18-8 不鏽鋼與 316 不鏽鋼：了解耐腐蝕特性與應用的差異

確定適合您項目的不銹鋼等級首先要了解和辨別材料等級。最受歡迎的等級是 18-8 和 316 不銹鋼。它們都因其實用性和出色的耐氣候腐蝕性能而聞名，但它們的用途卻截然不同。本文旨在闡明 18-8和316 不銹鋼的化學成分、抗腐蝕能力、優選用途等。如果您從事製造業、建築業或任何其他需要高強度重量比材料的行業，那麼這 指南設計 為你。繼續閱讀以了解兩種最常用的不銹鋼的優點和缺點。

什麼是18-8不鏽鋼？

18-8 不銹鋼主要由 18% 的鉻和 8% 的鎳組成，是一種使用範圍較廣的奧氏體不銹鋼。它的結構使其具有很強的耐用性、易於製造和優異的耐腐蝕性。由於其多功能性和多種特性的平衡，它被廣泛應用於食品加工、廚房用具、化學設備等領域。此外，其適度的環境抵抗力和非磁性使其成為許多標準工業和商業用途的實用選擇。

理解18-8組合

術語「18-8」指的是奧氏體不銹鋼，其傳統混合物含有大約 18% 的鉻和 8% 的鎳。鉻透過形成鈍化氧化層來幫助防止腐蝕，而鎳則可以提高材料的強度和延展性。這種組合保證了結構的完整性，並且在大多數環境下能夠防止腐蝕、易於製造或生鏽。由於機械和化學因素和特性的結合，該材料適用於工業和消費產品；因此，它在全球的應用是眾所周知的。

18-8 不銹鋼的應用

18-8 級不銹鋼主要含有鐵、鉻和鎳，因其卓越的特性而被用於各種行業。以下是按不同行業分組的主要用途：

食品飲料行業

• 應用： 廣泛用於製造廚房用具、炊具、餐具及食品加工設備。
• 原因： 其表面不會發生反應，有助於避免污染並符合衛生和清潔標準。
• 日期： 事實證明，即使長時間暴露於酸性或鹼性食物材料中，它仍能保持強度並抗腐蝕。

醫藥行業 

• 應用： 器械和手術工具，以及可消毒的容器。
• 原因： 由於其生物相容性且易於消毒，它是醫療應用的理想選擇。
• 日期： 研究表明，18-8 不銹鋼在暴露於醫院消毒劑時不會受到腐蝕。

汽車產業  

• 應用： 車輛的裝飾和結構部件以及排氣系統。
• 原因： 由於具有較高的抗腐蝕性能和較高的耐熱性，車輛的壽命得到了延長。
• 日期： 該材料能夠在高溫環境下（高達 800°F/427°C）保持其機械性能。

建築部門

• 應用： 伸縮接頭、結構支撐、緊固件和配件。
• 原因： 美學吸引力與惡劣條件下的力量和耐久性相結合。
• 日期： 由於它能長期抵抗鹽水的腐蝕，因此被廣泛應用於沿海建築。

石化及能源領域 

• 應用： 用於儲存和加工化學品和燃料的管道、閥門和罐子。
• 原因： 鋼材高度 耐應力腐蝕開裂和化學 惡劣環境下的攻擊。
• 日期： 實驗室壓力測試顯示其在氯化物和硫化物濃度高的環境中的可靠性。

海洋應用 

• 用法： 水下電纜、錨和船舶配件。
• 原因： 對淡水和鹹水均具有優異的耐腐蝕性。
• 日期： 由於有氧化鉻的保護層，它在水下的表現比在水上更好。

家居用品  

• 用法： 水槽、電器、檯面和水龍頭。
• 原因： 耐用、防污、美觀，適合日常使用。
• 日期： 一項市場趨勢研究顯示，全球超過18%的家庭使用8-60不鏽鋼。

強度、耐腐蝕性和易操作性的出色結合 製造採用 18-8 不鏽鋼 可以說是用途最廣泛的不銹鋼類型。

18-8 與 304 和 316 不鏽鋼等級的比較

18-8 級不銹鋼與 304 級和 316 級不銹鋼密切相關，因為它們都屬於奧氏體不銹鋼系列。尤其：

• 18-8和304： 在商業活動中，「18-8」這個術語經常被濫用來代替「304」。原因是「304」是最常見的 18-8 合金之一，含 18% 的鉻和 8% 的鎳。另一方面，18-8 表示更廣泛的類別，可能包含標準規範內的差異。
• 18-8和316： 儘管 316 屬於奧氏體鋼，但它添加了鉬，因此具有更強的抗氯化物和某些化學物質的腐蝕能力，這使其比 18-8 更適合海洋或化學惡劣環境。然而，對於普通應用來說，18-8 不鏽鋼就足夠了。

