Sự khác biệt giữa các loại thép không gỉ 300 Series

Thép không gỉ Austenit series 300 là một tập hợp các hợp kim crom-niken dựa trên sắt được thiết kế để chống lại sự ăn mòn. Điều này kết hợp với khả năng định hình tuyệt vời, khả năng chống mài mòn và độ bền ở nhiệt độ khiến chúng trở thành vật liệu xây dựng phổ biến trong các hệ thống đường ống.

Sự khác biệt giữa các hợp kim là nhỏ nhưng có chủ ý. Mặc dù chúng có thể được sử dụng thay thế cho nhau trong nhiều ứng dụng, nhưng đôi khi vẫn có một giải pháp lý tưởng. Thay thế trong những tình huống như vậy có thể có nghĩa là tuổi thọ sử dụng bị ảnh hưởng.

Chống ăn mòn

Vì khả năng chống ăn mòn là một trong những lý do chính khiến người dùng cuối chọn ống kim loại, nên phương tiện ứng dụng thường hướng dẫn lựa chọn hợp kim. 304 thường được sử dụng vì nó là lựa chọn hiệu quả nhất về chi phí, mặc dù 321 và 316 đặc biệt, cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt hơn. Vì lý do này, hầu hết các ống Penflex được làm bằng 321 hoặc 316L.

Braid thường là 304L vì nó sẽ không tiếp xúc với phương tiện dòng chảy, mặc dù 316L là một lựa chọn nếu ứng dụng ở trong môi trường ăn mòn — như trong, trên hoặc gần đại dương — hoặc nếu bên ngoài của ống sẽ bị ăn mòn phương tiện truyền thông qua nhỏ giọt, phun, chảy ra, v.v.

Đối với các ứng dụng ăn mòn đặc biệt, các đặc tính chống ăn mòn vượt trội có thể được tìm thấy trong số các hợp kim niken cao hơn như Monel® 400 và Hastelloy® C276.

Thép không gỉ 300 Series: Thành phần hóa học

Biểu đồ dưới đây cho thấy thành phần hóa học của thép không gỉ sê-ri 300 phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp ống kim loại. Các số liệu đơn lẻ biểu thị tỷ lệ phần trăm tối đa cho phép theo yêu cầu ASTM 240.

304 được coi là cơ sở khi nói đến khả năng chống ăn mòn. Các thành phần hợp kim khác nhau đã được thêm vào lớp 321 và 316 để tăng khả năng chống ăn mòn.

Trong trường hợp 304L và 316L, carbon đã được loại bỏ. “L” là viết tắt của “carbon thấp”. Các hợp kim cacbon thấp hơn ít bị ảnh hưởng bởi lượng mưa cacbua ở Vùng bị ảnh hưởng bởi Nhiệt (HAZ) so với các đối tác loại tiêu chuẩn của họ.

Crom và cacbon có thể trộn lẫn dưới nhiệt hàn để tạo ra cacbua crom ở ranh giới hạt. Phản ứng này làm cạn kiệt lớp crom mang lại đặc tính chống ăn mòn cho thép không gỉ, cuối cùng khiến HAZ trở thành mục tiêu tấn công hóa học. Một cách để chống lại sự kết tủa cacbua là giảm lượng cacbon trong nguyên liệu gốc.

Một cách khác hiệu quả hơn là thêm titan vào kim loại, như trường hợp của 321. Với Kiểu 321, thay vì bị crom hút, cacbon bị hút vào titan. Điều này giúp đảm bảo lớp crom thụ động vẫn còn nguyên vẹn.

Với cả 316L và 321, quy trình làm sạch sau mối hàn có thể loại bỏ sự ăn mòn do kết tủa cacbua còn lại.

Khả năng chống ăn mòn rỗ

Molypden được thêm vào lớp 316 để tăng khả năng chống ăn mòn rỗ, đặc biệt là khi có clorua. Để giúp lựa chọn một hợp kim thích hợp, một phương trình dựa trên thành phần hóa học đã được phát triển. PREN, hoặc số tương đương về khả năng chống rỗ, là một cách lý thuyết để so sánh khả năng chống ăn mòn rỗ giữa các hợp kim khác nhau.

Thực hiện các biện pháp phòng ngừa để đảm bảo HAZ gần giống với vật liệu gốc hơn về khả năng chống ăn mòn và lập kế hoạch chống ăn mòn rỗ là quan trọng nếu ưu tiên chống ăn mòn. Trong các ứng dụng không phải là vấn đề ăn mòn, bất kỳ hợp kim nào trong số 300 series đều có khả năng mang lại kết quả tương tự.

