Свойства и характеристики на пластината от неръждаема стомана 317

Плочата от неръждаема стомана 317 е аустенитна сплав, проектирана за среди, където стандартните степени просто не достигат. Неговото повишено съдържание на молибден и хром осигурява превъзходна устойчивост на питинг, корозия на пукнатини и хлоридна атака -, което го прави предпочитан материал за химическа обработка, целулоза и хартия и морски приложения.

317 Stainless Steel Plate Properties and Features

317 неръждаема стоманае високо{0}}ефективна аустенитна сплав, съдържаща по-високи нива на хром, никел и молибден от по-често срещаните класове 304 или 316. Добавянето на най-малко 3% молибден - в сравнение с 2% в степен 316 - е определящата му характеристика, драстично подобряваща устойчивостта на точкова и цепнатина корозия в халогенидни-носещи и киселинни среди.

Под формата на плочи, 317 се използва широко за производство на съдове под налягане, черупки на топлообменници, скрубери, биореактори и структурни облицовки, където дългият експлоатационен живот в агресивни среди е основно изискване. Неговата напълно аустенитна микроструктура също го прави не-магнитен и лесно заваряем без термична обработка след-заваряване в повечето приложения.

Химическият състав на плочата от неръждаема стомана 317 отговаря на ASTM A240. Ключовите елементи и техните определени диапазони са както следва:

елемент	Посочен диапазон	Роля в изпълнението
хром (Cr)	18.0–20.0%	Образуване на пасивен филм; обща устойчивост на корозия
Никел (Ni)	11.0–15.0%	аустенит стабилизатор; якост и пластичност
Молибден (Mo)	3.0–4.0%	Устойчивост на корозия на вдлъбнатини и пукнатини
Въглерод (C)	По-малко или равно на 0,08%	Сила; контролирани за намаляване на сенсибилизацията
Манган (Mn)	По-малко или равно на 2,00%	Стабилност на аустенита; дезоксидация
Силиций (Si)	По-малко или равно на 0,75%	Деоксидация; висока{0}}устойчивост на окисление при високи температури
Фосфор (P)	По-малко или равно на 0,045%	Контролирани примеси
Сяра (S)	По-малко или равно на 0,030%	Контролирани примеси
желязо (Fe)	Баланс	Основен метал

Съдържанието на молибден от 3–4% в клас 317 е значително по-високо от 2–3%, открити в клас 316. Тази разлика директно се превръща в по-високо еквивалентно число на устойчивост на питинг (PREN), осигуряващо измеримо по-добра защита срещу -индуцирана от хлорид питинг - един от най-често срещаните видове повреда в оборудване от неръждаема стомана.

317 плоча от неръждаема стомана в закалено състояние отговаря на следните минимални механични изисквания съгласно ASTM A240:

Якост на опън

По-голямо или равно на 515 MPa

(По-голямо или равно на 75 ksi)

Граница на провлачване (0,2%)

По-голямо или равно на 205 MPa

(По-голямо или равно на 30 ksi)

Удължение

По-голямо или равно на 40%

в габарит 50 мм

Твърдост (по Бринел)

По-малко или равно на 217 HB

Rockwell По-малко или равно на 95 HRB

Тези стойности отразяват загрятото (третирано с-разтвор) състояние на доставка. Подобно на всички аустенитни неръждаеми стомани, клас 317 не може да бъде закален чрез топлинна обработка - увеличаването на якостта се постига чрез студена обработка. Високата стойност на удължение (по-голяма или равна на 40%) потвърждава отличната пластичност, която опростява операциите по формоване, огъване и пресоване по време на производството.

Собственост	Стойност
Плътност	7,98 g/cm³ (0,288 lb/in³)
Диапазон на топене	1375–1400 градуса (2507–2552 градуса F)
Топлопроводимост (при 100 градуса)	~14.4 W/(m·K)
Коефициент на топлинно разширение	16,5 µm/(m· градус) (20–100 градуса)
Електрическо съпротивление	~740 nΩ·m
Модул на еластичност	193 GPa (28 000 ksi)
Магнитна пропускливост	Не{0}}магнитни (µ ≈ 1,02)

Устойчивостта на корозия е определящото предимство на плочата от неръждаема стомана 317 и е пряко свързана с повишеното съдържание на молибден в сплавта.

Питинг и цепнатина корозия

Клас 317 постига еквивалентно число на устойчивост на питинг (PREN) от приблизително 30–33, в сравнение с около 25–27 за клас 316. По-висок PREN означава, че материалът може да издържи на по-високи концентрации на хлорид и температури, преди да започне питинг. Това прави плоча 317 много подходяща за оборудване, работещо с морска вода, саламура, избелващи съединения и хлорид-съдържащи процесни потоци.

Киселинни и редуциращи среди

Молибденът също подобрява устойчивостта към редуциращи киселини, особено сярна киселина в умерени концентрации и фосфорна киселина. Клас 317 превъзхожда както 304, така и 316 в тези среди, като предлага по-дълги сервизни интервали и намалена честота на поддръжка.

Високо{0}}температурно окисление

Неръждаемата стомана 317 поддържа защитния си оксиден слой до приблизително 870 градуса (1600 градуса F) при непрекъсната работа. За прекъсващо обслужване практическата горна граница е около 925 градуса (1700 градуса F). Извън тези температури може да възникне сенсибилизация или образуване на котлен камък и трябва да се имат предвид по-високи-класове сплави.

