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1. 304 および 316L ステンレス鋼バルブの意味
ステンレス鋼バルブは通常、304 (鋳造部品の場合は 1.4301 / CF8 として指定されることが多い) と 316L (鋳造部品の場合は 1.4404 / CF3M) の 2 つのオーステナイトグレードで製造されます。 「ステンレス鋼バルブは主に 304 と 316L 材料に分類される」ということは業界の現実を反映しています。304 は汎用グレードであり、316L は塩化物を含む環境での孔食や隙間腐食に対する耐性を向上させるために設計された低炭素のモリブデン含有グレードです。
2. 化学的および機械的な違い (簡潔)
2.1 構成のハイライト
304 ステンレス鋼には、約 18% のクロムと 8 ～ 10% のニッケルが含まれています。 316L には約 2 ～ 3% のモリブデンが添加されており、炭素含有量が低くなります (「L」は低炭素を表します)。モリブデンはハロゲン化物 (塩化物) 環境における局部腐食に対する耐性を大幅に向上させ、316L の低炭素は溶接後の鋭敏化に対する感受性を低減します。
2.2 機械的および製造上の違い
どちらのグレードも周囲温度では同様の強度と延性を持っています。 304 の方がわずかに一般的で、形成がわずかに簡単です。溶接後の耐腐食性が重要な場合には、316L が推奨されます。高温強度または極低温での使用については、代替合金または熱処理を検討する必要があります。
3. 直接比較表: 304 対 316L バルブ
| プロパティ | 304 | 316L |
| 耐食性（一般） | 良い | より良い（特に塩化物に対して） |
| 耐孔食性/耐隙間性 | 塩化物環境では制限される | 大幅改良（モリブデン） |
| 溶接性/溶接後の鋭敏化 | 良い, but higher C may sensitize if not controlled | 優れています (低炭素により感作性が最小限に抑えられます) |
| 代表的な用途 | 生活用水、蒸気、空気、食品加工 | 海水噴霧、化学処理、製薬 |
| コスト | 下位 | より高い（素材と加工） |
4. 一般的な用途 - 各グレードが優先される場合
- 304 バルブの使用例: 飲料水システム、HVAC (蒸気および凝縮水)、食品および飲料 (非酸性)、一般的な工業用水ライン、圧縮空気、および多くの低塩化物化学サービス。
- 316L バルブの使用例: 海洋および海洋機器、ハロゲン化物による化学処理、製薬およびバイオテクノロジー (洗浄および滅菌が行われる場所)、塩化物を含むプロセス流、塩水冷却回路。
- 代替案を検討する場合: 非常に高温、H2S を含むサワーサービス、または高度に酸化する酸では、多くの場合、304/316L ではなく二相ステンレス鋼、ニッケル合金、または特殊な耐食性合金が必要になります。
5. 選考実務チェックリスト（即決ガイド）
- 流体を評価します: 塩化物、酸、または溶剤の存在 → 塩化物またはハロゲン化物が存在する場合は、316L を優先します。
- 動作温度と圧力を確認します。どちらのグレードも一般的なプラント圧力に対応します。特定のバルブメーカーの圧力と温度の定格を確認してください。
- 溶接と製造を検討してください。大規模な溶接が必要で、溶接後の耐食性が必要な場合は、316L を選択するか、低炭素フィラーを指定してください。
- 予算と生涯コスト: 316L は初期費用が高くなりますが、過酷な環境でのダウンタイムと交換コストを削減できます。
- 規格とトレーサビリティを確認する: 材料証明書 (MTC) を要求し、鋳造/鍛造の指定 (例: CF8、CF8M、CF3M) とサプライヤーからの該当するバルブ規格を確認します。
6. 製造、テスト、およびメンテナンスに関するメモ
6.1 溶接と熱処理
溶接による鋭敏化が懸念される場合には 316L が推奨されます。高温にさらされる 304 バルブの場合は、必要に応じて溶接後のアニーリングまたは酸洗い/不動態化を指定します。適切な溶加材を使用し、メーカーの推奨に従って入熱を制御してください。
6.2 表面仕上げと不動態化
表面仕上げは腐食開始部位に影響を与えます。衛生バルブまたは医薬品バルブの場合は、必要に応じて Ra 値と電解研磨を指定します。製造後、特に機械加工や溶接が行われた場合には、保護酸化クロム層を復元するために化学的不動態化を行うことをお勧めします。
6.3 検査、文書化、基準
必ず材料試験証明書 (化学的および機械的) を要求し、バルブ本体の鋳造/鍛造グレードのマーキングを確認してください。一般的な参考資料には、メーカーのデータシートやステンレス鋼の材料規格が含まれます。重要なサービスについては、受け入れの一環として第三者による検査または NDT を要求します。
7. まとめ: 実践的な購入のヒント
- コスト効率が重要な一般的な非塩化物サービスの場合、デフォルトは 304 です。
- 長期的な耐食性と溶接の完全性が重要となる塩化物含有サービス、海洋サービス、化学サービス、または衛生サービスには 316L をお選びください。
- 疑問がある場合は、作動流体の化学的性質とサプライヤーのバルブ材料証明書について話し合ってください。適切な材料を選択すると、総ライフサイクル コストが削減されます。
