Какая сталь лучше для дымохода 316 или 321
Обновлено: 16.05.2024
Любое сравнение свойств сталей начинается с изучения химического состава каждой из них. В данном случае сразу можно отметить, сравнивая aisi 321 304, что их химсостав практически идентичен, за небольшим исключением.
Химический состав - 304 или 321
По своему химическому составу оба металла относятся к классу коррозионностойких, жаропрочных немагнитных аустенитных сталей. Об этом говорит одинаковое процентное содержание в сплавах отвечающих за это компонентов – хрома, легирующей добавки – никеля, и малое количество углерода. Однако есть в составе aisi 321 aisi 304 отличия – это наличие в 321 титана, количество которого в 5 раз превышает процент углерода. При других аналогичных показателях титан значительно меняет свойства стали. В принципе, AISI 321, это та же сталь AISI 304, только усиленная наличием титана. Подробный перечень химического состава сталей см. табл.
| Марки | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Ti | Fe |
| AISI 321 | 17,0-19,0 | 9,0-12,0 | Остальное | ||||||
| AISI 304 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | - | Остальное |
Свойства aisi 321 304
Благодаря введению в состав сплава титана, 321 характеризуется большей прочностью по сравнению с 304. За счёт этого данный сплав стал очень востребованным во всех отраслях промышленности. Эта сталь, как и 304 – немагнитная, не требует закалки, малоуглеродистая. Если выбирать сталь 321 или 304, то они практически взаимозаменяемы.
Обе стали характеризуются отличной свариваемостью, правда наличие титана требует при сварочных работах большей температуры, но обработка швов, как и при сварке 304, не нужна (благодаря наличию в составах никеля). Титан в aisi 321 также замедляет выгорание углерода в процессе сварки, и обеспечивает стойкость к образованию межкристаллитной коррозии.
Если проводить aisi 304 и 321 сравнение, то очевидно, что оба металла за счёт сочетания прочности и упругости хорошо поддаются различным видам обработки (холодным и горячим методом) – отжигу, отпуску, деформированию растяжением, волочению, изгибу, ковке, вытяжке.
К общим свойствам обоих сплавов относят:
- стойкость к коррозии, в том числе к межкристаллитной;
- прочность, даже при больших температурах;
- жаростойкость (хотя aisi 321 имеет большую стойкость к температурным воздействиям – до 850 °С);
- пластичность;
- лёгкую обрабатываемость (хотя есть небольшое отличие 304 от 321 – за счёт наличия титана, поверхность AISI 321 при шлифовке невозможно отполировать до зеркального состояния);
- свариваемость при сохранении структуры;
- экологическая безопасность, как для людей, так и для окружающей среды;
- нейтральность по отношению к влиянию многих органических сред, к агрессии большинства щелочей, кислот, соляным растворам.
Так что нержавейка 321 и 304 отличия имеют незначительные, и при изготовлении конструкций, они могут заменять друг друга без ущерба для эксплуатации.
Использование. 304 или 321 сталь какая лучше
Наличие титана в сплаве AISI 321 обуславливает целесообразность его использования для производства конструкций, их узлов, элементов установок или агрегатов, эксплуатация которых будет проходит в условиях повышенных температур, или при требованиях к повышенной прочности.
Как правило, это:
- арматура для печей;
- теплообменники;
- корпуса и детали паровых и тепловых котлов;
- ёмкости для хранения или транспортировки газов под давлением.
В большинстве случаев нержавеющая сталь 304 и 321 может использоваться в очень широком диапазоне промышленности – в строительстве, в машиностроении и химической, нефтехимической отрасли. В пищевой промышленности, бумажной и пр.
AISI 316 и AISI 321 сравнение сталей
Серия сталей 300 объединяет класс хромоникелевых аустенитных сплавов. К этой серии относятся AISI 316 и 321. В состав этих металлов входят схожие легирующие составляющие. Сравнивая сталь 316 321 по химическому составу, можно определить их схожесть и различия. А также, как добавки влияют на их свойства.
Химический состав aisi 316 321
- Углерод – 0,1 %
- Хром – 17,0-19,0 %
- Никель – 9,0-11,0%
- Титан – 0,5 % мах.
