316L と 304 ステンレス鋼の溶接性の比較
316L ステンレス鋼の溶接性
316Lステンレス鋼は極低炭素の純オーステナイト系ステンレス鋼に属し、溶接性は比較的良好で粒界腐食の発生の可能性は低いですが、熱伝導率が小さいため線膨張係数が大きいため、鋼の溶接継手は冷却プロセスでは大きな引張応力が発生し、溶接入熱が大きく、冷却速度が遅く、高温亀裂、腐食亀裂、変形が発生しやすくなります。
316L ステンレス鋼は、溶接のさまざまな用途に応じて、すべての標準的な溶接方法で溶接できます。溶接には 316Cb、316L、または 309Cb ステンレス鋼のフィラー ロッドまたは電極を使用できます。 一般的に使用される溶接方法では、MIGおよびTIG溶接は入熱が小さく、アルゴン流は高温金属の保護に加えて、ある程度の冷却効果もあり、溶接部の割れに対する耐性を高め、溶接の割れ性を向上させます。溶接の歪み。 したがって、溶接変形が軽減されます。
316L ステンレス鋼の使用は一般に溶接後の焼きなまし処理を行う必要がなく、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接後の応力除去焼きなまし熱処理は一般に必要ありません。 その理由の 1 つは、オーステナイト系ステンレス鋼の可塑性、靭性が非常に優れており、溶接後の応力除去焼きなまし熱処理によって性能を回復する必要がないことです。 第二に、450〜850度の温度範囲はオーステナイト系ステンレス鋼の鋭敏化温度であり、オーステナイト系ステンレス鋼をこの範囲で長時間加熱すると、耐食性が低下する原因となります。 溶接部にフェライト成分が存在する場合、475 度脆化が発生する可能性もあります。 溶接後の歪取焼鈍は、その温度帯のみで熱処理を行います（固溶処理、安定化処理を除く）。
ただし、特別な状況が必要な場合もあります。316L ステンレス鋼の溶接後の応力緩和焼きなまし熱処理は、部品やコンポーネントの形状を安定させるための装置の一種で、溶接残留応力を除去する必要があります。 応力腐食傾向の環境で動作する別の種類の装置では、同様に引張残留応力を除去する必要があります。
304溶接性能
オーステナイト系ステンレス鋼から18%Cr-8%Niステンレス鋼を代表として、つまり304ステンレス鋼と呼ばれることが多く、原則として溶接前の予熱や溶接後の熱処理を行わずに溶接加工を行います。 通常、良好な溶接性能を持っています。 ただし、ニッケルやモリブデンの含有量が多いため、溶接時に高温割れが発生しやすくなります。 また、フェライトが生成するフェライト生成元素の役割で相互脆化（Fe-Cr金属間化合物）が発生し、低温脆化や耐食性の低下、応力腐食割れなどの欠陥を引き起こします。
溶接後の 304 ステンレス鋼溶接継手の機械的特性は良好ですが、熱影響部の粒界にクロム炭化物がある場合、クロム不足層が形成されやすくなります。また、クロムが不足した層は、製品の使用中に粒界腐食を引き起こします。 この問題を回避するには、低炭素 (C 0.03% 以下) グレード、またはチタンとニオブを添加したグレードを使用するのが最善です。 溶接金属の高温割れを防止するには、オーステナイト中のδフェライトを制御することが確かに有効であると一般に認識されている。 一般に、室温で５％を超えるフェライト含有量を含むことが好ましい。 主な目的はステンレス鋼の耐食性であり、低炭素で安定した鋼を選択する必要がありますが、適切な溶接後の熱処理も必要です。 鋼の構造強度の向上が主な目的であるため、変形や炭化物の析出と相互脆化の発生を防ぐために、溶接後の熱処理は行わないでください。
316L と 304 ステンレス鋼の耐食性の比較
316L耐食性
316L ステンレス鋼はモリブデンを含むステンレス鋼の一種で、その耐食性は 304 ステンレス鋼よりも優れており、紙パルプ製造装置の製造に優れた耐食性を持っています。 また、316 ステンレス鋼は海洋および攻撃的な産業雰囲気にも耐性があります。 316L ステンレス鋼は、断続使用で 1600 度以下、連続使用で 1700 度以下の耐熱性が非常に高く、優れた耐酸化性を備えています。 800-1575 度の範囲では、316L ステンレス鋼製品を連続的に使用しないことが最善ですが、この温度範囲外での 316 ステンレス鋼の連続使用では、良好な耐熱性があります。
316L ステンレス鋼カーバイドの耐析出性は、上記の温度範囲で使用できる場合、316 ステンレス鋼よりも優れています。 316L は 316 鋼の低 C シリーズです。316 鋼と同じ特性に加えて、粒界腐食に対する耐性も備えています。 316鋼を使用し、耐粒界腐食性を特別に要求した製品です。
304耐食性
304 ステンレス鋼は、空気または化学腐食性媒体中での腐食に耐えることができ、高合金鋼の腐食にも耐えることができます。304 ステンレス鋼のステンレス鋼の耐食性と耐粒界腐食性能は優れています。 酸化性の酸の実験結果は次のとおりです。硝酸の沸点の 65% 以下の濃度では、304 ステンレス鋼は強い耐食性を持っています。 アルカリ溶液やほとんどの有機酸や無機酸にも優れた耐食性があります。
304 ステンレス鋼が錆びる主な理由の 1 つは、塩化物イオンが存在する環境での使用です。 第二に、ステンレス鋼は固溶体処理されていないため、合金元素がマトリックスに溶解せず、その結果、合金の基本組織の含有量が低くなり、耐食性が低下します。 第三に、これにはチタンが含まれておらず、ニオブ材料には粒界腐食という固有の腐食傾向があります。 チタンとニオブを添加し、安定化処理と組み合わせることで粒界腐食を軽減できます。
また、316L と 304 ステンレス鋼の化学組成の最も重要な違いは、モリブデンを含む 316L ステンレス鋼です。 オーステナイト系ステンレス鋼の合金元素であるモリブデンは、ステンレス鋼の熱強度とクリープ強度を向上させることができます。 耐孔食性および粒界腐食性が向上します。
還元塩および強酸化塩溶液中のモリブデンは、ステンレス鋼の表面を不動態化し、耐食性を向上させて塩化物溶液中での鋼の孔食を防ぐことができます。 Moの添加により、耐酸性低下や耐孔食性が向上し、炭素含有量の低減により耐粒界腐食性が向上し、溶接性が向上します。
モリブデンを添加すると孔食をより良く防止できます。304 は低炭素ステンレス鋼に属し、316L は極低炭素ステンレス鋼に属します。 炭素含有量が低いほど粒界腐食の発生を減らすことができますが、304 と 316L のどちらが Cl 粒子に対してより敏感であるかに関係なく、304 の CL- に対する耐性能力は 306L よりも弱いため、環境の CL 含有量が比較的高い場合、通常は316Lを使用します。