Инженерите често се изправят пред избора между 317 и 316 плоча. И двете са отлични аустенитни класове, но обвивките им на производителност се различават по значим начин:

Степен 316

– 2–3% молибден

– PREN приблизително. 25–27

– По-ниски разходи за материали

– По-широка глобална наличност

– Подходящ за умерено излагане на хлорид

– Добра обща устойчивост на корозия

Степен 317

– 3–4% молибден

– PREN приблизително. 30–33

– По-високи първоначални разходи

– Превъзходно в обслужването с агресивни хлориди

– По-добра устойчивост на редуциращи киселини

– Предпочитан за химически заводи и предприятия за целулоза/хартия

Когато работните условия включват горещи хлоридни разтвори, разредена сярна киселина или потоци,-съдържащи белина, допълнителният молибден в 317 обикновено оправдава премията - не само по отношение на производителността, но и чрез намалени разходи за подмяна и престой през целия експлоатационен живот на оборудването.

Плочата от неръждаема стомана 317 се произвежда лесно, като се използват стандартни аустенитни практики. Основните насоки включват:

Заваряванесе извършва с помощта на съвпадащи добавъчни метали като ER317L (за MIG/TIG процеси) или електроди E317L. Вариантите с ниско-въглероден пълнеж „L“ силно се препоръчват за минимизиране на утаяването на карбид в засегнатата от топлина-зона, запазвайки устойчивостта на корозия близо до заваръчния шев. Не се изисква отгряване след -заваряване за повечето дебелини на плочите, когато се използват пълнители от клас L-.

Операции за студено формоване- огъване, валцуване, пресоване - се изпълняват с помощта на същото оборудване като за 316, въпреки че трябва да се вземе предвид малко по-високата степен на втвърдяване при работа-на степен 317. Машинната обработка изисква остри инструменти, умерени скорости на рязане и ефективна охлаждаща течност, за да се избегне втвърдяването на повърхността на рязане.

317 плоча от неръждаема стомана е посочена навсякъде, където плоча от клас 316 би била маргинална - особено в среди, съчетаващи хлориди, киселини и повишени температури. Представителните приложения включват:

Съдове за химически процеси

Уреди за варене на целулоза и хартия

Десулфуризация на димните газове

Топлообменници с морска вода

Оборудване за инсталации за белина

Фармацевтични реактори

Настилки на офшорни платформи

Работа със сярна киселина

Завод за боядисване и текстил

Оборудване за обработка на храни

Морски изпускателни системи

Корпуси на съдове под налягане

317 плоча от неръждаема стомана се произвежда в съответствие със следните основни стандарти. Винаги изисквайте сертифицирани протоколи от изпитвания на мелницата (MTR), потвърждаващи съответствието с приложимата спецификация:

Стандартен	Обхват
ASTM A240	Плочи, листове и ленти от неръждаема стомана от хром и хром-никел за съдове под налягане
ASTM A480	Общи изисквания за плоски-валцувани плочи, листове и ленти от неръждаема стомана
ASME SA-240	ASME код на съд под налягане, еквивалентен на ASTM A240
EN 10028-7	Европейски плоски продукти за работа под налягане - неръждаема стомана

Въпрос: 317 неръждаема стомана по-добра ли е от 316?

О: В среда с по-високи концентрации на хлорид, редуциращи киселини или по-агресивни химически среди, да - 317 превъзхожда 316 поради по-високото си съдържание на молибден. За стандартни приложения с умерена корозивна експозиция 316 често е достатъчен и по-икономичен.

В: Какво представлява неръждаема стомана 317L?

О: 317L е ниско{1}}въглеродната версия на клас 317, като въглеродът е ограничен до максимум 0,03%. По-ниското съдържание на въглерод значително намалява риска от сенсибилизация (утаяване на карбид по границите на зърната) по време на заваряване, като запазва устойчивостта на корозия в засегнатата от топлина-зона, без да се изисква -отгряване след заваряване.

В: Неръждаема стомана 317 магнитна ли е?

О: В загрято състояние неръждаемата стомана 317 е по същество не-магнитна (магнитна пропускливост ≈ 1,02). Студената обработка може да предизвика малко количество мартензит, предизвикан от деформация-, което прави силно обработените зони леко магнитни -, но материалът остава много по-малко магнитен от феритните или мартензитните неръждаеми материали.

В: Може ли плоча от неръждаема стомана 317 да се използва при високи температури?

О: Степен 317 може да се използва при непрекъснато обслужване до приблизително 870 градуса (1600 градуса F). За температури над тази, обхватът на утаяване на карбид (около 425–870 градуса) трябва да бъде включен в дизайна - с използване на 317L или уточняване на отгряване в разтвор след изработката намалява риска от сенсибилизация в този диапазон.

Отказ от отговорност: Данните, представени в този документ, се основават на стандартен състав и диапазони на свойства съгласно ASTM A240 и индустриални референтни източници. Действителните свойства могат да варират в зависимост от топлината, формата на продукта и условията на обработка. Всички критични приложения трябва да се позовават на настоящите приложими стандарти и сертифицирани протоколи от изпитване на материали. Това съдържание е предназначено само за общо инженерно ръководство.