Nehrđajući čelik 201 u odnosu na 304 — praktična usporedba, upotreba i kako odabrati

1. Kemijski sastav i mikrostruktura

Nehrđajući čelik klase 201 i 304 su austenitni nehrđajući čelici, što znači da imaju kubičnu mikrostrukturu usmjerenu na lice na sobnoj temperaturi koja daje dobru sposobnost oblikovanja i žilavost. Ključna praktična razlika je sadržaj nikla (Ni): 304 je standardni nehrđajući materijal "18/8" (otprilike 18-20% kroma i 8-10,5% nikla), dok 201 smanjuje sadržaj nikla i povećava mangan (Mn) i dušik (N) kako bi se održala austenitna struktura (tipični rasponi: ~16-18% Cr, ~3,5–5,5% Ni, ~5,5–7,5% Mn). Budući da 201 ima manje nikla i više mangana, obično je jeftiniji, ali njegova točna korozija i mehaničko ponašanje razlikuju se od 304 u stvarnim uvjetima.

2. Otpornost na koroziju i trajnost u stvarnom svijetu

304 ima osjetno bolju otpornost na koroziju od 201 u većini uobičajenih okruženja jer viši sadržaj nikla i malo veći sadržaj kroma stabiliziraju pasivni oksidni film koji štiti nehrđajući čelik. U zatvorenim, suhim ili blago vlažnim okruženjima (kuhinje, unutarnji uređaji, namještaj), 201 može raditi prihvatljivo. Međutim, u agresivnim okruženjima - obalnim mjestima, kloriranoj vodi, izloženosti kemikalijama, linijama za preradu hrane - 304 je sigurniji izbor za izbjegavanje udubljenja, mrlja ili rane površinske hrđe.

Praktične upute

• Koristite 304 za primjenu na otvorenom, u moru ili u kontaktu s hranom gdje je potrebna dugotrajna otpornost na koroziju.
• 201 je prihvatljiv za unutarnje dekorativne dijelove, proračunske uređaje ili aplikacije gdje se planira povremeno održavanje (čišćenje).

3. Magnetska svojstva i ponašanje pri oblikovanju

Budući da 201 ima više mangana i manje nikla, skloniji je djelomičnom magnetskom odgovoru nakon hladne obrade u usporedbi s 304, koji je obično nemagnetičan u žarenom stanju i može postati blago magnetičan nakon teškog oblikovanja. Za primjene u kojima je magnetizam bitan (npr. magnetski senzori, ukrasni nemagnetski hardver), ispitajte uzorak nakon planiranog procesa oblikovanja.

4. Mehanička svojstva, tvrdoća i oblikovanje/zavarivanje

304 općenito nudi malo bolju duktilnost i žilavost od 201; oba su lako hladno oblikovana i mogu se izvlačiti. 201 se može očvrsnuti na veću tvrdoću zbog ravnoteže legure. Zavarivanje je jednostavno za oba stupnja sa standardnim postupcima zavarivanja austenitnog nehrđajućeg čelika, ali bitan je odabir punila: kada zavarivate 201, razmotrite dodane metale koji održavaju otpornost na koroziju (često se 308L punilo preporučuje za 304 zavare; konzultirajte specifikacije zavarivanja ako je potrebno različito zavarivanje).

Savjeti za zavarivanje i naknadno zavarivanje

• Očistite površine i uklonite kontaminante prije zavarivanja kako biste smanjili taloženje karbida i mrlje.
• Za kritičnu otpornost na koroziju nakon zavarivanja, razmislite o pasivizaciji ili luženju kada to primjena zahtijeva.

5. Cijena, dostupnost i uobičajene primjene

201 je obično jeftiniji zbog nižeg sadržaja nikla i naširoko se koristi tamo gdje je osjetljivost na cijenu važna, a zahtjevi za korozijom umjereni. 304 košta više, ali je svestraniji za zahtjevnu uslugu. Tipične upotrebe:

• 201: oprema za unutarnje kuhinje, ukrasne obloge, jeftini sudoperi, jeftini uređaji, okviri namještaja i neki interijeri restorana (gdje se obavlja redovno čišćenje).
• 304: oprema za preradu hrane, kemijski spremnici, medicinski uređaji, arhitektonske fasade, vanjske ograde i oprema za brodove.

6. Brza usporedna tablica

7. Kako odabrati: praktični kontrolni popis

• Procijenite okoliš: ako je vjerojatno izlaganje soli, kloridima ili jakim kemikalijama, odaberite 304.
• Proračun u odnosu na životni ciklus: ako je početni trošak kritičan, a doživotna izloženost blaga, 201 može biti ekonomičan; za manje održavanja i duži život, odaberite 304.
• Izgled i završna obrada: Oba se dobro poliraju, ali 304 održava čišći izgled bez hrđe uz manje održavanja.
• Zavarivanje i izrada: Za kritične zavarene spojeve u korozivnoj uporabi, preferirajte 304 i kompatibilne dodatne metale.
• Testirajte kada niste sigurni: ako je moguće, uzmite male uzorke, izložite ih očekivanim uvjetima i pregledajte nakon tjedana/mjeseci na rane znakove korozije.

8. Održavanje, čišćenje i produljenje vijeka trajanja

Redovito čišćenje produljuje vijek trajanja za oba razreda. Odmah uklonite kontaminante (sol, kisele ostatke, čestice željeza). Koristite sredstva za čišćenje bez klorida, nježno ribanje mekom četkom i povremeno pasiviziranje ako to zahtijevaju industrijske usluge. Za vanjske instalacije, povremeni pregled i čišćenje na licu mjesta smanjuju mogućnost mrlja ili lokalne korozije—ovo je osobito važno za 201.

9. Završne preporuke

Odaberite 304 kada su otpornost na koroziju, čistoća i nisko održavanje prioriteti. Odaberite 201 kada dominiraju proračunska ograničenja i kada je primjena zatvorena ili zaštićena planiranim održavanjem. Za bilo koju sigurnosnu ili higijenski kritičnu primjenu (prehrambena, medicinska, kemijska), zadana vrijednost je 304 ili se obratite inženjeru za materijale za točnu ocjenu i toplinsku obradu.