總之，特定的應用和環境因素決定了在所有這些選項中使用最佳等級的鋼材。對於大多數一般用途來說，18-8 或 304 更為可靠，而當需要卓越的耐腐蝕性時，316 則是最佳選擇。

316 不銹鋼如何比較？

鉬在 316 中的作用

鉬顯著提高了316不銹鋼的效能。添加約 2-3% 的鉬使 316 不銹鋼具有出色的抵抗氯化物和海洋環境中點蝕和縫隙腐蝕的能力，使其成為海水、除冰鹽和工業化學品暴露的理想選擇。

此外，鉬可增強高溫下的強度保持力，這使得 316 不鏽鋼可用於熱交換器和化學加工設備等高溫應用。研究表明，富鉬鋼比缺乏鉬的鋼具有更強的抗應力腐蝕開裂和晶間腐蝕的能力。

鉬的貢獻進一步提高了合金在惡劣條件下的使用壽命，從而減少了長期維護和更換成本。這種添加劑對於 316 的性能至關重要，並使其有別於 304 等低等級不銹鋼。

為什麼 316 不銹鋼在腐蝕環境中更受歡迎

316 不銹鋼具有較強的抗腐蝕能力，這可以從其複雜的化學成分中看出。 316 不鏽鋼含有 16-18% 的鉻、10-14% 的鎳和 2-3% 的鉬，非常適合抵抗海洋和化學加工工業等氯化物易發環境中的點蝕和縫隙腐蝕。例如，研究顯示鉬可以提高304不銹鋼抵抗氯離子侵蝕的能力。與 304 不鏽鋼不同，316 含有鉬。

此外，316 不銹鋼在這種環境中的有效性因其較高的 PREN（抗點蝕當量數）值而得到增強。 316 不銹鋼的典型 PREN 值為 23 至 28，其性能遠遠優於 304 不銹鋼（PREN 值為 18）。

除此之外，在海水淡化廠、製藥生產和海上石油鑽井平台的機械中也可以看到它的存在。這些設置會使材料暴露在鹽、濕氣和腐蝕性化學物質中。由於該合金能夠在如此惡劣的條件下保持機械和視覺性能，因此不易停機，從而具有成本效益。這增強並鞏固了其作為極端環境首選材料的地位。

316 不銹鋼的常見用途

顯然，316不銹鋼因其耐用性、耐高溫性和耐腐蝕性而被廣泛應用於各個行業。以下是最引人注目的應用程序，以及所提供的詳細資訊和重要數據：

船用設備

• 用於生產緊固件、船用螺旋槳軸和船舶配件。
• 由於其無與倫比的 316 不銹鋼耐海水腐蝕性能，使其非常適合鹽水環境，因此用於船舶行業。
• 此外，也可防止高鹽度條件下的點蝕和縫隙腐蝕。

食品和飲料加工

• 人們錯誤地認為它可用於儲存食物和進行處理活動的罐體、管道和傳送帶中。
• 由於其非反應性且易於清潔，符合衛生要求。
• FDA 的批准保證了它們在食品中使用的安全。

製藥和醫療器械， 

• 用於生產藥品的手術器械、植入物和設備的使用程度與醫學上的使用程度相同。
• 結合化學滅菌過程和體液，因此抵抗力可確保長期性能，從而降低生物相容性問題。
• 純度非常高，確保在生產或使用過程中不會發生污染。

化學加工廠

• 處理酸、鹼和溶劑等腐蝕性物質的反應器、儲槽和熱交換器都會使用它。
• 它是傳統硫酸、鹽酸以及氯化物等強酸的絕佳替代品，可延長設備壽命。

建築和建築應用

• 由於其外觀美觀且耐風化，因此被用於扶手、外牆和外部覆層。
• 它具有耐大氣腐蝕性能，適合在城市和沿海地區環境使用。

海水淡化廠

• 涉及高壓管道、蒸發器和鹽水罐。
• 它可以抵抗海水淡化過程中高鹽水和高溫的腐蝕。

汽車和航空航天

• 在製造承受高熱負荷和機械負荷的零件時，例如排氣歧管、催化轉換器和結構部件。
• 在一些需要準確性和可靠性的航空航天應用中，非磁性具有重要價值。

海上石油和天然氣產業

• 在海底石油管路、閥門零件、平臺本體結構等建造中具有重要意義。
• 能夠抵抗巨大的壓力以及侵蝕性鑽井液和海水化學物質的侵蝕。

316 不銹鋼具有抗氧化性、機械強度以及對極端多變條件的靈活性等優點，因其可靠性和低運營成本而變得越來越受歡迎。廣泛的應用凸顯了316不銹鋼在全球技術進步和基礎設施發展中的作用。

