316

การแนะนำ

เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316 เป็นเกรดมาตรฐานที่มีส่วนผสมของโมลิบเดนัม รองจากเกรด 304 ในกลุ่มเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก โมลิบเดนัมทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316 มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนโดยรวมดีกว่าเกรด 304 โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบเป็นรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแตกในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูงกว่า

เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316L เป็นรุ่นที่มีคาร์บอนต่ำกว่าของเกรด 316 และทนทานต่อการเกิดการตกตะกอนของคาร์ไบด์ตามขอบเกรน (sensitisation) ดังนั้นจึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนเชื่อมที่มีความหนามาก (มากกว่าประมาณ 6 มม.) โดยทั่วไปแล้วราคาของเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316 และ 316L จะไม่แตกต่างกันมากนัก

โครงสร้างออสเทนไนต์ยังทำให้เหล็กกล้าเกรดเหล่านี้มีความเหนียวที่ดีเยี่ยม แม้ในอุณหภูมิเยือกแข็ง

เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกโครเมียม-นิกเกิล เหล็กกล้าไร้สนิม 316L มีความทนทานต่อการคืบตัว ความเค้นที่ทำให้เกิดการแตกหัก และความแข็งแรงดึงที่อุณหภูมิสูงได้ดีกว่า

คุณสมบัติหลัก

คุณสมบัติเหล่านี้ระบุไว้สำหรับผลิตภัณฑ์รีดเรียบ (แผ่น แผ่นบาง และม้วน) ในมาตรฐาน ASTM A240/A240M คุณสมบัติที่คล้ายกัน แต่ไม่จำเป็นต้องเหมือนกันทุกประการ จะระบุไว้สำหรับผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น ท่อและเหล็กเส้น ในข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์นั้นๆ

องค์ประกอบ

ตารางที่ 1. ช่วงส่วนประกอบของเหล็กกล้าไร้สนิม 316L

ระดับ

 

C

Mn

Si

P

S

Cr

Mo

Ni

N

316 ลิตร

นาที

-

-

-

-

-

16.0

2.00

10.0

-

แม็กซ์

0.03

2.0

0.75

0.045

0.03

18.0

3.00

14.0

0.10

คุณสมบัติทางกล

ตารางที่ 2 คุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าไร้สนิม 316L

ระดับ

ความแข็งแรงดึง
(MPa) นาที

ผลผลิต Str
0.2% พรูฟ
(MPa) นาที

อีลอง
(% ใน 50 มม.) ขั้นต่ำ

ความแข็ง

ร็อคเวลล์ บี (HR B) สูงสุด

ค่า Brinell (HB) สูงสุด

316 ลิตร

485

170

40

95

217

คุณสมบัติทางกายภาพ

ตารางที่ 3.คุณสมบัติทางกายภาพทั่วไปของเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316

ระดับ

ความหนาแน่น
(กก./ตร.ม.)3)

โมดูลัสความยืดหยุ่น
(GPa)

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเฉลี่ย (µm/m/°C)

การนำความร้อน
(วัตต์/มิลลิเคลวิน)

ความร้อนจำเพาะ 0-100°C
(จูล/กก.เคลวิน)

ความต้านทานไฟฟ้า
(นาโนโอห์ม.เมตร)

0-100°C

0-315°C

0-538°C

ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส

ที่อุณหภูมิ 500°C

316/ล/ฮ

8000

193

15.9

16.2

17.5

16.3

21.5

500

740

การเปรียบเทียบคุณสมบัติเกรด

ตารางที่ 4.ข้อกำหนดด้านเกรดสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม 316L

ระดับ

สหประชาชาติ
No

ชาวอังกฤษโบราณ

ยูโรนอร์ม

สวีเดน
SS

ญี่ปุ่น
จีไอเอส

BS

En

No

ชื่อ

316 ลิตร

เอส31603

316S11

-

1.4404

X2CrNiMo17-12-2

2348

SUS 316L

หมายเหตุ: การเปรียบเทียบเหล่านี้เป็นเพียงค่าประมาณเท่านั้น รายการนี้จัดทำขึ้นเพื่อเปรียบเทียบวัสดุที่มีฟังก์ชันการทำงานคล้ายคลึงกัน ไม่ใช่ตารางเทียบเคียงตามสัญญา หากต้องการเทียบเคียงอย่างแม่นยำ ต้องตรวจสอบข้อกำหนดดั้งเดิม

เกรดทางเลือกที่เป็นไปได้

ตารางที่ 5. เกรดทางเลือกอื่นๆ ที่เป็นไปได้แทนเหล็กกล้าไร้สนิม 316

ตารางที่ 5.เกรดทางเลือกอื่นๆ ที่เป็นไปได้นอกเหนือจากเหล็กกล้าไร้สนิม 316

ระดับ

เหตุใดจึงอาจเลือกใช้หมายเลขนี้แทนหมายเลข 316?

317 ลิตร

ทนต่อคลอไรด์ได้ดีกว่า 316L แต่ทนต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นได้ใกล้เคียงกัน

ระดับ

เหตุใดจึงอาจเลือกใช้หมายเลขนี้แทนหมายเลข 316?

317 ลิตร

ทนต่อคลอไรด์ได้ดีกว่า 316L แต่ทนต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้นได้ใกล้เคียงกัน

ความต้านทานการกัดกร่อน

มีคุณสมบัติยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมทางอากาศที่หลากหลายและสื่อกัดกร่อนหลายชนิด โดยทั่วไปทนทานกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 304 อย่างไรก็ตาม อาจเกิดการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมและเป็นร่องในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ในอุณหภูมิสูง และเกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้นที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 60 องศาเซลเซียส°ค. ถือว่าทนทานต่อน้ำดื่มที่มีคลอไรด์สูงถึงประมาณ 1000 มิลลิกรัม/ลิตร ที่อุณหภูมิห้อง และลดลงเหลือประมาณ 500 มิลลิกรัม/ลิตร ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส°C.

โดยทั่วไปแล้ว 316 ถือเป็นมาตรฐานสแตนเลสเกรดสำหรับงานทางทะเลแต่ไม่ทนต่ออุณหภูมิน้ำทะเลอุ่น ในสภาพแวดล้อมทางทะเลหลายแห่ง เหล็กกล้าไร้สนิม 316 จะเกิดการกัดกร่อนที่พื้นผิว โดยมักมองเห็นเป็นคราบสีน้ำตาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณรอยแตกและพื้นผิวที่ไม่เรียบ

ความทนทานต่อความร้อน

ทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดีในการใช้งานแบบไม่ต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 870 องศาเซลเซียส°C และให้บริการอย่างต่อเนื่องจนถึง 925°ค. การใช้งาน 316 อย่างต่อเนื่องใน 425-860°ไม่แนะนำให้ใช้ช่วงอุณหภูมิ C หากความต้านทานการกัดกร่อนในน้ำในภายหลังมีความสำคัญ เกรด 316L มีความต้านทานต่อการตกตะกอนของคาร์ไบด์ได้ดีกว่าและสามารถใช้ได้ในช่วงอุณหภูมิข้างต้น เกรด 316H มีความแข็งแรงสูงกว่าที่อุณหภูมิสูงและบางครั้งใช้สำหรับงานโครงสร้างและงานที่รับแรงดันที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 500 องศาเซลเซียส°C.

การอบชุบด้วยความร้อน

การอบชุบด้วยความร้อน (การอบอ่อน) – ให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 1010-1120 องศาเซลเซียส°C และเย็นตัวอย่างรวดเร็ว เกรดเหล่านี้ไม่สามารถทำให้แข็งขึ้นได้ด้วยการอบชุบด้วยความร้อน

การเชื่อม

มีคุณสมบัติการเชื่อมที่ดีเยี่ยมด้วยวิธีการเชื่อมแบบมาตรฐานทุกวิธี ทั้งแบบใช้ลวดเชื่อมและไม่ใช้ลวดเชื่อม ชิ้นส่วนเชื่อมขนาดใหญ่ในเกรด 316 จำเป็นต้องอบอ่อนหลังการเชื่อมเพื่อให้ทนต่อการกัดกร่อนได้สูงสุด แต่ไม่จำเป็นสำหรับเกรด 316L

โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าไร้สนิม 316L ไม่สามารถเชื่อมได้ด้วยวิธีการเชื่อมแบบออกซิอะเซทิลีน

การกลึง

เหล็กกล้าไร้สนิม 316L มีแนวโน้มที่จะแข็งตัวขึ้นหากทำการกลึงเร็วเกินไป ด้วยเหตุนี้จึงแนะนำให้ใช้ความเร็วต่ำและอัตราการป้อนคงที่

เหล็กกล้าไร้สนิม 316L ยังง่ายต่อการขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรมากกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316 เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า

การทำงานแบบร้อนและเย็น

เหล็กกล้าไร้สนิม 316L สามารถขึ้นรูปด้วยความร้อนได้โดยใช้เทคนิคการขึ้นรูปด้วยความร้อนทั่วไปส่วนใหญ่ อุณหภูมิการขึ้นรูปด้วยความร้อนที่เหมาะสมควรอยู่ในช่วง 1150-1260 องศาเซลเซียส°C และแน่นอนว่าไม่ควรน้อยกว่า 930°ค. ควรทำการอบชุบหลังการผลิตเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนให้ได้สูงสุด

กระบวนการขึ้นรูปเย็นทั่วไปส่วนใหญ่ เช่น การตัด การดึง และการปั๊ม สามารถทำได้กับเหล็กกล้าไร้สนิม 316L ควรทำการอบอ่อนหลังการขึ้นรูปเพื่อขจัดความเค้นภายใน

การชุบแข็งและการชุบแข็งด้วยการทำงาน

เหล็กกล้าไร้สนิม 316L ไม่แข็งตัวขึ้นเมื่อได้รับความร้อน แต่สามารถทำให้แข็งตัวขึ้นได้ด้วยการขึ้นรูปเย็น ซึ่งจะส่งผลให้ความแข็งแรงเพิ่มขึ้นด้วย

แอปพลิเคชัน

ตัวอย่างการใช้งานทั่วไป ได้แก่:

อุปกรณ์เตรียมอาหาร โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์

ยา

การใช้งานทางทะเล

การประยุกต์ใช้ทางสถาปัตยกรรม

อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังในร่างกาย รวมถึงหมุด สกรู และอุปกรณ์ปลูกถ่ายกระดูก เช่น การเปลี่ยนข้อสะโพกและข้อเข่าทั้งหมด

ตัวยึด