Ανοξείδωτο ατσάλι 316L: Χαμηλής ποιότητας-Ανθρακα με ανώτερη αντίσταση στη διάβρωση

Τι είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 316L;

Το 316L είναι ένας ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας-που περιέχει μολυβδαίνιο με περιεκτικότητα σε άνθρακα περιορισμένη στο 0,030% κατ' ανώτατο όριο. Η ονομασία L σημαίνει χαμηλό άνθρακα. Η προσθήκη μολυβδαινίου 2,0-3,0% δίνει στον βαθμό σημαντικά καλύτερη αντίσταση στη διάβρωση με αυλάκια και ρωγμές σε περιβάλλοντα χλωρίου από την οικογένεια 304, ενώ η χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα διατηρεί αυτήν την αντίσταση μετά τη συγκόλληση αποτρέποντας την καθίζηση καρβιδίου του χρωμίου στα όρια των κόκκων.

Ο βαθμός χαρακτηρίζεται UNS S31603 στο αμερικανικό σύστημα, 1,4404 (X2CrNiMo17-12-2) στο EN 10088, SUS316L στο JIS και 022Cr17Ni12Mo2 στο σύστημα κινεζικών GB. Καλύπτεται από το ASTM A240 για πλάκα, φύλλο και λωρίδα, A312/A213/A269 για σωλήνα και σωλήνα και A276 για ράβδο.

Χημική Σύνθεση (ASTM A240)

Στοιχείο	C	Mn	P	S	Σι	Cr	Ni	Μο	N
Περιεχόμενο, %	0,030 μέγ	2,00 μέγ	0,045 μέγ	0,030 μέγ	0,75 μέγ	16.0-18.0	10.0-14.0	2.00-3.00	0,10 μέγ

Μηχανικές ιδιότητες (ASTM A240, Ανοπτημένη)

Ιδιοκτησία	Απαίτηση
Αντοχή σε εφελκυσμό Rm	485 MPa min
Ισχύς διαρροής 0,2% Rp0,2	170 MPa min
Επιμήκυνση σε 50 mm	40% ελάχ
Σκληρότητα	217 HB / 95 HRB μέγ

Αντοχή στη διάβρωση

Το 316L προσφέρει εξαιρετική αντοχή σε ένα ευρύ φάσμα διαβρωτικών μέσων:

Χλωριούχα-περιβάλλοντα, όπου η περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο αυξάνει τον ισοδύναμο αριθμό αντίστασης διάτρησης (PREN) σε περίπου 24, έναντι περίπου 18-19 για 304 λίτρα.

Διακοκκώδης διάβρωση μετά τη συγκόλληση, που εξαλείφεται από τη μέγιστη περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,030%.

Οργανικά οξέα, τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα και πολλά αραιά ανόργανα οξέα σε μέτρια θερμοκρασία.

Ρηγμάτωση λόγω διάβρωσης κατά της καταπόνησης στην υπηρεσία χλωρίου, σημαντικά καλύτερη από το 304 αλλά όχι άνοσο. για σοβαρή βύθιση στο θαλασσινό νερό, συνιστώνται υψηλότερες-ποιότητες κράματος.

Συγκολλησιμότητα και Κατασκευή

Το 316L συγκολλάται εύκολα με όλες τις συμβατικές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένων των GTAW, GMAW, SMAW και SAW, χρησιμοποιώντας ταιριαστό μέταλλο πλήρωσης όπως το ER316L. Λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι διατηρούν πλήρη αντίσταση στη διάβρωση χωρίς θερμική επεξεργασία μετά την{3}}συγκόλληση, κάτι που αποτελεί αποφασιστικό πλεονέκτημα σε μεγάλες κατασκευές όπως δεξαμενές αποθήκευσης, αγωγοί και δοχεία επεξεργασίας. Ο βαθμός είναι επίσης πολύ μορφοποιήσιμος, με καλή ολκιμότητα για βαθύ τράβηγμα, κάμψη και κύλιση, και μπορεί να κατεργαστεί, αν και λειτουργεί-σκληραίνει πιο γρήγορα από τον ανθρακούχο χάλυβα.

Εφαρμογές ιατρικής και υψηλής καθαρότητας-

Για εμφυτεύσιμες ιατρικές συσκευές, χρησιμοποιείται μια ειδική έκδοση κενού-λιωμένης αέρος που ονομάζεται 316LVM (χαμηλή τήξη κενού), η οποία καθορίζεται στο ASTM F138 και το ISO 5832-1. Αυτό το υλικό έχει καθαρότερη μικροδομή και αυστηρότερα όρια συμπερίληψης από το τυπικό 316L και οι συσκευές που κατασκευάζονται από αυτό αξιολογούνται για βιοσυμβατότητα σύμφωνα με τη σειρά ISO 10993. Σε φαρμακευτικές εγκαταστάσεις και εγκαταστάσεις ημιαγωγών, το 316L με ηλεκτρογυαλισμένες ή μηχανικά γυαλισμένες επιφάνειες είναι το τυπικό υλικό για σωληνώσεις υψηλής καθαρότητας, επειδή καθαρίζεται εύκολα, δεν απορροφά ρύπους και δεν διοχετεύει μεταλλικά ιόντα στη ροή του προϊόντος.

