι 15 $. Για ένα περίβλημα αντλίας 5.000 $, το ασφάλιστρο για το 316 είναι 1.500 $. Υπολογίστε το κόστος κινδύνου μιας αστοχίας διάβρωσης (αντικατάσταση, χρόνο διακοπής λειτουργίας, εγγύηση) έναντι του ασφάλιστρου υλικού. Σε εξαρτήματα κρίσιμα για την ασφάλεια ή υψηλού χρόνου διακοπής λειτουργίας, το 316 σχεδόν πάντα αξίζει τον κόπο.

Μην αφήσετε κανέναν να σας πει ότι το 316 είναι "καλύτερο" χωρίς να ρωτήσετε: καλύτερα σε τι; Επειδή για μηχανική επεξεργασία, κόστος και γενική αντοχή στη διάβρωση εσωτερικών χώρων, το 304 είναι η καλύτερη επιλογή. Το 316 είναι καλύτερο σε ένα πράγμα: επιβίωση σε περιβάλλοντα χλωρίου. Χρησιμοποιήστε το κατάλληλο εργαλείο για τη δουλειά.

Εδώ είναι κάτι που οι περισσότεροι μηχανικοί παραβλέπουν. Ο μεγαλύτερος παράγοντας για την αντοχή στη διάβρωση από ανοξείδωτο χάλυβα δεν είναι η κατηγορία που θα επιλέξετε - είναι ο τρόπος με τον οποίο αντιμετωπίζετε την επιφάνεια μετά την κατεργασία.

Η μηχανική κατεργασία καταστρέφει το παθητικό στρώμα οξειδίου του χρωμίου. Κάθε κόψιμο, κάθε τρυπάνι, κάθε λειτουργία νήματος αφήνει εκτεθειμένο γυμνό χάλυβα. Εάν επεξεργαστείτε ένα εξάρτημα 316 και το στείλετε χωρίς παθητικοποίηση, οι επεξεργασμένες επιφάνειες είναι στην πραγματικότητα ΠΙΟ ευάλωτες στη διάβρωση από το αρχικό φινίρισμα του μύλου. Η διαδικασία παθητικοποίησης (λουτρό νιτρικού οξέος ή κιτρικού οξέος ανά ASTM A967) αφαιρεί τον ελεύθερο σίδηρο από την επιφάνεια και επιτρέπει στο στρώμα οξειδίου του χρωμίου να αναμορφωθεί ομοιόμορφα.

Παθητικοποιούμε κάθε ανοξείδωτο ατσάλι πριν την αποστολή. Προσθέτει 1-2 ημέρες στο χρόνο παράδοσης και ένα μικρό κόστος ανά τεμάχιο, αλλά είναι η διαφορά μεταξύ ενός εξαρτήματος που διαρκεί 5 χρόνια και ενός εξαρτήματος που αρχίζει να σκουριάζει σε 6 μήνες. Για θαλάσσιες ή χημικές υπηρεσίες, συνιστούμε επίσης την ηλεκτροστίλβωση, η οποία υπερβαίνει την παθητικοποίηση αφαιρώντας στην πραγματικότητα ένα λεπτό στρώμα επιφανειακού υλικού (10-20 μικρά) για να αφήσει μια μικροσκοπικά λεία επιφάνεια εμπλουτισμένη με χρώμιο.