"316'yı 304'te Kullanmak" Uygulamada Ne İfade Ediyor?
304 Sınıfı (UNS S30400, EN 1.4301) ve 316 Sınıfı (UNS S31600, EN 1.4401), proses borularında, içme suyu sistemlerinde ve gıda sınıfı ekipmanlarda en yaygın kullanılan iki östenitik paslanmaz çeliktir. Gerçek projelerde sıklıkla tek bir sistemde birleştirilirler: 304 hattında 316 küresel vana, 304 flanşında 316 cıvata veya 304 başlığına kaynaklanmış 316 makara. Dolayısıyla "316'yı 304'te kullanabilir misiniz?" sorusu iki ayrı durumu kapsar: mekanik sabitleme ve kaynaklama ve her ikisi de aşağıda açıklanan sınırlar dahilinde kabul edilebilir.
Her iki kalite de yüzey-merkezli-kübik yapıya sahip östenitiktir, her ikisi de tavlanmış durumda-manyetik değildir ve her ikisi de ASTM A240, ASTM A312/A358, EN 10088-2 ve EN 10216-5'te belirtilmiştir. Elektrokimyasal potansiyelleri çok yakın olduğu için bunların birleştirilmesi önemli bir galvanik çift yaratmaz. Pratik sınırlar, farklı metal korozyonundan değil, alaşım içeriğinden kaynaklanmaktadır.
Kimyasal Bileşimi ve Mekanik Özellikler
| Öğe veya özellik | 304 (S30400) | 316 (S31600) |
|---|---|---|
| Karbon, maksimum % | 0.07 | 0.08 |
| Manganez, maksimum % | 2.00 | 2.00 |
| Silikon, maksimum % | 0.75 | 0.75 |
| Krom, % | 18.0-20.0 | 16.0-18.0 |
| Nikel, % | 8.0-10.5 | 10.0-14.0 |
| Molibden, % | belirtilmemiş | 2.00-3.00 |
| Çekme mukavemeti, min | 515MPa | 515MPa |
| % 0,2'de akma mukavemeti, min | 205 MPa | 205 MPa |
Yukarıdaki aralıklar, bu UNS numaraları için ASTM A240'ta verilen standart bileşim sınırları ve oda{0}sıcaklığı minimum değerleridir. Molibden, iki sınıf arasındaki belirleyici farktır: Klorür- taşıyan sularda çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direnci önemli ölçüde artırır, bu nedenle kıyı, denizcilik ve kimya hizmetlerinde 316 tercih edilir.
Karışık 304 ve 316 Sisteminin Korozyon Davranışı
Karışık bir sistemdeki kontrol faktörü galvanik korozyon değil, en az alaşımlı bileşenin davranışıdır. 316 valf, etrafındaki 304 boruyu korumaz ve yanlış dolgu maddesiyle yapılan 304'ten 316'ya kaynak, seyreltme nedeniyle korozyon direncinin 304'e yaklaşmasıyla sonuçlanabilir.
Klorür çukurlaşması: 304 tarafı düzeneğin çukurlaşma direncini belirler, dolayısıyla agresif ortamın gerçekte olduğu yerde 316 bileşeni kullanılmalıdır.
Aralık korozyonu ve aşınma: 316 bağlantı elemanı ve kaplama, östenitik dişlerin aşınmaya eğilimli olduğu cıvatalı bağlantılarda saldırıyı ve soğuk kaynağı azaltır.
Galvanik etki: ihmal edilebilir, çünkü çoğu servis suyunda iki derece birbirinin birkaç on milivolt yakınında bulunur.
Yüksek-sıcaklık hizmeti: Karbon seviyeleri ve soğuma hızları kontrol edilmezse her iki sınıf da 450-850 derece C aralığında duyarlılığa tabidir; bunun yerine düşük karbonlu veya stabilize edilmiş varyantlar kullanılır.
Kaynak ve Çakma Uygulaması
Dolgu metali: 304-ila{11}}304 eklemler için ER308L, 304 ila 316 ve 316 ila 316 eklemler için ER316L. Daha yüksek alaşımlı tarafın eşleştirilmesi olağan kuraldır ve karbon veya düşük alaşımlı çeliğe geçiş için ER309L kullanılır.
