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不锈钢材质区别及紧固件常见(带磁、生锈)异常分析预防
来源: | 作者:螺丝人ZD@ | 发布时间: 2022-03-10 | 1230 次浏览 | 分享到:

不锈钢304、304L、316、316L的区别;及为什么不锈钢带磁及出现生锈状态分析预防


一、 不锈钢是什么钢? 


1、不锈钢是钢的一个种类,钢是指含有碳(C)量在2%以下的称之为钢,大于2%是铁。钢在冶炼过程中加入铬(Cr)、镍(Ni)、锰(Mn)、硅(Si)、钛(Ti)、钼(Mo)等合金元素改善了钢的性能使钢具有了耐腐性(即不上锈)就是我们常说的不锈钢。


2、“钢”和“铁”究竟是何物,有什么特性,又有什么关系,我们平时所说的304、304L、316、 316L又是怎么来的,相互之间又有什么区别?


① 钢:以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。——GB/T 13304-91《钢分类》

② 铁:一种金属元素,原子序号26,铁材料有很强的铁磁性,并有良好的可塑性和导热性。

③ 不锈钢:耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种。通常使用的钢种为304、304L、316、 316L,是奥氏体不锈钢的300系列钢。


二、为什么不锈钢有不同的钢号?


1、不锈钢在冶炼过程当中,由于加入合金元素品种不同,不同品种加入量的不同。其特性也是不同的,为了加以区别则冠上了不同的钢号,下面是常见装饰用不锈钢不同钢号“合金元素”含量表仅供参考:


化学成分(质量分数...%)



- 304不锈钢 -


①性能介绍


304不锈钢是最普遍的钢种,作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃~800℃)。



②适用范围


家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸)

汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品)

医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件。


 - 304L不锈钢 -

(L为低碳)


①性能介绍


作为低碳的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196℃~800℃。



适用范围


应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。


 - 316不锈钢 -


①性能介绍


316不锈钢因添加钼,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。


②适用范围


海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施抗、绳索、CD杆、螺栓、螺母。


 - 316L不锈钢 -

(L为低碳)


①性能介绍


作为316钢种的低碳系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。


②适用范围


对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。

不锈钢材质性能对比

化学组分




2、316和316L不锈钢是含钼不锈钢种;316L不锈钢中的钼含量略高于316不锈钢。由于钢中钼,该钢种总的性能优于304和304L不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的抗氯化物侵蚀的性能,所以


通常用于海洋环境。316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。


①耐腐蚀性


316不锈钢耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。

一般来说,304不锈钢与316不锈钢在抗化学腐蚀性能方面差别不大,不过在某些特定介质下有所区别。

最初开发出的不锈钢为 304,在特定情况下,这种材料对点腐蚀(Pitting Corrosion)比较敏感。额外增加2-3%的钼可以减少这种敏感性,这样就诞生了316。此外,这些额外的钼还可以降低某些热有机酸的腐蚀。

316 不锈钢几乎成为食品饮料行业标准材料。由于世界范围内钼元素的短缺及316 不锈钢中镍含量更多,316 不锈钢的价格比304 不锈钢更贵。

点腐蚀是一种主要由不锈钢表面沉积腐蚀引起的现象,这是因为缺氧而不能形成氧化铬保护层。

尤其在小型阀门中,阀板上出现沉积的可能性很小,因此腐蚀也很少发生。

在各种类型的水介质(蒸馏水、饮用水、河水、锅炉水、海水等)中,304 不锈钢与316不锈钢的抗腐蚀性能几乎一样,除非介质中氯离子的含量非常高,此时316 不锈钢就更合适。

在大多数情况下,304 不锈钢与316 不锈钢的抗腐蚀性能没有多大区别,但有些情况下也可能差别很大,需具体情况具体分析。一般来说阀门用户应该心中有数,因为他们会根据介质的情况选择容器和管道的材质,不建议向用户推荐材料。


②耐热性


在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内,最好不要连续作用316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢

更好,可用上述温度范围。


③热处理


在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。


④焊接


316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。


⑤机械性能



在所有钢材中,奥氏体不锈钢的屈服点最低。因此从机械性能考虑,奥氏体不锈钢的并不是用在阀杆的最佳材料,因为要保证一定的强度,阀杆的直径就会加大。屈服点不能通过热处理来提高,但可以通过冷成型提高。


⑥磁性


由于奥氏体不锈钢的广泛应用,给人们造成所有不锈钢都没有磁性的错误印象。对奥氏体不锈钢而言,基本可以理解为非磁性,经淬火的锻钢确实如此。但通过冷成型处理的304会多少带些磁性。对铸钢而言,如果是100%奥氏体不锈钢则没有磁性。

殊不知,奥氏体系列材料经冷加工,组织结构也会向马氏体转化。而马氏体是带磁性的,所以有的不锈钢会有磁性。不同类产品因加工变形量大小等因素而导致表现出来的磁性会有不同,而同类产品则因为规格大小的不同而使其磁性大小也不相同,甚至即使同一产品也

会因为部位不同而使其磁性略有不同,以常见的304外六角螺栓为例,同一个螺栓磁性为什么往往会集中体现在头部,因为螺栓头部变形量最大,变形量越大,马氏体转换越多,磁性也就越大。当然必要时也可以通过消磁设备进行去磁处理后也可以达到完全无磁性


注意:用磁铁来判断是否不锈钢,认为磁铁能吸上的就不是不锈铁,吸不上的就是不锈钢,其实这是非常不科学的方法,测量导磁率需用专用测量仪器——导磁仪。


低碳类型的不锈钢  


3、奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能来自金属表面形成的氧化铬保护层。如果材料加热到450℃到900℃高温,材料的结构就会发生变化,沿晶体边缘会形成碳化铬。这样在晶体边沿就无法形成氧化铬保护层,从而导致抗腐蚀性能降低。这种腐蚀称为“晶间腐蚀”。


由此开发出了 304L 不锈钢和316L 不锈钢来对抗这种腐蚀。304L 不锈钢和316L 不锈钢的含碳量都较低,因为碳含量减少,所以就不会产生碳化铬,也就不会生成晶间腐蚀。


应该说明的是,较高的晶间腐蚀敏感性并不意味着非低碳材料就更容易腐蚀。在高氯环境中,这种敏感性也越高。


请注意这种现象源于高温(450℃-900℃)。通常焊接是达到这个温度的直接原因。


不锈钢为什么也会生锈  


4、当不锈钢材质表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大感惊奇:认为 “不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题”。其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。


不锈钢具有抵抗大气氧化的能力——即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中抗腐蚀的能力——即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加护状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304材质,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀及不生锈的。目前市面常用不锈钢紧固件产品系列是未做表面处理,属于本色产品。


未做表面处理的产品在目前不锈钢紧固件中,依据我司经验值判断(以304产品为例),未做任何表面处理情况下,不锈钢螺丝一般盐雾试验时间为48小时,螺母为96小时。但受产品本身表面粗糙度影响,不排除未到48小时出现生锈的可能性。


备注:采购不锈钢产品时特别约定增加表面工艺处理是可以更好的提高防锈性能。(如:钝化,锌镍合金,无铬达克罗、等)需要了解更多相关紧固件产品知识关注我!15019000881