1.0什么是不锈钢？
不锈钢是由铁、铬、镍和其他元素组成的合金。铬会形成一层自修复氧化层，具有抗腐蚀能力，使不锈钢非常耐用，且不易生锈。
不锈钢以其耐腐蚀、强度高和外观洁净而闻名，广泛应用于石化、工艺设备和涡轮发动机行业。在众多不锈钢牌号中，304 和 316 最为常见，它们均属于奥氏体不锈钢，通常被称为船用不锈钢或外科手术不锈钢。
2.0什么是304不锈钢？
年级 304不锈钢 是一种广泛使用的高性能合金，以其优异的抗拉强度、耐用性以及抗腐蚀和抗氧化性能而闻名。它具有 熔点 在 2,550°F 至 2,650°F（1,399°C – 1,454°C）之间，但当接近此范围时，其抗拉强度会降低。
这种合金具有高达 621 MPa (90 ksi) 的抗拉强度，可在高达 870°C 的温度下工作，使其成为适用于高要求应用的可靠材料。关键特性
- 优异的耐大气腐蚀和耐水性
- 在多种环境下具有良好的耐化学性
- 易于制造、焊接和成型
- 退火状态下无磁性
- 机械性能稳定，用途广泛
304 不锈钢 限制
- 氯化物敏感性：在氯化物浓度高的环境中（例如盐水）易发生点蚀
- 不适合海洋或高氯化物应用：缺乏钼，限制了其在腐蚀性氯化物环境中的性能
2.1304 型不锈钢的典型应用
304 型不锈钢因其优异的耐腐蚀性、强度和成形性，广泛应用于各行各业。常见的应用包括：
| 应用领域 | 典型用途 |
| 食品和厨房 | – 食品加工设备 – 厨房设备和电器 – 锅碗瓢盆 – 住宅水槽和水槽零件 |
| 工业和机械 | – 泵和阀门组件 – 热交换器 – 压力容器 – 设备管道 – 储罐 – 水和流体管道 |
| 汽车 | – 汽车装饰条和内饰 – 车轮罩 – 排气歧管 |
| 电气和结构 | – 耐腐蚀电气外壳 – 室内电气外壳 – 紧固件和五金件（螺钉、螺栓、手柄、板） |
| 建筑与装饰 | – 装饰条 – 建筑五金（面板、雕塑、壁灯） – 家用电器 |
2.2304不锈钢的优点
- 耐腐蚀：在许多腐蚀环境中表现良好，包括弱酸和碱性溶液
- 良好的可加工性：易于弯曲、加工、焊接和抛光
- 经济高效：与 316 和更高合金不锈钢相比成本更低
- 用途广泛：适用于食品、医疗、建筑和工业等广泛行业
2.3304 制造工艺
304 不锈钢的制作方法是将铬、铁、镍及其他微量合金熔化后放入熔炉中，形成熔融混合物。然后，将其制成坯料、板坯或其他形状，使其硬化。之后，这些形状可以进行热轧、退火、热处理、抛光和/或切割成所需尺寸。
3.0什么是316不锈钢？
316 级不锈钢是一种优质奥氏体合金，以其卓越的耐腐蚀性、高抗拉强度和可靠的高温性能而闻名。其熔点范围为 2,500°F – 2,550°F（1,371°C – 1,399°C），抗拉强度为 579 MPa（84 ksi），最高使用温度约为 800°C（1,472°F）。
316 不锈钢是一种添加了钼的铬镍合金，显著增强了其抗化学侵蚀性能，尤其是在海洋环境和化学加工应用中。这使得它在高温下对氯化物、溴化物、碘化物、硫酸、盐水和脂肪酸等腐蚀物质的抵抗力远高于 304 型。
高温稳定性
316 在高温下仍能保持其强度和耐腐蚀性，使其适用于 304 可能降解的热密集型应用。
非反应性成分
作为一种非活性合金，316 非常适合医疗、制药和食品级环境。
316不锈钢的局限性
成本更高：耐腐蚀性能的提高意味着价格比 304 更高，这主要是由于镍含量的增加和钼的添加。
316不锈钢的成分
与 304 不锈钢相比，这种成分使 316 不锈钢更能抵抗氯化物和腐蚀性化学物质，尽管两者在肉眼看来几乎完全相同。
- 16% 铬
- 10% 镍
- 2% 钼
3.1316不锈钢的优点
- 增强耐腐蚀性
- 优异的抗点蚀和缝隙腐蚀性能
- 在富含氯化物的环境中表现更佳
- 易于焊接、清洁和精加工
