304 и 316 нержавеющая сталь: в чём разница?

Если требуется нержавеющая сталь, способная выдерживать агрессивные коррозионные среды, рекомендуется выбирать аустенитную нержавеющую сталь. Обладая превосходными механическими свойствами, аустенитные нержавеющие стали с высоким содержанием хрома и никеля также обеспечивают выдающуюся коррозионную стойкость. Кроме того, многие аустенитные нержавеющие стали хорошо поддаются формовке и сварке.

Два наиболее распространённых типа аустенитной нержавеющей стали — это типы 304 и 316. В этой статье мы покажем разницу между нержавеющей сталью 316 и 304, чтобы вы могли решить, какой тип подходит для вашего проекта. Читайте далее, чтобы узнать разницу между 304 и нержавеющей сталью 316.

Что такое нержавеющая сталь 304 и 316?

Нержавеющая сталь 304 — самая распространённая нержавеющая сталь. В составе стали в качестве основных нежелезных элементов присутствуют никель (от 8% до 10,5%) и хром (от 18% до 20%). 304 — аустенитная нержавеющая сталь. Она менее теплопроводна и электропроводна, чем углеродистая сталь, и практически немагнитна. Она обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем обычная сталь, и широко применяется благодаря мягкости, позволяющей формовать из неё множество различных изделий.

Состав был разработан У. Х. Хэтфилдом в Firth-Vickers и в 1924 году продавался под торговым названием «Staybrite 18/8».

SAE International определяет его как часть своих марок стали SAE. За пределами США он широко известен как нержавеющая сталь A2 в соответствии с ISO 3506 для крепежа. В торговле кухонной посудой он известен как нержавеющая сталь 18/8. В системе унифицированной нумерации он обозначается как UNS S30400. Соответствующий японский тип этого материала — SUS304. Он также закреплён в европейском стандарте 1.4301.

Нержавеющая сталь типа 316: вторая по распространённости аустенитная нержавеющая сталь — это марка 316. Добавление 2% молибдена обеспечивает более высокую стойкость к кислотам и точечной коррозии, вызванной ионами хлоридов. Низкоуглеродистые варианты, например 316L или 304L, содержат углерод ниже 0,03% и применяются для предотвращения коррозионных проблем, вызванных пайкой.

304 и 316: обозначения сплавов

Нержавеющая сталь 304 и 316 также соответствуют следующим стандартным спецификациям и обозначениям:

Марка	Нержавеющая сталь 304	Нержавеющая сталь 316
Евронорма	1.4301	1.4401
UNS	S30400	S31600
BS	304S15 / 304S16 / 304S31	316S31
EN	58B	58H

304 и 316: состав сплава

Обе марки нержавеющей стали, 304 и 316, имеют свои компоненты; давайте рассмотрим различия в среднем содержании элементов.

Элемент	Нержавеющая сталь 304	Нержавеющая сталь 316
Углерод (C), %	Макс. 0,08	Макс. 0,08
Хром (Cr), %	18,0~20,0	16,0~18,0
Марганец (Mn), %	Макс. 2,0	Макс. 2,0
Никель (Ni), %	8,0~10,5	10,0~140.
Фосфор (P), %	Макс. 0,045	Макс. 0,045
Сера (S), %	Мин. 0,03	Макс. 0,03
Кремний (Si), %	1.00	1.00
Молибден (Mo), %	/	2,00~3,00
Железо (Fe), %	Остальное	Остальное

• Хром — повышает твёрдость, предел прочности при растяжении, вязкость, стойкость к износу и истиранию, прокаливаемость, стойкость к окалинообразованию при повышенных температурах и коррозионную стойкость.
• Никель — повышает твёрдость и прочность, не жертвуя вязкостью и пластичностью.
• Но добавление таких легирующих элементов, как молибден, может давать тонкие, но значимые различия:
• Молибден — повышает твёрдость, прочность, вязкость, прокаливаемость, а также прочность при повышенных температурах и сопротивление ползучести.

304 и 316: состав и коррозионная стойкость

Поскольку в SS316 содержится молибден (Mo), он может повышать стойкость к питтинговой коррозии и поэтому более коррозионно-стоек, чем SS304. Поэтому SS316 больше подходит для химических производств и морских сооружений, где среда обладает высокой коррозионной агрессивностью.

Нержавеющая сталь 304 и 316: физические свойства

Чтобы узнать физические свойства нержавеющих сталей 304 и 316, обратитесь к следующей таблице.