Τυπικές Εφαρμογές

Εξοπλισμός και σωληνώσεις χημικών και πετροχημικών διεργασιών.

Εξοπλισμός φαρμακευτικής, βιοτεχνολογίας και επεξεργασίας τροφίμων.

Θαλάσσιες κατασκευές, παράκτια αρχιτεκτονική και εξοπλισμός σκαφών.

Εναλλάκτες θερμότητας, συμπυκνωτές και συστήματα νερού ψύξης.

Ιατρικά εμφυτεύματα (316LVM) και χειρουργικά εργαλεία.

Εγκαταστάσεις ημιαγωγών και υπερ{0}}καθαρού νερού.

Κρυογονική αποθήκευση και μεταφορά υγροποιημένων αερίων.

Συχνές Ερωτήσεις

Q1. Τι είναι η διακοκκώδης διάβρωση και γιατί το 316L αντιστέκεται;

Η διακοκκώδης διάβρωση προσβάλλει τα όρια των κόκκων του ανοξείδωτου χάλυβα μετά από συγκόλληση ή έκθεση σε υψηλές{{0} θερμοκρασίες, που προκαλείται από την καθίζηση των καρβιδίων του χρωμίου στα όρια και την εξάντληση του παρακείμενου χρωμίου. Η χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα των 316L (0,030% μέγιστο) ελαχιστοποιεί τον σχηματισμό καρβιδίου, διατηρώντας το παθητικό φιλμ σε ολόκληρη τη δομή, έτσι οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι διατηρούν την αντίστασή τους στη διάβρωση χωρίς ανόπτηση μετά-συγκόλλησης.

Ε2. Μπορεί το 316L να χρησιμοποιηθεί για ιατρικά εμφυτεύματα;

Ναί. Το εμφύτευμα-βαθμού 316L, γνωστό ως 316LVM, καθορίζεται στο ASTM F138 και το ISO 5832-1 και χρησιμοποιείται για ορθοπεδικές βίδες, πλάκες και άλλες συσκευές. Η αντοχή στη διάβρωση, η βιοσυμβατότητα και η ολκιμότητα του επαληθεύονται για μακροχρόνια εμφύτευση και οι συσκευές αξιολογούνται σύμφωνα με τη σειρά βιολογικής αξιολόγησης ISO 10993.

Ε3. Πώς συμπεριφέρεται το 316L σε κρυογονική θερμοκρασία;

Το 316L διατηρεί την ολκιμότητα και τη σκληρότητά του σε περίπου -196 βαθμούς Κελσίου λόγω της σταθερής ωστενιτικής δομής του. Είναι ένα τυπικό υλικό για δεξαμενές αποθήκευσης LNG, κρυογονικές σωληνώσεις και εξαρτήματα αεροδιαστημικής και δεν υφίσταται το εύθραυστο κάταγμα που επηρεάζει τους φερριτικούς ή μαρτενσιτικούς χάλυβες σε χαμηλή θερμοκρασία.

Ε4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ 316 και 316L;

Η περιεκτικότητα σε άνθρακα: 316 επιτρέπει έως και 0,08%, ενώ το 316L περιορίζεται στο 0,030%. Σε κατάσταση ανόπτησης οι μηχανικές ιδιότητες είναι σχεδόν ίδιες. Η διαφορά εμφανίζεται μετά τη συγκόλληση, όπου το 316L αποφεύγει την ευαισθητοποίηση και τη διακοκκώδη διάβρωση χωρίς θερμική επεξεργασία μετά την{7}}συγκόλληση.

Q5. Είναι το 316L κατάλληλο για θαλασσινό νερό;

Το 316L είναι κατάλληλο για ήπιες θαλάσσιες ατμόσφαιρες, ζώνες εκτόξευσης και θαλασσινό νερό χαμηλής-ταχύτητας σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Για μόνιμη βύθιση, ρωγμές ή στάσιμες συνθήκες ή ζεστό θαλασσινό νερό, μπορεί να προκύψει διάβρωση με κοιλώματα και ρωγμές, και συνήθως προσδιορίζονται 6% μολυβδαίνιο super ωστενιτικού ή διπλού τύπου.

Ε6. Γιατί προστίθεται μολυβδαίνιο στα 316L;

Το μολυβδαίνιο βελτιώνει την αντίσταση στη διάβρωση με κοιλότητες και ρωγμές στα μέσα χλωρίου και αυξάνει την αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Η περιεκτικότητα 2,0-3,0% σε μολυβδαίνιο είναι ο κύριος λόγος που το 316L υπερτερεί των 304L σε θαλάσσιες, χημικές και φαρμακευτικές υπηρεσίες.