- Углерод – 0,08 %
- Хром – 16-18
- Никель – 10-14
- Молибден – 2,0-3,0
Малый процент углерода в обоих металлах обеспечивает им свариваемость и хорошую пластичность. А наличие большой концентрации никеля и легирующей составляющей – молибдена в 316, определяет данный сплав, как очень стойкий к негативным атмосферным явлениям. Титан в сплаве 321 повышает его прочность, но при этом значительно повышает стоимость. Полный перечень химического состава обоих металлов см. табл.
| Марки | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | Ti | Fe |
| AISI 321 | 17,0-19,0 | 9,0-12,0 | - | Остальное | ||||||
| AISI 316 | 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 | - | Остальное |
Свойства сплавов: 316 или 321
Оба сплава в определённых условиях эксплуатации могут заменять друг друга. Это обусловлено тем, что большинство их свойств аналогичны (хотя есть между aisi 316 и aisi 321 отличие). AISI 316 относится к классу аустенитных, конструкционных никельсодержащих криогенных сталей. А 321 – хромоникелевая нержавеющая сталь общего назначения, с добавлением в сплав титана.
К общим свойствам относят:
- возможность эксплуатации в условиях влияния агрессивных веществ при высоких температурах;
- лёгкую свариваемость;
- стойкость к образованию коррозийных отложений, в том числе щелевых и питтинговых;
- прочность (повышенный показатель у 321 за счёт титана в сплаве);
- пластичность;
- обрабатываемость.
Кроме того, чтобы точно определить, какую выбрать сталь для изготовления конструкций - 321 или 316 нержавейка, необходимо знать условия их эксплуатации. Так, например, несмотря на повышенную прочность 321 за счёт титана, этот металл рекомендовано использовать только для ответственных конструкции (так как он дорогой). И, невзирая на включение в его состав хрома и никеля в достаточно большой концентрации, его не применяют для производства изделий, которые будут работать в условиях влияния сильно окисляющихся сред.
Для этого подходит AISI 316, т. к. она, благодаря молибдену, отлично справляется с хлором, его соединениями, не реагирует на уксусную кислоту (при этом окисляется при прямом соприкосновении с кислотой азота). Все эксплуатационные показатели сплава 316 не подлежат изменениям даже под воздействием высоких температур. Он характеризуется редкой стойкостью к коррозийным поражениям даже в условиях влияния кислот (кроме азотной). Не подвержена коррозии при воздействии даже серной кислоты и ее образований, морской воды (а AISI 321 неустойчива в серосодержащих средах).
Несмотря на то, что 316 и 321 очень схожи по свойствам, важны их отличия, для чего и проводят сталь 316 и 321 сравнение.
321 более стойко переносит нагревание, имеет большие жаропрочность и жаростойкость – изделия из этого сплава могут работать при температурах от 600 ˚С до 800 ˚С, полностью сохраняя свои свойства.
Сферы использования сталей 321 и 316
Результаты, которые показало сравнение сталей aisi 321 и aisi 316, дают возможность более точно определить области их применения.
Какую марку стали выбрать?
AISI-430 и AISI 409 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI-439 – благодаря небольшому количеству добавок никеля и титана применима для бюджетных дымоходов (но с условием образования небольшого количества конденсата).
AISI-321 – является коррозионно-устойчивой, кислотостойкой и жаропрочной из-за большого объема никеля и титана в своем составе. Трубы и дымоходы из нее обладают повышенным сроком службы и могут работать при температуре 600. 800°С.
AISI-316 – наличие молибдена повышает коррозионную стойкость, прочность и вязкость стали. Является оптимальным вариантом для дымоходов дизельных и газовых котлов.
ДЛЯ ТЕХ, КОМУ ИНТЕРЕСНО РАЗОБРАТЬСЯ :
При горении топлива в печах и каминах выделяется целый ряд кислот, агрессивно воздействующих на металл. Они входят в состав конденсата, оседающего на внутренних стенках дымохода, и вызывают быструю коррозию.
Какие кислоты образуются при горении:
- Азотная – результат реакции оксида азота (NO2) с водяным паром (Н2О);
- Серная – результат реакции оксида серы (SO3) и воды;
- Угольная - результат реакции оксида углерода (CO2) и воды.
