Oțel inoxidabil 201 vs 304 - comparație practică, utilizări și cum să alegeți

1. Compoziția chimică și microstructura

Clasele de oțel inoxidabil 201 și 304 sunt ambele oțeluri inoxidabile austenitice, ceea ce înseamnă că au o microstructură cubică centrată pe față la temperatura camerei care oferă o bună formabilitate și duritate. Diferența practică cheie este conținutul de nichel (Ni): 304 este un inoxidabil standard „18/8” (aproximativ 18–20% crom și 8–10,5% nichel), în timp ce 201 scade conținutul de nichel și crește mangan (Mn) și azot (N) pentru a menține structura austenitică (interval tipic ~ 18-18% C16, ~. Ni, ~5,5–7,5% Mn). Deoarece 201 are mai puțin nichel și mai mult mangan, este de obicei mai ieftin, dar coroziunea și comportamentul său mecanic diferă de 304 în condițiile reale.

2. Rezistență la coroziune și durabilitate în lumea reală

304 are o rezistență la coroziune semnificativ mai bună decât 201 în cele mai obișnuite medii, deoarece un conținut mai mare de nichel și un conținut ușor mai mare de crom stabilizează filmul de oxid pasiv care protejează oțelul inoxidabil. În medii interioare, uscate sau ușor umede (bucătări, aparate de interior, mobilier), 201 poate funcționa acceptabil. Cu toate acestea, în medii agresive - locații de coastă, apă clorurată, expunere la substanțe chimice, linii de procesare a alimentelor - 304 este alegerea mai sigură pentru a evita sâmburele, pătarea sau rugina timpurie a suprafeței.

Îndrumări practice

• Utilizați 304 pentru aplicații în aer liber, marine sau în contact cu alimentele unde este necesară rezistența la coroziune pe termen lung.
• 201 este acceptabil pentru piese decorative de interior, aparate de buget sau aplicații în care este planificată întreținere ocazională (curățare).

3. Proprietăți magnetice și comportament la formare

Deoarece 201 are mangan mai mare și nichel mai scăzut, este mai predispus la răspuns magnetic parțial după lucru la rece, în comparație cu 304, care este de obicei nemagnetic în starea de recoacere și poate deveni ușor magnetic după formare grea. Pentru aplicațiile în care magnetismul contează (de exemplu, senzori magnetici, hardware decorativ nemagnetic), testați o probă după procesul de formare prevăzut.

4. Proprietăți mecanice, duritate și formare/sudare

304 oferă, în general, ductilitate și duritate puțin mai bune decât 201; ambele sunt ușor formate la rece și desenabile. 201 poate fi călit la o duritate mai mare datorită echilibrului său de aliaj. Sudarea este simplă pentru ambele clase cu proceduri standard de sudare inoxidabil austenitic, dar selecția materialelor de umplutură contează: atunci când sudați 201, luați în considerare metalele de umplutură care mențin rezistența la coroziune (deseori umplutura 308L este recomandată pentru sudurile 304; consultați specificațiile de sudură dacă este necesară o sudare diferită).

Varfuri de sudura si post-sudare

• Curățați suprafețele și îndepărtați contaminanții înainte de sudare pentru a reduce precipitarea și petele de carbură.
• Pentru rezistența critică la coroziune după sudare, luați în considerare pasivarea sau decaparea atunci când aplicația o cere.

5. Cost, disponibilitate și aplicații comune

201 este de obicei mai puțin costisitor din cauza conținutului mai scăzut de nichel și este utilizat pe scară largă acolo unde sensibilitatea costurilor este importantă și cerințele la coroziune sunt moderate. 304 costă mai mult, dar este mai versatil pentru servicii solicitante. Utilizări tipice:

• 201: echipamente de bucătărie de interior, ornamente decorative, chiuvete low-cost, electrocasnice de buget, rame de mobilier și unele interioare de restaurante (unde se efectuează curățare regulată).
• 304: echipamente de prelucrare a alimentelor, rezervoare chimice, dispozitive medicale, fațade arhitecturale, balustrade exterioare și accesorii maritime adiacente.

6. Tabel de comparație rapid alăturat

7. Cum să alegi: listă de verificare practică

• Evaluați mediul: dacă este probabilă expunerea la sare, cloruri sau substanțe chimice dure, alegeți 304.
• Bugetul față de ciclul de viață: dacă costul inițial este critic și expunerea pe durata de viață este ușoară, 201 poate fi economic; pentru o întreținere mai redusă și o viață mai lungă, alegeți 304.
• Aspect și finisaj: Ambele lustruiesc bine, dar 304 menține un aspect mai curat, fără rugină, cu mai puțină întreținere.
• Sudare și fabricare: Pentru îmbinările de sudură critice în serviciu coroziv, preferați 304 și metale de adaos compatibile.
• Testați când nu sunteți sigur: dacă este posibil, obțineți mostre mici, expuneți-le la condițiile așteptate și inspectați după săptămâni/luni pentru semne timpurii de coroziune.

8. Întreținerea, curățarea și prelungirea duratei de viață

Curățarea regulată prelungește durata de viață pentru ambele tipuri. Îndepărtați prompt contaminanții (sare, reziduuri acide, particule de fier). Utilizați produse de curățare fără clorură, spălare delicată cu o perie moale și pasivizare ocazională dacă serviciul industrial o cere. Pentru instalațiile în aer liber, inspecția periodică și curățarea la fața locului reduc șansele de pătare sau coroziune localizată - acest lucru este deosebit de important pentru 201.

9. Recomandări finale

Alegeți 304 atunci când rezistența la coroziune, curățenia și întreținerea redusă sunt priorități. Alegeți 201 când domină constrângerile bugetare și aplicația este în interior sau protejată cu întreținere planificată. Pentru orice aplicație critică pentru siguranță sau igiena (alimentare, medicală, chimică), implicit la 304 sau consultați un inginer de materiale pentru gradul exact și tratamentul termic.