了解 18-8 與 316 的耐腐蝕性

分析鉻和鎳含量

18-8 不銹鋼含有約 18% 的鉻和 8% 的鎳，這使其具有耐腐蝕性和強度。然而，316 不鏽鋼的鉻成分與 18-8 相似，但鎳濃度相對較高（為 10%），並含有 2-3% 的鉬。 316中精確添加的鉬提高了抗氯化物和酸性環境腐蝕的性能。這兩種合金都具有出色的耐腐蝕性，但 316 的成分使得這種 具有更極端腐蝕條件的合金 更加合適。

比較不同環境下的耐腐蝕性能

不同環境的考量仍然認為不銹鋼等級的化學成分非常重要。例如，304 不銹鋼在溫和化學物質或暴露於廣泛大氣元素等中等條件下有效。然而，海水等鹽度較高的海洋環境可能會導致 304 不銹鋼因氯化物而出現點蝕或局部腐蝕。

另一方面，316 不銹鋼具有優越 由於其含有鉬，在海洋環境中具有良好的性能。研究表明，316 不銹鋼在抗點蝕當量數 (PREN) 方面優於 304 不銹鋼，316 不銹鋼的抗點蝕當量數較高，為 23 至 28，而 304 不銹鋼的抗點蝕當量數則為 18 至 20。

對於氯化物濃度極高的海水淡化廠或化學罐等情況，316 不鏽鋼隨時間表現出比 304 更好的結構完整性。隨著溫度的升高，腐蝕的可能性也會增加，這反過來使得 316 在高溫氯化物環境中更有用。研究表明，在 2 中添加 3-316% 的鉬可以降低縫隙腐蝕的可能性，這種現像在腐蝕環境中的緊密配合部件中很常見。

最後，還是要根據氯化物濃度、溫度和行業的特定要求來選擇正確的不銹鋼，當 316 的耐腐蝕性能可能太差時，建議使用 304 型不銹鋼。

合金元素對耐腐蝕性的影響

合金元素對於提高不銹鋼的耐腐蝕性至關重要。鈍化氧化層形成的主要元素是鉻，因為它有助於保護鋼免受氧化和腐蝕。鎳除了能提高延展性之外，還有利於整體耐腐蝕性，特別是在酸性介質中。在某些等級中，例如 316，存在鉬，這對於防止含氯離子環境中的縫隙腐蝕和點蝕很有用。透過這些元素的適當​​組合，不銹鋼能夠抵抗某些環境條件，因此可以用於各個行業。

為什麼在您的應用程式中選擇 18-8 而不是 316？

影響不銹鋼緊固件選擇的因素

耐腐蝕

在使用不銹鋼緊固件時，所需的耐腐蝕程度是一個關鍵的考慮因素。在普通環境中，不銹鋼，尤其是 304 級 18-8 型，具有較高的鎳和鉻含量，可充分防止生鏽和輕度腐蝕。然而，由於添加了鉬，316 級不銹鋼在工業化學品或海洋環境等惡劣環境中更受青睞，鉬具有抗點蝕和縫隙腐蝕的性能。例如，事實證明，在氯濃度較高的環境（如鹽水）中，316 不銹鋼的性能比 18-8 不銹鋼的性能好得多。

機械強度

關於不銹鋼緊固件，其餘需要關注的方面是它們的機械性能，特別是抗拉強度和屈服強度。耐腐蝕等級 18-8 和 316 都因其重量強度比而著稱，儘管它們略有不同。由 18-8 不銹鋼製成的緊固件由於成分細微差異，通常具有更高的初始抗拉強度。然而，由於 316 級緊固件具有卓越的增強冶金結構，在長期壓力和極端環境條件下更加可靠。

成本影響

專案最重要的因素之一是成本，特別是對於那些需要大量緊固件的專案。一般來說，18-8 不銹鋼比 316 不銹鋼便宜，因為後者使用鉬，而鉬是一種昂貴的合金成分。在對防潮和防腐蝕性能關注較少的地區，定價差異可能更為有利。例如，在內陸建築專案或低濕度環境中使用的18-8緊固件可以實現成本效益。