Свойство	Нержавеющая сталь 304	Нержавеющая сталь 316
Плотность	8,00 г/см³	8,00 г/см³
Температура плавления	1450 °C	1400 °C
Модуль упругости	193 ГПа	193 ГПа
Удельное электрическое сопротивление	0,72 x 10-6 Ом·м	0,74 x 10-6 Ом·м
Теплопроводность	16,2 Вт/м·К	16,3 Вт/м·К
Тепловое расширение	17,2 x 10-6/К	15,9 x 10-6/К

304 и 316 нержавеющая сталь: жаростойкость

Нержавеющая сталь марки 304 обладает превосходной стойкостью к окислению при прерывистой эксплуатации до 870 °C и при непрерывной эксплуатации до 925 °C. Однако непрерывное использование при 425–860 °C не рекомендуется, если требуется стойкость к коррозии в воде. В этом случае рекомендуется 304L благодаря его стойкости к осаждению карбидов.

Там, где требуется исключительно высокая прочность при температурах выше 500 °C и до 800 °C, рекомендуется тип 304H. Этот материал сохраняет стойкость к водной коррозии.

С другой стороны, нержавеющая сталь 316 обладает превосходной стойкостью к окислению при прерывистой эксплуатации до 870 °C и при непрерывной эксплуатации до 925 °C. Однако непрерывное использование при 425–860 °C не рекомендуется, если важна стойкость к коррозии в воде. В этом случае рекомендуется 316L благодаря его стойкости к осаждению карбидов.

Там, где требуется исключительно высокая прочность при температурах выше 500 °C, рекомендуется тип 316H.

304 и 316 нержавеющая сталь: обработка

Обработку всех нержавеющих сталей следует выполнять только инструментами, предназначенными исключительно для нержавеющих сталей. Инструмент и рабочие поверхности необходимо тщательно очищать перед использованием. Эта предосторожность необходима для предотвращения перекрёстного загрязнения нержавеющей стали корродированными металлами. Это может привести к изменению цвета поверхности изготовленного изделия.

304 и 316 нержавеющая сталь: холодная обработка

Нержавеющая сталь 304 эффективно упрочняется при холодной обработке. Методы обработки, включая холодную обработку, могут потребовать промежуточного отжига для снижения наклёпа и предотвращения разрывов или трещин. После обработки следует выполнить полный отжиг для оптимизации коррозионной стойкости и снижения внутренних напряжений.

Нержавеющая сталь 316 легко поддаётся гибке и прокатке, из неё изготавливают разнообразные детали. Она также подходит для высадки, штамповки и вытяжки, но после обработки рекомендуется отжиг для снятия внутренних напряжений.

Холодная обработка повышает как твёрдость, так и прочность: нержавеющая сталь 316.

304 и 316 нержавеющая сталь: горячая обработка

Процессы обработки, такие как ковка, включающие горячую обработку, должны выполняться после равномерного нагрева до 1149–1260 °C. Затем изготовленные элементы следует быстро охладить для обеспечения максимальной коррозионной стойкости.

Все обычные процессы горячей обработки можно выполнять на нержавеющей стали 316. Горячую обработку следует избегать при температуре ниже 927 °C. Оптимальный температурный диапазон для горячей обработки — 1149–1260 °C. После обработки рекомендуется отжиг для обеспечения максимальной коррозионной стойкости.

304 и 316 нержавеющая сталь: термическая обработка

Термической обработкой невозможно упрочнить 304. Отжиг или термообработку на твёрдый раствор можно выполнить после нагрева до 1010–1120 °C с быстрым охлаждением.

Как и 304, нержавеющую сталь 316 также нельзя упрочнить термической обработкой. Отжиг или термообработку на твёрдый раствор можно выполнить после нагрева до 1010–1120 °C с быстрым охлаждением.

304 и 316 нержавеющая сталь: обрабатываемость

Нержавеющие стали 304 и 316 обладают превосходной обрабатываемостью. Улучшить обработку можно, соблюдая следующие правила:

• Кромки должны быть остро заточены. Тупые кромки вызывают избыточный наклёп
• Резание должно быть глубоким, но достаточно лёгким, чтобы избежать наклёпа из-за смятия поверхности материала
• Следует использовать стружколомы, чтобы стружка не наклёпывалась
• Низкая теплопроводность аустенитных сплавов приводит к концентрации тепла на режущих кромках. Это означает, что смазочно-охлаждающие жидкости необходимы и должны применяться в больших количествах

304 и 316 нержавеющая сталь: сварка

Свариваемость плавлением как нержавеющей стали 304, так и 316 превосходна — как с присадочными материалами, так и без них.