Tỷ lệ ăn mòn giữa các loại thép không gỉ 300 Series

Một cách khác để chứng minh mức độ chống ăn mòn khác nhau giữa các hợp kim này là xem xét tốc độ ăn mòn dự kiến. Tỷ giá thay đổi tùy theo hóa chất và được minh họa trong Biểu đồ chống ăn mòn của Penflex. Khi nghĩ về việc kim loại sẽ bị mài mòn bao nhiêu mỗi năm, có thể dễ dàng nhận thấy sự khác biệt giữa các khả năng chống ăn mòn.

Và khi nói đến khả năng chống ăn mòn, không chỉ phải xem xét đến hợp kim mà còn phải xem xét đến độ dày thành của hợp kim. Chúng tôi đã tập hợp một bản tin khác để giải quyết cụ thể chủ đề này.

Các yếu tố suy giảm ở nhiệt độ cao

Không có vật liệu nào khác có thể duy trì các đặc tính của chúng thông qua sự chênh lệch nhiệt độ rộng như kim loại. Bất cứ điều gì dưới 0 ° F sẽ có thể yêu cầu kim loại vì vậy các ứng dụng đông lạnh là trường hợp sử dụng phổ biến cho ống kim loại. Một số tính chất cơ học của thép không gỉ Austenit thực sự tăng lên ở nhiệt độ thấp! Bất cứ điều gì trên khoảng 400 ° F cũng sẽ yêu cầu kim loại, vì vậy các ứng dụng có hơi nước siêu bão hòa hoặc những ứng dụng trong các nhà máy hoặc lò luyện thép cũng có thể là kịch bản cho ống kim loại.

Điều quan trọng cần nhớ là khi nhiệt độ tăng lên sẽ làm giảm xếp hạng áp suất và có một số khác biệt trong các yếu tố đó giữa các loại thép không gỉ series 300 phổ biến. Các yếu tố làm suy giảm dựa trên hợp kim bện.

Hệ số giảm nhiệt độ của 321 và 304 cao hơn 316 cho đến khoảng 700 ° F và sau đó ngược lại với 316 có hệ số giảm cao hơn 321 và 304. Hệ số giảm nhiệt càng cao, xếp hạng áp suất càng cao.

Ví dụ: để tính toán áp suất làm việc tối đa cho ống sóng thép không gỉ P4 Series ¾ ”321 với một lớp bện 304L sẽ hoạt động ở 800 ° F, hãy nhân áp suất làm việc (940 PSIG) với hệ số giảm tốc thích hợp (.73) .

Áp suất làm việc cho ống ở 800 ° F là 686 PSIG.

Penflex đã phát triển các yếu tố phá hủy của mình sau khi thu thập dữ liệu thô về độ bền kéo ở nhiệt độ cao từ các nhà cung cấp vật liệu chính và lấy các giá trị thấp nhất trong mỗi loại cho các hợp kim khác nhau. Vì lý do này, chúng có thể thận trọng hơn các yếu tố làm suy yếu do NAHAD hoặc ISO 10380 công bố.

Điều quan trọng cần nhớ là nhiệt độ làm việc tối đa của các phụ kiện cuối và phương pháp gắn của chúng cũng cần được xem xét khi làm việc với nhiệt độ hoạt động tăng lên.

Đối với nhiệt độ ứng dụng trên 1000 ° F, chúng tôi thường đề xuất Inconel® 625.

Xem xét Toàn bộ Đơn đăng ký

Như đã đề cập ở trên, trong nhiều ứng dụng, sự thay thế bằng hợp kim ống sẽ có ít ảnh hưởng đến hiệu suất của ống. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng, áp suất tăng hoặc ống mềm thường xuyên quay vòng, chúng ta phải chú ý kỹ hơn.

Các tác động của nhiệt độ, áp suất và chuyển động có thể kết hợp với nhau dẫn đến ăn mòn sớm hơn dự đoán vì vật liệu ứng dụng là yếu tố duy nhất trong tính toán ăn mòn của chúng tôi. Mặc dù sự khác biệt giữa các loại thép không gỉ series 300 có vẻ nhỏ, nhưng chúng ta có thể bắt đầu thấy chúng có thể được phóng đại nhanh như thế nào.

Vui lòng liên hệ chúng tôi với bất kỳ câu hỏi nào.

Để in bản tin này, xin vui lòng bấm vào đây.