Чтобы противостоять постоянному воздействию кислот в сталь добавляют различные антикоррозионные добавки. Их содержание определяет отечественный стандарт ГОСТ или аналогичный американский стандарт AISI.
Как выбрать правильную марку стали для дымохода?
Что выбрать: дымоход из стали марки AISI 321 толщиной 0,5 мм или AISI 430 толщиной 1 мм?
Большинство покупателей выберут сталь толщиной 1 мм. Ведь чем толще, тем надежнее. А на самом деле все обстоит с точностью наоборот! И дело тут в составе стали.
Смотреть нужно не столько на толщину, сколько на кислотостойкость и жаростойкость металла.
| Марка стали | Aisi 409 | Aisi 430 | Aisi 201 | Aisi 444 | Aisi 304 | Aisi 321 | Aisi 316 | Aisi 309/310 |
| Содержание хрома (Cr) | 12% | 17% | 15% | 18% | 18% | 18% | 17% | 24% |
| Содержание никеля (Ni) | - | - | 1% | - | 8% | 10% | 12% | 20% |
| Содержание титана (Тi) | - | - | - | 1% | - | 1% | - | - |
| Содержание молибдена (Mo) | - | - | - | 2% | - | - | 2% | - |
| Коррозионная стойкость (слабо агрессивная среда) | очень низкая | очень низкая | очень низкая | + | хорошая | хорошая | + | + |
| Кислотоустойчивость (агрессивная среда) | - | - | - | отличная | - | - | отличная | хорошая |
| Температура | - | - | - | до 400 | до 450 | до 700 | до 450 | до 1000 |
| Жаростойкость | низкая | средняя | средняя | средняя | хорошая | - | хорошая | - |
| Жаропрочность | - | - | - | - | - | хорошая | - | отличная |
| Действия магнита | магнитится | магнитится | не магнитится | магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится |
| При внешнем контуре в утепленных дымоходах | большая коррозия | следы коррозии | следы коррозии | - | изменения не заметны | - | - | - |
| Жидкое топливо | - | - | - | + | - | - | + | - |
| Газ | - | - | - | + | + | + | + | + |
| Древесина | - | - | - | - | - | + | - | + |
| Уголь | - | - | - | - | - | - | - | + |
Краткие выводы из данной таблицы:
AISI-430 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI 304 – - это высоколегированная хромникелевая нержавеющая сталь. Кроме того она является аустенитной сталью с низким содержанием углерода. В отличие от других марок сталей, сталь AISI 304 востребована, из-за своего высокого качества и приемлемой цене. В производстве дымоходов эта сталь незаменима в качестве внешнего кожуха.
AISI 409 – - бюджетная жаростойкая нержавеющая сталь общего применения с довольно низкими показателями. Она находит применение в областях с мягко коррозийной средой, или где необходимо сопротивление в умеренных температурах.
Теперь вы понимаете почему даже при толщине в 0,5 мм дымоход из AISI 321 прослужит дольше, чем из AISI 430. Высокое содержание никеля обеспечивает ей долговечность и кислотостойкость.
Рекомендации по маркам сталей, используемым при производстве дымоходов
| Тип установки | Температура отходящих газов,°C | Толщина базальтовой теплоизоляции, мм | Марка стали |
| Конденсационные газовые котлы | 60 | 30 | AISI 304, AISI 316 |
| Дизельные котлы | 150—250 | 30 | AISI 316 |
| Газовые котлы | 110—180 | 30 | AISI 304, AISI 316 |
| Газопоршневые установки | 450—600 | 50 | AISI 304, AISI 316 |
| Дизельгенераторные установки | 450—600 | 50 | AISI 316 |
| Газотурбинные установки | 450—600 | 50 | AISI 316 |
| Твердотопливные котлы, Банные печи | 500—700 | 50—100 | AISI 304, AISI 430 |
| Камины | 500—600 | 50—100 | AISI 304, AISI 430 |
Специалисты компании ооо "АРТ-ИЗБА" открыты к вашим вопросам и подберут систему и модель, оптимально подходящую особенностям вашего объекта и целевому назначению.
