钢和铁的特性及关系，304、304L、316、316L 不锈钢的区别

“钢”和“铁”到底是什么，它们有什么特点，有什么关系？我们平时看到的304、304L、316、316L是从哪里来的，它们之间有什么区别呢？

钢：以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，还有其他元素的材料。 ——GB/T13304-91《钢材分类》

铁：原子序数26的金属元素。铁材料具有较强的铁磁性和良好的塑性和导热性。

不锈钢：耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或不锈的钢。常用的钢种有304、304L、316、316L，属于奥氏体不锈钢的300系列钢种。

304不锈钢

性能介绍

304不锈钢是最常见的钢材。作为用途广泛的钢材，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和力学性能；具有良好的冲压、弯曲等热加工性，无热处理硬化现象（无磁）。 ，工作温度-196℃～800℃）。

适用范围

家居用品（1、2类餐具、橱柜、室内管道、热水器、锅炉、浴缸）

汽车零部件（雨刮器、消声器、成型品）

医疗器械、建材、化学、食品工业、农业、船舶零部件等

304L不锈钢（L为低碳）

性能介绍

作为低碳304钢，其在正常条件下的耐腐蚀性能与304钢相似。但焊接或消除应力后，其抗晶间腐蚀能力优良；无需热处理也能保持良好的性能。耐腐蚀，工作温度-196℃～800℃。

适用范围

用于要求高耐晶界腐蚀的化工、煤炭、石油等行业的户外机械，以及耐热建材零件和热处理困难的零件。

316不锈钢

性能介绍

由于添加了钼，316不锈钢具有优异的耐腐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度，可以在恶劣的条件下使用；它具有优异的加工硬化性能（非磁性）。

适用范围

海水设备、化工、染料、造纸、草酸、化肥等生产设备；摄影、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。

316L不锈钢（L为低碳）

性能介绍

作为316钢的低碳系列，除了具有与316钢相同的特性外，还具有优异的抗晶界腐蚀能力。

适用范围

对耐晶界腐蚀有特殊要求的产品。

化学成分

316和316L不锈钢是含钼不锈钢。 316L不锈钢中的钼含量略高于316不锈钢。由于钢中含有钼，该钢的综合性能优于310和304不锈钢。在高温条件下，当硫酸浓度低于15%和高于85%时，316不锈钢有广泛的用途。 316不锈钢还具有良好的抗氯化物侵蚀能力，因此常用于海洋环境。 316L不锈钢的最大碳含量为0.03，可用于焊接后无法进行退火以及需要最大耐腐蚀性的应用。

耐腐蚀

316不锈钢的耐腐蚀性优于304不锈钢，在纸浆和造纸生产过程中具有良好的耐腐蚀性。此外，316不锈钢还能够抵抗海洋和腐蚀性工业大气的腐蚀。

一般来说，304不锈钢和316不锈钢的耐化学腐蚀性能没有太大区别，但在某些特定介质中存在差异。

最初开发的不锈钢是304。在某些情况下，这种材料对点腐蚀（Pitting Corrosion）敏感。额外添加2-3%的钼可以降低这种敏感性，316由此诞生。此外，这种额外的钼可以减少某些热有机酸的腐蚀。

316不锈钢几乎已经成为食品饮料行业的标准材料。由于全球范围内钼的短缺以及316不锈钢中镍含量较高，316不锈钢的价格比304不锈钢贵。

点蚀是不锈钢表面沉积腐蚀的主要现象，这是由于缺乏氧气，无法形成氧化铬保护层而引起的。

特别是小型阀门，阀板上沉积物的可能性很小，因此点腐蚀也很少见。

在各类水介质（蒸馏水、饮用水、河水、锅炉水、海水等）中，304不锈钢和316不锈钢的耐腐蚀性几乎相同，除非介质中氯离子的含量不同。中度很高，这种情况下316不锈钢比较合适。

大多数情况下，304不锈钢和316不锈钢的耐腐蚀性能没有太大差异，但在某些情况下可能会有很大差异，这需要具体情况具体分析。一般来说，阀门用户应该意识到这一点，因为他们会根据介质来选择容器和管道的材料，不建议向用户推荐材料。

耐热性

316不锈钢在1600度以下间歇使用和1700度以下连续使用都有良好的抗氧化性能。在800-1575度范围内，最好不要连续使用316不锈钢，但在这个温度范围之外连续使用316不锈钢时，不锈钢具有良好的耐热性。 316L不锈钢的抗碳化物析出能力比316不锈钢好，可以在上述温度范围内使用。

热处理

退火在1850-2050度的温度范围内进行，然后进行快速退火，然后快速冷却。 316不锈钢不能通过热处理硬化。

焊接

316不锈钢具有良好的焊接性能。可以使用所有标准焊接方法进行焊接。焊接时，根据用途可采用316Cb、316L或309Cb不锈钢焊条或焊条进行焊接。为了获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢的焊接断面需要在焊后进行退火处理。如果使用316L不锈钢，则不需要焊后退火。

机械性能

奥氏体不锈钢的屈服点是所有钢中最低的。因此，从机械性能的角度来看，奥氏体不锈钢并不是阀杆使用的最佳材料，因为为了保证一定的强度，阀杆的直径会增大。屈服点不能通过热处理提高，但可以通过冷成形提高。

磁的

由于奥氏体不锈钢的广泛使用，给人们留下了所有不锈钢都是无磁的错误印象。对于奥氏体不锈钢来说，基本上可以理解为无磁，淬火锻钢也确实如此。不过冷成型加工的304会有一定的磁性。对于铸钢来说，如果是100%奥氏体不锈钢，是没有磁性的。

奥氏体不锈钢的耐腐蚀性来自于金属表面形成的氧化铬保护层。如果材料被加热到450°C至900°C的高温，材料的结构将发生变化，并且沿着晶体的边缘形成碳化铬。这样，晶体边缘就无法形成氧化铬保护层，导致耐腐蚀性能下降。这种腐蚀称为“晶间腐蚀”。

因此，开发了 304L 不锈钢和 316L 不锈钢来对抗这种腐蚀。 304L不锈钢和316L不锈钢的碳含量较低。由于碳含量减少，不会产生碳化铬，不会发生晶间腐蚀。

需要注意的是，对晶间腐蚀的敏感性较高并不意味着非低碳材料更容易受到腐蚀。在高氯环境中这种敏感性也更高。

请注意，这种现象是由高温（450℃-900℃）引起的。通常焊接是达到该温度的直接原因。对于软座传统蝶阀，由于我们不对阀板进行焊接操作，因此使用低碳不锈钢没有太大意义，但大多数规格都会需要304L不锈钢或316L不锈钢。