Termal kontrol: ön ısıtmaya gerek yoktur. Geçişler arası sıcaklığı yaklaşık 150 derece C'de veya altında tutun, düşük ısı girişi kullanın ve distorsiyonu ve hassasiyeti sınırlamak için aşırı dokumadan kaçının.
Koruma ve temizleme: İç temizliğin ve korozyon direncinin önemli olduğu yerlerde deliği argonla temizleyin ve ASTM A380 ve ASTM A967'ye uygun olarak asitleme ve pasifleştirme ile bitirin.
Mekanik sabitleme: 304 flanş üzerindeki 316 cıvata standart mühendislik uygulamasıdır. Parçalanmayı sınırlandırmak ve kontrollü tork değerleri kullanmak için nikel-bazlı-yapışma önleyici bileşik uygulayın.
Muayene: bağlantının boya penetrantı veya radyografik muayenesi, ayrıca spesifikasyon gerektirdiğinde östenitik kaynaklarda ferrit kontrolleri.
Seçim Kılavuzu
| Servis durumu | Önerilen seçim |
|---|---|
| İç mekan içme suyu, gıdayla temas, genel hizmetler | baştan sona 304 |
| Kıyı atmosferi, eser seviyenin üzerindeki klorürler,-buz çözücü tuzlar | Islak parçalar ve bağlantı elemanları için 316 |
| Karışık hat zaten 304'te inşa edilmiş | Valfler, trim ve bağlantı elemanları için 316'yı saklayın; ER316L ile kaynak yapın |
| Organik asitleri seyreltin, düşük klorürlü sıcak su | 316 molibdenin yararlı marj kattığı yer |
| Maliyet-odaklı,-agresif olmayan görev | 304, klorür seviyesinin düşük olduğunun doğrulanması koşuluyla |
Kısacası, 304 üzerinde veya 304 ile birlikte 316 bileşen kullanmak teknik açıdan sağlıklıdır ve doğru seçim, alaşımı ihtiyaç duyulan yerde yoğunlaştırmak ve kaynakta onu koruyan dolgu metalini seçmektir.
SSS
S: 304'te 316 paslanmaz çelik kullanabilir misiniz?
Evet. Her ikisi de benzer elektrokimyasal davranışa sahip östenitik kalitelerdir, dolayısıyla 316 bağlantı elemanları, vanalar ve bağlantı parçaları 304 boruyla kullanılabilir ve 316'dan 304'e kadar kaynak rutindir. Düzeneğin korozyon performansı 304 tarafı tarafından yönetilir.
S: 316'dan 304'e kaynak yapabilir misiniz?
Evet. Kaynağın molibdeni muhafaza etmesi için ER316L dolgu metali kullanın, pasolar arası sıcaklığı yaklaşık 150 derece C'de veya altında tutun, temizlik önemliyse deliği temizleyin ve bitmiş bağlantıyı asitle temizleyip pasifleştirin.
S: 316, 304'e temas ettiğinde galvanik korozyon sorun yaratır mı?
Normal servis suyunda iki östenitik paslanmaz çelik arasında anlamlı bir galvanik akım akmaz çünkü korozyon potansiyelleri hemen hemen aynıdır. Gerçekçi riskler çatlak saldırısı, klorürler ve kaynağın seyrelmesidir.
S: 304 flanştaki bağlantı elemanları için hangi kalite kullanılmalıdır?
316 bağlantı elemanları standart seçimdir çünkü molibden, açıkta kalan cıvatalarda klorür çukurlaşmasına karşı direnci arttırır ve daha sert östenitik dişler, tutukluk önleyici bileşik uygulandığında daha az aşınır.
S: Karıştırma dereceleri basınç değerini değiştirir mi?
Hayır. Basınç tasarımı, duvar kalınlığını ve her bir bileşenin ilgili mevzuat kapsamında izin verilen gerilimini takip eder ve her iki kalite de oda sıcaklığında aynı 205 MPa minimum akma dayanımına sahiptir.
S: En ucuz yaygın paslanmaz çelik kalitesi nedir?
Ferritik kalite 430 normalde en ucuz yaygın kalitedir çünkü nikel içermez, ancak 304 veya 316'ya göre daha düşük korozyon direnci ve şekillendirilebilirlik sunar.