耐溫性

對於處理高溫或變化溫度的應用，應檢查緊固件材料的工作範圍。 18-8 和 316 不鏽鋼都具有中等的耐熱性，但是 316 還具有額外的抗結垢性，並且由於含有鉬，在較高溫度下也能保持強度。因此，316最適合用於環境較惡劣的工業熱交換器和爐設備。

磁性

兩種類型都是奧氏體，因此大多無磁性，但某些用途需要非常低的磁響應性。 316 不銹鋼緊固件含有鉬，磁導率低於 18-8，因此可用於低磁性至關重要的地方，例如非常精密的電子或醫療設備。

政府和行業法規

符合指定的行業標準有助於縮小緊固件的選擇範圍。例如，食品和製藥製造業往往需要 316 級不銹鋼，因為它更難污染且更容易消毒。另一方面，建築和汽車行業可能更青睞 18-8 級，因為它具有更好的價值 與其他通用不銹鋼相比.

透過評估所有這些變數（腐蝕程度、機械強度、成本、材料可承受的熱量、磁性程度以及對行業文件的遵守情況），工程師和設計師可以選擇最適合其應用的不銹鋼緊固件。

成本考量：18-8 不鏽鋼與 316 不鏽鋼

在比較兩種材料時，總是需要考慮成本，在本例中是 18-8 不銹鋼與 316 不銹鋼。一般來說， 18-8不銹鋼 由於它更容易獲得，而且組成更簡單，因此成本更低。因此，對於注重成本且不太暴露於極端條件下的用途來說，它是首選材料。

相反，316 不銹鋼由於鉬含量較高，從而增加了其耐腐蝕性，因此成本更高。在需要更高耐用性的腐蝕性或極端的海洋或化學加工環境中的應用，其成本的增加是合理的。

與任何決策一樣，必須始終在預算限制和完成預期工作的績效要求之間取得權衡。

每種類型的優點和缺點是什麼？

了解拉伸強度和耐久性

由於其相對較好的耐化學性，18-8 相比之下，不銹鋼的表現令人滿意 至316不銹鋼。與 316 相比，其耐化學性較低，導致其在長期高腐蝕環境中的性能下降。 18-8 不銹鋼的抗拉強度和耐用性使其適用於許多常規用途。

316 不銹鋼具有優異的抗拉強度和耐用性，尤其是暴露於氯化物、酸和高溫時。其富含鉬的成分使其在極端環境下具有更好的性能，有利於要求苛刻的工業和海洋應用，使其成為極端條件下的理想選擇。

評估高耐腐蝕需求

316 不銹鋼通常是最佳選擇，因為其成分增加。其鉬含量為 2-3%，具有更高的抗點蝕和縫隙腐蝕能力，特別是對於含有氯化物的區域。這使得它可用於經常面對腐蝕性物質的海洋、化學加工和醫療設施。

最近的材料研究表明，316 不銹鋼可以承受高達一千 ppm 的氯離子而不會失去其完整性，而 18-8 不銹鋼的完整性在兩百 ppm 以上就會開始惡化。此外，316不銹鋼也表現出了更高的抗加熱氧化性能，使其能夠在一千二百華氏度（649攝氏度）及以上的環境中工作，從而領先於18-8等級鋼在熱環境中的使用。

選擇高耐腐蝕材料時需要考慮的另一個方面是材料的終身成本。 316 不銹鋼一開始可能比較貴，但在減少維護需求之後的長期成本效益超過了前期成本，特別是在因材料腐蝕而導致停機造成安全隱患的情況下。

維護要求和使用壽命

與其他合金一樣，316 不銹鋼由於其出色的耐腐蝕性而幾乎不需要關注；然而，它確實需要定期清潔以最大限度地延長其使用壽命。在持續暴露於氯化物或濕氣的環境中，應定期清除 316 不銹鋼表面的污染物。其基礎耐久性意味著幾十年內幾乎不需要維護就能保持結構完整性。這進一步減少了更換和維修的需要。然而，為了確保在高壓力條件下實現最佳性能，需要定期檢查。總而言之，316 不銹鋼因其堅固的特性和極少的維護而成為長期應用的經濟實惠的選擇。

常見問題（FAQ）

Q：18-8 與 316 不鏽鋼有何不同？

答：差別在於它們的化學結構和抗腐蝕程度。 304-18 被稱為 8 不銹鋼，由 18% 的鉻和 8% 的鎳組成。另一方面，316 不銹鋼含有 16% 的鉻、10% 的鎳和 2% 的鉬，這使得該合金具有更好的耐腐蝕性，尤其是在腐蝕性化學物質方面。