Марки сталей для дымоходов
Многообразие отопительных приборов, различных по типу топлива и температуре дымовых газов потребовали от производителей дымоходов выпускать продукцию, которая бы подходила под условия эксплуатации. Поэтому для производства дымоходов используются различные марки сталей AISI 304, 316, 310, 321. AISI - маркировка стали, разработанная Американским Институтом чугуна и стали (American Iron and Steel Institute).
Сталь AISI 304 - это высоколегированная хромникелевая нержавеющая сталь. Кроме того она является аустенитной сталью с низким содержанием углерода. В отличие от других марок сталей, сталь AISI 304 востребована, из-за своего высокого качества и приемлемой цене. В производстве дымоходов эта сталь незаменима в качестве внешнего кожуха. В частности из этой стали изготавливается внешняя оболочка утепленных дымоходов Schiedel ICS и дымоходов российского производства.
Сталь AISI 316 - это улучшенный, за счет добавления молибдена, аналог AISI 304. Эта сталь имеет хорошее коррозионное сопротивление в большинстве агрессивных сред и отличную кислотоустойчивость. Кроме того, она не критична высокой температуре. Сталь AISI 316 является оптимальным вариантом для дизельных и газовых аппаратов. Эта сталь используется для изготовления внутренней трубы в дымоходах Schiedel ICS.
Сталь AISI 444- кислотоустойчивая сталь, является аналогом AISI 316. Она может применяться в агрессивных средах с соблюдением строгих требований к температурному режиму. Из стали данной марки изготовлена внутренняя труба в дымоходах Schiedel Permeter.
Сталь AISI 321 - коррозионностойкая, жаростойкая, жаропрочная нержавеющая сталь с длительным сроком службы. Рекомендуемая температура применения стали от 600 до 800°С. Применяется для изготовления дымоходов с высокими температурами дымовых газов - банных печей, котлов на каменном угле, бытовых котлов, банных печей и теплообменников. Эта марка стали используется при производстве дымоходов ФЕНИКС.
Сталь AISI 310 - жаростойкая, жаропрочная сталь, имеет превосходное сопротивление окислению, хорошую прочность в высоких температурах и хорошую свариваемость, чем обусловлено ее широкое применение. Применяется для нагревательных элементов сопротивления и приборов с высокой температурой горения.
| Марка стали | Aisi 409 | Aisi 430 | Aisi 201 | Aisi 444 | Aisi 304 | Aisi 321 | Aisi 316 | Aisi 309/310 |
| Содержание хрома (Cr) | 12% | 17% | 15% | 18% | 18% | 18% | 17% | 24% |
| Содержание никеля (Ni) | - | - | 1% | - | 8% | 10% | 12% | 20% |
| Содержание титана (Тi) | - | - | - | 1% | - | 1% | - | - |
| Содержание молибдена (Mo) | - | - | - | 2% | - | - | 2% | - |
| Коррозионная стойкость (слабо агрессивная среда) | очень низкая | очень низкая | очень низкая | + | хорошая | хорошая | + | + |
| Кислотоустойчивость (агрессивная среда) | - | - | - | отличная | - | - | отличная | хорошая |
| Температура | - | - | - | до 400 | до 450 | до 700 | до 450 | до 1000 |
| Жаростойкость | низкая | средняя | средняя | средняя | хорошая | - | хорошая | - |
| Жаропрочность | - | - | - | - | - | хорошая | - | отличная |
| Действия магнита | магнитится | магнитится | не магнитится | магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится |
| При внешнем контуре в утепленных дымоходах | большая коррозия | следы коррозии | следы коррозии | - | изменения не заметны | - | - | - |
| Жидкое топливо | - | - | - | - | - | - | + | - |
| Газ | - | - | - | + | + | + | + | + |
| Древесина | - | - | - | + | + | + | - | + |
| Уголь | - | - | - | - | - | - | - | + |
Стали марок AISI 409 и AISI 430 - жаростойкие нержавеющие стали общего применения с довольно низкими показателями. Они находят применение в областях с мягко коррозийной средой, или где необходимо сопротивление в умеренных температурах. Применяется в автомобилестроении, архитектуре и для изготовления декоров.
Сталь AISI 201 имеет достаточно высокую прочность и отличную способность к деформации. Благодаря своему сбалансированному химическому составу эта сталь обладает неплохой коррозионной стойкостью в органических, кислотных и других слабо агрессивных средах.
Читайте также: