316

Wstęp

Gatunek 316 to standardowy gatunek zawierający molibden, drugi co do ważności po gatunku 304 wśród austenitycznych stali nierdzewnych. Molibden zapewnia stali 316 lepszą ogólną odporność na korozję niż w gatunku 304, w szczególności wyższą odporność na korozję wżerową i wżerową w środowiskach chlorkowych.

Gatunek 316L, niskowęglowa wersja stali 316, jest odporny na uczulenie (wydzielanie węglików na granicy ziaren). Dlatego jest szeroko stosowany w elementach spawanych o dużej grubości (powyżej około 6 mm). Zazwyczaj nie ma znaczącej różnicy w cenie między stalą nierdzewną 316 a 316L.

Struktura austenityczna nadaje tym gatunkom doskonałą wytrzymałość, nawet w temperaturach kriogenicznych.

W porównaniu ze stalami nierdzewnymi austenitycznymi chromowo-niklowymi, stal nierdzewna 316L charakteryzuje się większą wytrzymałością na pełzanie, pękanie i rozciąganie w podwyższonych temperaturach.

Kluczowe właściwości

Właściwości te są określone dla płaskich wyrobów walcowanych (blach, arkuszy i kręgów) w normach ASTM A240/A240M. Podobne, ale niekoniecznie identyczne właściwości są określone dla innych produktów, takich jak rury i pręty, w ich odpowiednich specyfikacjach.

Kompozycja

Tabela 1. Zakresy składu dla stali nierdzewnych 316L.

Stopień

 

C

Mn

Si

P

S

Cr

Mo

Ni

N

316L

Min

-

-

-

-

-

16,0

2,00

10,0

-

Maksym

0,03

2.0

0,75

0,045

0,03

18,0

3,00

14,0

0,10

Właściwości mechaniczne

Tabela 2. Właściwości mechaniczne stali nierdzewnych 316L.

Stopień

Wytrzymałość na rozciąganie
(MPa) min

Yield Str
0,2% dowodu
(MPa) min

Długi
(% w 50 mm) min

Twardość

Rockwell B (HR B) max

Brinell (HB) max

316L

485

170

40

95

217

Właściwości fizyczne

Tabela 3.Typowe właściwości fizyczne stali nierdzewnych gatunku 316.

Stopień

Gęstość
(kg/m3)

Moduł sprężystości
(GPa)

Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej (µm/m/°C)

Przewodność cieplna
(W/mK)

Ciepło właściwe 0-100°C
(J/kg.K)

Rezystywność elektryczna
(nΩ.m)

0-100°C

0-315°C

0-538°C

W temperaturze 100°C

W temperaturze 500°C

316/L/H

8000

193

15.9

16.2

17,5

16.3

21,5

500

740

Porównanie specyfikacji klas

Tabela 4.Specyfikacje gatunków stali nierdzewnych 316L.

Stopień

UNS
No

Stary brytyjski

Norma europejska

szwedzki
SS

japoński
JIS

BS

En

No

Nazwa

316L

S31603

316S11

-

1,4404

X2CrNiMo17-12-2

2348

SUS 316L

Uwaga: Porównania te mają charakter jedynie przybliżony. Niniejsza lista służy jako porównanie materiałów o podobnej funkcjonalności, a nie jako zestawienie równoważnych materiałów umownych. W przypadku konieczności zastosowania dokładnych odpowiedników należy zapoznać się z oryginalną specyfikacją.

Możliwe oceny alternatywne

Tabela 5. Możliwe gatunki alternatywne dla stali nierdzewnej 316.

Tabela 5.Możliwe alternatywne gatunki stali nierdzewnej 316.

Stopień

Dlaczego można by wybrać tę opcję zamiast 316?

317L

Wyższa odporność na chlorki niż w przypadku stali 316L, ale podobna odporność na korozję naprężeniową.

Stopień

Dlaczego można by wybrać tę opcję zamiast 316?

317L

Wyższa odporność na chlorki niż w przypadku stali 316L, ale podobna odporność na korozję naprężeniową.

Odporność na korozję

Doskonała w różnych warunkach atmosferycznych i wielu mediach korozyjnych – generalnie bardziej odporna niż stal 304. Podatna na korozję wżerową i wżerową w ciepłych środowiskach chlorkowych oraz na korozję naprężeniową powyżej około 60°C.°C. Uważany za odporny na wodę pitną o stężeniu chlorków do około 1000 mg/l w temperaturze otoczenia, zmniejszającym się do około 500 mg/l w temperaturze 60°C.

316 jest zwykle uważane za standardstal nierdzewna klasy morskiej, ale nie jest odporny na ciepłą wodę morską. W wielu środowiskach morskich stop 316 wykazuje korozję powierzchniową, zwykle widoczną jako brązowe przebarwienia. Jest to szczególnie widoczne w szczelinach i szorstkiej powierzchni.

Odporność na ciepło

Dobra odporność na utlenianie przy pracy przerywanej do 870°C i w ciągłej eksploatacji do 925°C. Ciągłe stosowanie 316 w 425-860°Zakres C nie jest zalecany, jeśli istotna jest późniejsza odporność na korozję wodną. Gatunek 316L jest bardziej odporny na wytrącanie węglików i może być stosowany w powyższym zakresie temperatur. Gatunek 316H charakteryzuje się wyższą wytrzymałością w podwyższonych temperaturach i jest czasami stosowany w zastosowaniach konstrukcyjnych i ciśnieniowych w temperaturach powyżej około 500°C.°C.

Obróbka cieplna

Obróbka w roztworze (wyżarzanie) – ogrzewanie do 1010-1120°C i szybko schładzać. Gatunki te nie mogą być utwardzane poprzez obróbkę cieplną.

Spawalniczy

Doskonała spawalność wszystkimi standardowymi metodami spawania i łączenia, zarówno z materiałem dodatkowym, jak i bez niego. Grube profile spawane ze stali gatunku 316 wymagają wyżarzania po spawaniu w celu uzyskania maksymalnej odporności na korozję. Nie jest to wymagane w przypadku stali 316L.

Stal nierdzewna 316L nie nadaje się na ogół do spawania metodą acetylenowo-tlenową.

Obróbka skrawaniem

Stal nierdzewna 316L ma tendencję do utwardzania się w przypadku zbyt szybkiej obróbki. Z tego powodu zaleca się stosowanie niskich prędkości i stałych posuwów.

Stal nierdzewna 316L jest również łatwiejsza w obróbce w porównaniu ze stalą nierdzewną 316 ze względu na niższą zawartość węgla.

Obróbka na gorąco i na zimno

Stal nierdzewną 316L można obrabiać na gorąco, stosując większość powszechnie stosowanych technik obróbki cieplnej. Optymalna temperatura obróbki cieplnej powinna mieścić się w zakresie 1150–1260°C.°C i z pewnością nie powinna być niższa niż 930°C. Wyżarzanie po obróbce należy przeprowadzić w celu uzyskania maksymalnej odporności na korozję.

Większość typowych operacji obróbki plastycznej na zimno, takich jak cięcie, ciągnienie i tłoczenie, można wykonać na stali nierdzewnej 316L. Po obróbce należy przeprowadzić wyżarzanie w celu usunięcia naprężeń wewnętrznych.

Hartowanie i utwardzanie przez zgniot

Stal nierdzewna 316L nie twardnieje pod wpływem obróbki cieplnej. Można ją utwardzić poprzez obróbkę na zimno, co również może prowadzić do zwiększenia wytrzymałości.

Aplikacje

Typowe zastosowania obejmują:

Sprzęt do przygotowywania żywności, szczególnie w środowiskach zawierających chlorki.

Produkty farmaceutyczne

Zastosowania morskie

Zastosowania architektoniczne

Implanty medyczne, w tym szpilki, śruby i implanty ortopedyczne, takie jak całkowite wymiany stawu biodrowego i kolanowego

Elementy złączne