Какая сталь лучше для дымохода 321 или 304

Обновлено: 17.05.2024

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 304 и AISI 321 сравнение сталей

Сравнение сталей AISI 304 и AISI 321

Сплавы сталей аиси 304 и 321 являются одними из самых популярных на рынке за счёт жаропрочности и нержавеющих свойств. Обе марки относятся к категории легированных аустенитных материалов из-за содержания хрома, никеля и углерода в небольшом количестве.

Материалы отличаются прочностью, упругостью и простотой обработки. Обе стали задействованы во многих отраслях промышленности и способны замещать друг друга без ущерба для эксплуатации. Но разница в химическом составе всё-таки есть, отчего сферы применения разнятся. Познакомимся с каждым видом нержавейки, чтобы понимать их отличия и верно выбрать цель использования.

Характеристика AISI 304

Материал относится к низкоуглеродистым металлам общего назначения. Универсальность и невысокая стоимость сделали его таким популярным в России и СНГ.

углерод – менее 0,08%;
марганец – до 2%;
фосфор – не более 0,045%;
сера – до 0,03%;
кремний
хром – 18,0-20,0%;
никель – 8,0-10,5%;
железо – остальное.

плотность – 7,74 г/см3;
прочность – 515 МПа;
текучесть – 205 МПа;
твёрдость – 170 HB;
температурный режим – до +1000 градусов.

Сталь поддаётся всем методам сваривания, а теплообработка нужна только в случаях, когда есть вероятность межкристаллитной коррозии. Её осуществляют при +1050 – +1150 градусах.

Отжиг проводят при температуре +1010°C – +1120°C, охлаждают на воздухе или в воде. После необходимо травление и пассивирование. Отпуск производится при температуре до 400°C.

стойкость к образованию ржавчины;
сопротивляемость окислению;
предельная теплостойкость;
работоспособность в агрессивных средах (кислоты с высокой концентрацией);
хладостойкость;
легко поддаётся формовке, растяжению, изгибу, вытяжке, волочению.

AISI 304 используют в пищевой, химической, бумажной и текстильной области, фармацевтике, медицине, судостроении, в горнодобывающей отрасли и пр. Из нее делают трубы, отводы, архитектурные элементы, катушки, криогенные сосуды и пр. Гигиеничность и приятный внешний вид позволяют изготавливать кухонную мебель и столовые приборы.

Характеристика AISI 321

Марка аиси 321 относится к классу жаропрочных нержавеющих материалов и классифицируется как конструкционная криогенная сталь. Она является аустенитным, немагнитным металлом, что делает её востребованной повсеместно.

углерод – до 0,080%;
кремний – менее 1%;
марганец – не более 2%;
фосфор – до 0,045%;
сера – до 0,030%;
хром – 17-19%;
никель – 9-12%;
титан
железо – остальное.

Содержание титана предотвращает или снижает выпадение карбидов хрома и повышает прочностные характеристики.

текучесть – 205 МПа;
твёрдость по Бринеллю – 163 НВ;
температурный предел – +850°C;
прочность – 515 МПа;
плотность – 7,79 г/см3.

стойкость к обычной и межкристаллитной коррозии;
лёгкая свариваемость и ковка;
пластичность;
повышенная прочность.

Термообработка проводится методом отжига с быстрым охлаждением (+1050°C – +1150°C) и отпуска (+450°C – +800°C).

AISI 321 востребована повсеместно, что обусловлено её жаропрочностью и антикоррозионными свойствами.

машиностроение;
авиация;
теплооборудование;
трубопроводная арматура;
пищевая промышленность;
автомобилестроение и пр.

Сталь используют для изготовления сварных труб, котлов, печной арматуры, коллекторов выхлопных систем, роторов, теплообменников и других деталей.

Разница в применении

Обе марки относятся к немагнитным малоуглеродистым, не требующим закалки материалам. Они отличаются экологической безопасностью, упругостью и податливостью к любому методу обработки с сохранением структуры. Они нейтральны к большинству сред и, в принципе, могут взаимозаменять друг друга.

При этом, AISI 321 более прочная за счёт титана в составе, а потому используется для производства конструкций, работающих при предельных температурах и давлении. Но такой металл не подходит для эксплуатации в окисляющей среде, даже несмотря на стойкость к МКК. В таких случаях лучше использовать аиси 304.

Чем различаются стали AISI 304 и 316

Выбор марки стали требует квалифицированного подхода и достоверной информации о возможностях сплава для каждой конкретной ситуации использования.

Состав и применение Aisi 304

Аустенитный нержавеющий сплав, помимо железа, содержит следующие добавки, %:

углерод до 0,08, медь до 1,0, марганец до 2,0;
хром от 18 до 20;
никель 8,0 ‒ 10,5.

Содержание фосфора и серы не превышает сотых долей процента.

Свойства:

устойчивость к кислотам;
способность выдерживать температуру до 900оС;
свариваемость любым способом;
парамагнетизм;
соотношение хрома и никеля отвечают за образование оксидного слоя, предохраняющего поверхность от разрушающего воздействия.

Металлические листы выпускают горячекатаным и холоднокатаным способом. Используют металлоизделия для изготовления:

дымоходов, систем вентиляции;
котлов, теплообменников;
химического, медицинского оборудования;
строительных металлоконструкций;
сосудов, работающих под давлением;
оснащения предприятий общественного питания.

Из стали AiSi 304 делают сварные, бесшовные трубы и арматурные элементы, например, отводы.

Российский аналог сплава AiSi 304 ‒ марка стали 08Х18Н10, для AiSi 304L подходит 03Х18Н11.

Состав и применение Aisi 316

На базе AiSi 304 путём добавления молибдена создана аустенитная нержавейка AiSi 316. В состав материала, кроме железной основы и незначительных количеств углерода, кремния, фосфора, серы, азота, входит:

хром 16 ‒ 18%;
никель 10 ‒ 14%;
марганец до 2,0 молибден до 3,0%.

Добавка молибдена к основе аиси 304 делает сталь устойчивой к воздействию морской воды, способной сопротивляться питтинговой коррозии. Как и другие аустенитные составы обладает устойчивостью к высоким температурам, плохо проводит тепло и электричество.

Сталь применяется в разных областях в зависимости от подтипа:

базовый тип задействуют в пищевой, нефтеперерабатывающей, атомной отрасли;
316L с уменьшенным содержанием углерода устойчива к межкристаллической коррозии, подходит для изготовления медицинских имплантатов;
316F с меньшим процентом молибдена используют для серийного производства деталей;
316N содержит количество азота, повышающее устойчивость к воздействию агрессивных веществ, что позволяет делать инструменты и ёмкости для целлюлозно-бумажной, химической промышленности;
316T получают при добавлении титана и применяют в машиностроении, для производства оборудования.

Для прокладки труб, контактирующих с морской средой или агрессивными химическими средами, а также изготовления отводов, применяют именно этот тип долговечной, устойчивой к определённым видам коррозии стали.

Аналогом AiSi 316 в СНГ считают 08Х16Н11М3.

Разница между AISI 304 и 316

AiSi 316, «морская нержавейка», это усовершенствованная версия стали общего назначения AiSi 304. Основное отличие ‒ повышенное содержание никеля и добавка молибдена. Это сказывается на следующих характеристиках «корабельной стали» по сравнению с 304:

усиленное противостояние питтинговой и щелевой коррозии в морской воде, в кислой среде;
повышенная прочность и сопротивление ползучести при более высоком температурном пределе;
удорожание процесса производства.

Эксплуатационные характеристики при обычных условиях схожи, поэтому в данном разрезе стали взаимозаменяемы.

Читайте также: