不銹鋼316L與SUS304材料性能分析

一、 316L與SUS304材料焊接性分析 

1、316L焊接性 

316L不銹鋼是超低碳純奧氏體不銹鋼，焊接性能較好，不易產生晶間腐蝕，但由于不銹鋼的導熱系數小，線膨脹系數大，焊接接頭在冷卻過程中會形成較大的拉應力，焊接熱輸入較大，冷卻速度較慢時易產生熱裂紋、腐蝕開裂和變形。 316L不銹鋼可采用所有標準的焊接方法進行焊接，焊接時可根據用途，分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進行焊接；在常用的焊接方法中，MIG和TIG焊的熱輸入較小，且氬氣流除了保護高溫金屬外，還具有一定的冷卻作用，提供焊縫的抗裂能力，減少焊接變形。 

316L不銹鋼，不需要進行焊后退火處理（奧氏體不銹鋼焊后一般不作消除應力退火熱處理。主要原因是： 

（1）、奧氏體不銹鋼塑性、韌性相當好，無需通過焊后消除應力退火熱處理恢復其性能； 

（2）、450~850℃溫度區間是奧氏體不銹鋼的敏化溫度，奧氏體不銹鋼長時間在此區間加熱，會使其耐腐蝕性能下降。若焊縫含有鐵素體，還有可能產生475℃脆性和σ脆性相。焊后消除應力退火熱處理剛好落在此溫度區內（固溶處理和穩定化處理除外）。 

     在特殊的情況下，需作焊后消除應力退火熱處理：

（1）、為了穩定設備零部件的幾何形狀，需消除焊接殘余應力； 

（2）、設備工作在有產生應力腐蝕傾向的環境，需消除拉伸殘余應力。）

 2、304焊接性 

奧氏體型不銹鋼以18%Cr‐8%Ni鋼為代表，也就是304不銹鋼,原則上不須進行焊前預熱和焊后熱處理。一般具有良好的焊接性能。但其中鎳、鉬的含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生σ相脆化（Fe‐Cr金屬間化合物），在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化，以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。經焊接后，焊接接頭的力學性能一般良好，但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層，而貧鉻層出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生，應采用低碳（C≤0.03%）的牌號或添加鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋，通常認為控制奧氏體中的δ鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ鐵素體。對于以耐蝕性為主要用途的鋼，應選用低碳和穩定的鋼種，并進行適當的焊后熱處理；而以結構強度為主要用途的鋼，不應進行焊后熱處理，以防止變形和由于析出碳化物和發生δ相脆化。 

二、 316L與SUS304材料耐腐蝕性分析 

1、316L耐腐蝕性 

316L不銹鋼是含鉬不銹鋼種。 

耐腐蝕性能優于304不銹鋼，在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。耐熱性 在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中，316L不銹鋼具有好的耐氧化性能。 在800-1575度的范圍內，不要連續作用316L不銹鋼，但在該溫度范圍以外連續使用316不銹鋼時，該不銹鋼具有良好的耐熱性。 

316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好，可用上述溫度范圍。 316L作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性優。是316鋼的用途中，對抗晶界腐蝕性有特別要求的產品。 

2、304耐腐性 

304不銹鋼具有優良的不銹耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。對氧化性酸，在實驗中得出：濃度≤65%的沸騰溫度以下的硝酸中，304不銹鋼具有很強的抗腐蝕性。對堿溶液及大部分有機酸和無機酸亦具有良好的耐腐蝕能力。 

     在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經過鍍色等表面處理，而發揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。不銹鋼防銹的機理是合金元素形成致密氧化膜，隔絕氧接觸，阻止繼續氧化。所以不銹鋼并不是“不銹”。    

304材料出現生銹現象，可能有以下幾個原因： 

（1）、使用環境中存在氯離子。 

氯離子廣泛存在，比如食鹽、汗跡、海水、海風、土壤等等。不銹鋼在氯離子存在下的環境中，腐蝕很快，甚至超過普通的低碳鋼、所以對不銹鋼的使用環境有要求，而且需要經常擦拭，出去灰塵，保持清潔干燥。 

（2）、沒有經過固溶處理。 合金元素沒有溶入基體，致使基本組織合金含量低，抗蝕性能差。 

（3）、這種不含鈦和鈮的材料有天生的晶間腐蝕的傾向。 加入鈦和鈮，再配以穩定處理，可以減少晶間腐蝕。 

三、 總述 

1、316L與304在化學成分上的zui主要區別就是316L含Mo。  

奧氏體不銹鋼中加入鉬，是為了提高鋼的熱強性和蠕變強度，是為了提高其抗點蝕及晶間腐蝕的能力。 Mｏ在還原性及強氧化性鹽溶液中都能使鋼表面鈍化，可以提高鋼的抗蝕性能防止鋼在氯化物溶液中的點蝕。加入Mo可以提高抗還原性酸及抗點蝕的能力，降低碳的含量可以提高抗晶間腐蝕的能力及改善焊接性能。Mo的加入能更好的預防點蝕，304屬于低碳不銹鋼，而316L屬于超低碳不銹鋼．而較低的碳含量能夠減小晶間腐蝕的發生，但不論304 還是316L對Cl粒子都比較敏感，304的抗cl-的能力比306L差距很大，在用到CL-含量比較高的地方，一般采用316L。 

2、關于316L與304它們的差別是很大的,主要是在晶間腐蝕方面。 

304屬于低碳不銹鋼而３１６Ｌ屬于超低碳不銹鋼．含碳量越高鋼的抗晶間腐蝕的能力越弱,因此316L在抗晶間腐蝕能力上優于304。 

3、316L不銹鋼zui大碳含量0.03,可用于焊接后不能進行退火和需要zui大耐腐蝕性的用途中。 

      從一般意義上來說，316L的抗腐蝕性、耐晶間腐蝕性優于304；從焊接性能上，由于316L含碳量低及其他綜合方面比較，其性能優于304；從力學性能上，304的強度要高于316L；從機加工性能上，316L切削加工性較強