(1) 304、304L、316 和 316L 材料有什么基本區(qū)別？

304、304L、316 和 316L 是美國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)(ANSI 或 ASTM)的不銹鋼種代號(hào)，隸屬于奧氏體不銹鋼的 300 系列一類鋼。與國(guó)內(nèi)材料標(biāo)準(zhǔn)(GB/T)對(duì)應(yīng)的牌號(hào)是 06Cr19Ni10（304）、022Cr19Ni10（304L）、06Cr17Ni12Mo2 （316）、022Cr17Ni12Mo2（316L）。通常把這類不銹鋼統(tǒng)稱為 18—8不銹鋼。

(2) 為什么法蘭接頭不應(yīng)采用 304 和 316 等一類材料的螺栓? 

如前面幾講所述，法蘭接頭一是因內(nèi)壓力作用使兩法蘭密封面分離，引起墊片應(yīng)力相應(yīng)減少，二是因 高溫下墊片蠕變松弛或螺栓本身蠕變引起螺栓力松弛，同樣使墊片應(yīng)力下降，以至法蘭接頭發(fā)生泄漏失效。

實(shí)際運(yùn)行中，螺栓力松弛是不可避免的，初始擰緊的螺栓力總會(huì)隨時(shí)間而有所跌落。特別是處于高溫 和劇烈循環(huán)工況的法蘭接頭，經(jīng)過10000 小時(shí)運(yùn)行后，螺栓載荷損失常會(huì)超過50%，并隨時(shí)間的延續(xù)和溫度 的提高而衰減下去。

由(1)可見，304 和 316 一類奧氏體不銹鋼的力學(xué)強(qiáng)度低，304 的室溫屈服強(qiáng)度僅為205MPa，316 也只有210MPa。因此，為了提高螺栓抗松弛和抗疲勞的能力，采取提高安裝螺栓力的措施，如在后續(xù)的講壇中 將會(huì)講到采用安裝螺栓力時(shí)，要求安裝螺栓應(yīng)力達(dá)到 70%的螺栓材料屈服強(qiáng)度，這樣就必須提高螺栓 材料的強(qiáng)度等級(jí)，采用高強(qiáng)度或中強(qiáng)度合金鋼螺栓材料。顯易而見，除鑄鐵、非金屬法蘭或橡膠墊片外，對(duì)于壓力等級(jí)較高法蘭或墊片應(yīng)力較大的半金屬和金屬墊片，304、316 這類低強(qiáng)度材料螺栓，因螺栓力不夠而達(dá)不到密封要求。

這里需要特別關(guān)注的是在美國(guó)不銹鋼螺栓材料標(biāo)準(zhǔn)中304和316分別有兩個(gè)類別，即304的B8 Cl.1和B8 Cl.2 以及 316 的 B8M Cl.1 和 B8M Cl.2。Cl.1 是經(jīng)過碳化物固溶處理，而 Cl.2 除固溶處理外，還經(jīng)過 應(yīng)變強(qiáng)化處理。雖然 B8 Cl.2 和 B8 Cl.1 在耐化學(xué)腐蝕性上沒有根本區(qū)別，但相對(duì) B8 Cl.1，B8 Cl.2 的 力學(xué)強(qiáng)度獲得相當(dāng)提高，如直徑為3/4”的B8 Cl.2 螺栓材料的屈服強(qiáng)度為550MPa，而所有直徑的 B8 Cl.1 螺栓材料的屈服強(qiáng)度僅為205MPa，兩者相差兩倍以上。國(guó)內(nèi)螺栓材料標(biāo)準(zhǔn)中的 06Cr19Ni10(304)、06Cr17Ni12Mo2(316)，與B8 Cl.1 和 B8M Cl.1 相當(dāng)。[注：GB/T 150.3《壓力容器 第三部分 設(shè)計(jì)》中的螺栓材料 S30408 與 B8 Cl.2 相當(dāng)；S31608 與 B8M Cl.1 相當(dāng)。

值得注意的是當(dāng)采用 304、316 這類低強(qiáng)度螺栓材料，甚至在安裝階段，由于沒有對(duì)扭矩進(jìn)行控制，螺栓可能已超過材料屈服強(qiáng)度，甚至發(fā)生斷裂。自然，若耐壓試驗(yàn)或開始運(yùn)行就出現(xiàn)了泄漏，即使繼續(xù)擰緊螺栓，螺栓力也上不去，不能阻止泄漏。此外，這些螺栓拆卸后不能重復(fù)使用，因螺栓已經(jīng)產(chǎn)生了變形，螺栓截面尺寸變小，再安裝就容易發(fā)生擰斷。