Рекомендуемые присадочные электроды и прутки для нержавеющей стали 304 — тип 308 из нержавеющей стали. Массивные сварные сечения могут потребовать послесварочного отжига. Рекомендуемые присадочные электроды и прутки для нержавеющей стали 316 и 316L совпадают с основным металлом — 316 и 316L. Массивные сварные участки могут потребовать послесварочного отжига. При сварке массивных сечений в качестве заменителя нержавеющей стали 316 можно использовать марку 316Ti.

304 и 316 нержавеющая сталь: какая популярнее

Большая часть нержавеющей стали, используемой по всему миру, относится к марке 304. Она обеспечивает эталонную коррозионную стойкость, прочность, простоту обслуживания и формуемость, которыми славится нержавеющая сталь.

Хотя 316 занимает второе место по объёмам продаж, она обладает значительно более высокой стойкостью к коррозии под воздействием кислот и хлоридов. Благодаря этому она широко применяется в самых разных условиях, включая:

• Медицинские имплантаты и оборудование
• Среды предприятий общественного питания, переработки и приготовления пищи
• Прибрежные среды
• Зоны с повышенным содержанием соли (например, дороги)
• Пивоваренные производства
• Среды с повышенным воздействием кислот и щелочей

Повышенная стойкость также позволяет чаще мыть нержавеющую сталь более сильными моющими и чистящими средствами, почти не опасаясь повреждения или изменения внешнего вида стали, и избавляет от догадок при очистке.

Именно поэтому 316 является идеальным выбором для сред со строгими стандартами чистоты и гигиены.

304 и 316 нержавеющая сталь: области применения

Учитывая преимущества нержавеющей стали 316, вы можете спросить, почему 304 по-прежнему самая популярная.

Если вы сомневаетесь, какую выбрать, учтите типичные области применения этих двух марок:

• Резервуары для хранения
• Внутренние электрические шкафы
• Колпаки колёс
• Автомобильная отделка
• Кухонное оборудование
• Бытовая техника
• Декоративная отделка

• Фармацевтическое оборудование
• Медицинское оборудование
• Химическое оборудование
• Поплавки из нержавеющей стали
• Конструкционная сталь и компоненты в морских условиях
• Поверхности, оборудование и техника коммерческих кухонь

Как отличить нержавеющую сталь 304 от 316

Возможно, вам потребуется визуальная проверка, чтобы найти различия между 304 и 316, а затем определить лучшие способы сделать это правильно.

1. Электрическое сопротивление 304 и 316 различается — это можно измерить (если у вас есть одинаковые участки каждой марки для испытания).
2. 304 немного корродирует при воздействии морской воды, а 316 — нет.
3. 304 выглядит немного тусклее, чем 316. В зависимости от воздействия окружающей среды и финишной обработки поверхности это не является надёжным способом определения, но вы можете обратиться к поставщику нержавеющей стали и попросить показать обе марки.
4. Кроме того, аустенитная стабильность SS316 выше, чем у SS304. По многому опыту в деформированном состоянии сильный магнит притягивается к SS304, но не к SS316.
5. Кислотное травление будет достойным (и недорогим) способом определения, позволяющим оценить разницу в коррозионной стойкости между двумя типами. Но оно работает только в том случае, если оба металла прошли одинаковую термическую обработку.

Часто задаваемые вопросы

Здесь вы найдёте самые распространённые вопросы, которые могут возникнуть у вас при рассмотрении различий между нержавеющей сталью 304 и 316. Читайте далее.

Итог: нержавеющая сталь 304 или 316 — что лучше?

Нержавеющая сталь 304 или 316 — что лучше? Что ж, это зависит от области применения и потребностей.

Механические свойства обоих стальных листов почти одинаковы, и оба имеют схожий состав материала. Тем не менее, в марке 316 больше никеля, чем в марке 304, что помогает типам 316 лучше противостоять хлорированным растворам, таким как морская вода и противогололёдные соли.

Для промышленного применения и коммерческой техники тип 316 лучше типа 314 благодаря повышенной коррозионной стойкости. Он более устойчив к химическим веществам и считается превосходящим тип 304 при воздействии солей и других хлорированных растворов. Для морских применений тип 316 идеален, поскольку соль в морской воде может повредить оксидный слой типов 304, что приводит к ржавчине. Именно поэтому тип 316 несколько дороже по сравнению с типом 304.

С другой стороны, марки 304 имеют более высокую температуру плавления, чем марки 316 (на 50–100 °F выше, чем у марок 316). Марка 304 обычно используется для бытовой техники и внутренней архитектурной фурнитуры. Марка 304 лучше подходит для применений, где хлорированные растворы не являются проблемой, поскольку она дешевле марки 316.

Если эта статья была вам полезна, поделитесь ею с другими — спасибо!

Похожие статьи, которые вам могут понравиться

• 303 против 304 нержавеющей стали: в чём разница?