- 适用于制药和食品级应用
- 与 304 不锈钢相比，含有钼，具有更优异的耐化学性
3.2316不锈钢的典型应用
| 应用领域 | 典型应用 |
| 海洋环境 | 船用部件、船用零件、海洋环境中的结构钢和部件、船用设备 |
| 医疗和制药设备 | 外科及医疗器械、医疗设备（包括非外科设备）、制药加工设备、制药设备、药品制造 |
| 化工设备 | 化学加工设备、化学设备、化学管道、化学制造、工业和化学运输、压力容器、化学应用的储水箱和管道 |
| 户外设施 | 户外电气外壳、户外场地家具 |
| 工业设备 | 制药、化工行业用工业设备 |
| 厨房和食品加工 | 商用厨房表面、设备和器具、商用厨房、盐渍环境下的食品生产和加工、商用器具 |
| 其他的 | 不锈钢丝篮、不锈钢篮、不锈钢浮子 |
3.3316 制造工艺
316 的制造工艺与 18/8 和 304 几乎相同，只是成分略有不同。除了镍、铬和碳之外，还会添加钼以及少量的锰、硅，偶尔还会添加氮。制造商会密切关注这些元素的含量，以确保维持正确的成分，从而充分发挥 316 的优势。与 304 和 18/8 一样，316 需要先熔化，然后进行成型和加工。
4.0304 和 316 不锈钢的详细比较
304 和 316 不锈钢——全面比较
304 和 316 都是最常用的奥氏体不锈钢。虽然它们的表面处理和形状几乎相同，但在化学成分、机械性能和耐腐蚀性方面却存在显著差异。下表提供了并排比较，以帮助指导材料选择。
| 特征 | 304 不锈钢 | 316不锈钢 |
| 作品 | 18% 铬、8% 镍（无钼） | 18%铬、10%镍、2-3%钼 |
| 耐腐蚀 | 在温和环境下表现出色；易受点蚀和缝隙腐蚀，尤其是氯化物腐蚀。 | 优异的耐腐蚀性，包括耐氯化物和恶劣环境。 |
| 力量 | 好的 | 良好，由于含钼，略高 |
| 高温性能 | 适用于多种应用，但在极高温度下容易腐蚀。 | 优异的高温强度和耐腐蚀性。 |
| 可焊性 | 出色的 | 出色的 |
| 成本 | 更具成本效益 | 更贵 |
| 典型应用 | 食品加工设备、厨房用具、水槽、建筑装饰、泵和阀门组件。 | 海洋环境、化学加工、制药制造、医疗设备、热交换器。 |
| 磁的 | 略有磁性 | 略有磁性 |
4.1304 不锈钢与 316 不锈钢：关键性能比较
304 和 316 不锈钢是应用最广泛的奥氏体不锈钢。虽然两者都具有出色的耐腐蚀性、强度和成形性，但它们的化学成分和在特定环境下的性能有所不同。
| 财产 | 不锈钢 304 | 316不锈钢 |
| 耐腐蚀 | – 在各种环境下均表现出色 – 在氯化物环境中易发生点蚀和缝隙腐蚀 – 60°C 以上有应力腐蚀开裂风险 | – 整体耐腐蚀性能优异 – 被称为“海洋级” – 在温暖的海水中仍然容易发生点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂 |
| 推荐低碳等级 | 304L：在潮湿或高温环境下具有更好的抗碳化物析出性能 | 316L：增强抗碳化物析出性能；适合长期暴露或关键环境 |
| 耐热性 | – 可耐受间歇性氧化 870°C – 连续使用可达 925°C – 不建议在水中连续使用 425°C–860°C | – 表现类似： 870°C 间歇性， 925°C 连续 – 316L 是水服务中的首选 425°C–860°C 范围 |
| 冷加工 | – 快速加工硬化 – 可能需要中间退火以防止开裂 – 建议进行最终退火以缓解内部应力并恢复耐腐蚀性 | – 易于滚压成型、冲压、压头或拉伸 – 建议在冷成型后进行退火，以恢复延展性并释放应力 |
| 冷加工的影响 | 增加强度和硬度 | 增加强度和硬度 |