Q：在耐腐蝕性能方面，18-10不銹鋼和316不銹鋼有何區別？

答：18-10，也稱為 304 級不銹鋼，具有足夠的耐腐蝕性，但不如 316 不銹鋼，後者的耐腐蝕性更強，尤其是在具有腐蝕性化學物質的惡劣環境中。

Q：在成本方面，316 與 304 有何不同？

答：316 不銹鋼的價格差異與耐腐蝕性的增強有關。由於其化學成分中含有鉬，其成本也較高。這使得 316 不銹鋼可用於需要高抗腐蝕性能的應用。

Q：船舶應用使用哪種不銹鋼？

答：316 不銹鋼在海洋應用中廣受歡迎，因為它具有出色的耐腐蝕性以及在鹽分和腐蝕性環境中的強度。

Q：304 和 316 不鏽鋼的應用有何不同？

答：304 不銹鋼用於通用用途，但 316 不銹鋼用於對耐腐蝕要求更高的專用用途，例如化學加工、石油和天然氣工業以及海洋應用。

Q：18-8 不鏽鋼可以作為 304 不鏽鋼的替代品嗎？

答：是的，18-8 不銹鋼是被稱為「304 不銹鋼」的一種不銹鋼，它們是同一種材料，因此可以互換。它們具有幾乎相同百分比的鉻和鎳成分，這使它們具有良好的耐腐蝕性並且易於加工。

Q：18-8不鏽鋼、a2、a4不鏽鋼的強度有什麼差別？

答：18-8 不鏽鋼和 A304 不鏽鋼都具有良好的強度和耐腐蝕性。 A2 級不銹鋼與 A304 大致相同，而 A4 級不銹鋼（與 316 類似的更高等級）具有更高的強度和抗腐蝕能力，使其能夠承受更惡劣的環境。

Q：316 不銹鋼是否需要在某些條件下才能發揮最佳性能？

答：是的，316 鋼周圍的環境會影響其性能。性能最佳的條件是具有高抗腐蝕性能的條件，特別是對氯化物和酸性條件。

Q：在什麼情況下合金鋼比 316 不鏽鋼更受歡迎？

答：在某些建築和機械應用中，可能優先選擇合金鋼和不銹鋼，因為合金鋼的抗拉強度和硬度較高，比耐腐蝕性更有價值。

Q：如果我對 18-8 和 316 不鏽鋼之間的差異有進一步疑問，我該找誰？

答：要獲取更多信息，您可以聯繫我們或合格的冶金學家或材料工程師，他們可以就 18-8 和 316 不銹鋼的選擇提供具體建議。

參考資料

1. 18-8 不銹鋼在傳熱條件下熱濃燒鹼溶液中的腐蝕行為

• 作者： M.Yasuda 等人
• 日誌： 腐蝕
• 發布時間： 1年1985月XNUMX日。
• 主要發現： 本研究評估了 AISI 304（18-8）和 AISI 316 不鏽鋼在熱濃苛性鈉溶液腐蝕介質中的腐蝕行為。由於加熱表面上的鈍化膜破裂，AISI 316 被發現比 AISI 304 更容易腐蝕 （Yasuda 等，1985 年，第 720-727 頁）.

2-18系列不鏽鋼長期時效後組織與機械性質的變化

• 作者： Tohru Mimino 等人

• 日誌： 伊西吉國際
• 出版年份： 1969
• 主要調查結果: 本文探討了長時間高溫下時效對18-8不銹鋼力學性能的影響，強調了結構的損傷及其對力學行為的影響（Mimino 等人，1969 年，第 472-482 頁）.

3. SS 18/8 合金在患者人工唾液中的耐腐蝕性 

• 作者： Chandrasekaran Priya Jane 等人
• 日誌： 國際腐蝕與阻垢雜誌
• 出版年份： 2021
• 主要發現： 本文研究了 SS 18/8 合金在人工唾液中的耐腐蝕性能，結果顯示某些因素（如一些 Digene Tablet 汁液的存在）會削弱其耐腐蝕性。它沒有直接將其與 316 型進行比較，但確實揭示了 18-8 不銹鋼的性能（Priya 等人，2021 年）.

4. ENO 液對義齒支架 SS 18/8 部件在人工唾液中的耐腐蝕性的影響 

• 作者： CJ Priya 等人
• 日誌： 國際腐蝕與阻垢雜誌
• 發布日期： 2021 年 9 月 22 日
• 主要發現： 本研究同樣追蹤了 ENO 果汁對 SS 18/8 合金在人工唾液中的耐腐蝕性的影響，這次沒有與 316 型直接比較（Priya 等人，2021 年）.

5. 不銹鋼

6. 鋼鐵

7. 合金