| 热加工 | – 最佳表现 1149℃–1260℃ – 成型后快速冷却，最大程度提高耐腐蚀性 | – 避免在下方工作 927°C – 理想范围： 1149℃–1260℃ – 建议进行加工后退火 |
| 热处理 | – 不能通过热处理硬化 – 固溶退火 1010℃–1120℃，然后快速冷却 | – 不可通过热处理硬化 – 相同的退火范围： 1010℃–1120℃ 快速冷却 |
| 可加工性 | – 机械加工性良好，但需要小心 – 保持刀具锋利 – 使用轻而深的切削 – 使用断屑槽 – 由于导热性低，请使用充足的冷却液/润滑剂 | – 与 304 相当 – 适用相同的加工指南 – 充足的冷却液对于散热和减少刀具磨损至关重要 |
4.2304 不锈钢与 316 不锈钢的机械和物理性能比较
该表重点介绍了 304 和 316 在抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度、密度和最高工作温度方面的差异，这对于评估它们在各种工业应用中的适用性至关重要。
| 特性 | 304 不锈钢 | 316不锈钢 |
| 密度 | 7.87–8.07 克/立方厘米 | 7.87–8.07 克/立方厘米 |
| 抗拉强度（MPa） | 540–750 | 480–621 |
| 熔点（℃） | 1450 | 1,648–1,673 |
| 弹性模量（GPa） | 193 | 193 |
| 电阻率（Ω.m） | 0.72 x 10-6 | 0.69–0.81 x 10-6 |
| 热导率（W/mK） | 16.2 | 13–17 |
| 热膨胀（1/K） | 17.2 x 10^-6 | 15–18 x 10^-6 |
| 断裂伸长率（%） | 70 | 60 |
| 硬度（洛氏硬度B） | 70 | 80 |
| 耐腐蚀 | 出色的 | 卓越 |
| 磁的 | 不 | 不 |
| 成形性 | 非常好 | 好的 |
| 可加工性（退火） | 还行，但比 316 好 | 公平的 |
4.3304 不锈钢与 316 不锈钢的元素成分 (%)
这里我们比较了304和316不锈钢中的关键合金元素。316不锈钢中含有钼，这是其具有优异的耐氯化物和恶劣化学环境性能的主要因素。
| 元素 | 304不锈钢% | 316不锈钢% |
| 碳 | 0.07 | 0.07 |
| 铬 | 18.0 – 19.5 | 16.5 – 18.5 |
| 镍 | 8.0 – 10.5 | 10.0 – 13.0 |
| 硅 | 1 | 1 |
| 锰 | 2 | 2 |
| 磷 | 0.045 | 0.045 |
| 硫 | 0.015 | 0.015 |
| 氮 | 0.1 | 0.1 |
| 钼 | – | 2.0 – 2.5 |
4.4特性概述：304 不锈钢与 316 不锈钢
本摘要概述了 304 和 316 不锈钢在耐腐蚀性、成本、可加工性和理想用例方面的主要区别，为您选择适合您应用的材料提供了明确的指南。
| 特征 | 304不锈钢 | 316不锈钢 |
| 耐腐蚀 | 出色的 | 甚至更好 |
| 磁的 | 不 | 不 |
| 可焊性 | 高的 | 好的 |
| 冷成型过程中硬化 | 是的 | 是的 |
| 成形性 | 非常好 | 好的 |
| 可加工性（退火） | 还行，但比 316 好 | 公平的 |
| 耐高温 | 高的 | 高的 |
| 最高间歇使用温度 | 1562°F | 1562°F |
5.0如何区分 316 不锈钢和 304 不锈钢
316 和 304 不锈钢无法从视觉上区分。这两个等级看起来完全一样，尤其是在抛光或加工方式相同的情况下。316 材质的金属板与 304 材质的金属板看起来并无区别。
由于没有明显的区别，验证材料等级的唯一可靠方法是通过 材料测试报告（MTR）。MTR 提供钢材的精确化学成分，并确认其等级是 304、316 还是其他。