UNS S31603, известен с обозначението си AISI316L неръждаема стомана, е аустенитна хром-никелова-молибденова сплав; това е ниско{2}}въглеродният вариант на неръждаема стомана 316 (UNS S31600).

Добавката на молибден го отличава от сплавта 304, осигурявайки подобрена производителност в силно корозивни среди. Решаващата разлика, обозначена с "L", е намаленото съдържание на въглерод, което предлага различни предимства, особено при заваръчни приложения.
Това изчерпателно ръководство разглежда химическия състав, механичните и физичните свойства, устойчивостта на корозия и специфичните приложения.
Химичен състав (тегловни %)
316L се контролира, за да се намали рискът от утаяване на карбид, явление от решаващо значение за поддържане на устойчивост на корозия, особено след заваряване.
|
Състав |
Мин. (%) |
Макс (%) |
функция |
|
Въглерод (C) |
- |
0.03 |
Ниското съдържание предотвратява сенсибилизация/разпадане на заваръчния шев. |
|
хром (Cr) |
16.0 |
18.0 |
Осигурява първична устойчивост на корозия и окисление. |
|
Никел (Ni) |
10.0 |
14.0 |
Стабилизира аустенитната структура; подобрява пластичността и здравината. |
|
Молибден (Mo) |
2.0 |
3.0 |
Повишава устойчивостта на точкова и цепнатина корозия, особено в хлоридни среди. |
|
Манган (Mn) |
- |
2.0 |
Дезоксидант и подпомага горещата обработка. |
|
Силиций (Si) |
- |
0.75 |
Подобрява устойчивостта на окисление. |
|
Фосфор (P) |
- |
0.045 |
Примеси, поддържани ниско. |
|
Сяра (S) |
- |
0.030 |
Примеси, поддържани ниско. |
|
Азот (N) |
- |
0.10 |
Подобрява механичната якост и устойчивостта на питинг. |
Максималното въглеродно съдържание на S31603 от 0,03% директно адресира потенциала за междукристална корозия, която може да възникне в стандартния клас 316, когато е изложен на температури между 425 градуса и 870 градуса.
Механични и физични свойства
316L се характеризира с отлична здравина, издръжливост и пластичност, дори при криогенни температури. Той не е -магнитен в закалено състояние, но може да стане леко магнитен при студена обработка.
Механични свойства (отгрято състояние)
|
Собственост |
Стойност (показател) |
Стойност (имперски) |
|
Якост на опън |
485 MPa мин |
70 ksi мин |
|
якост на провлачване) |
170 MPa мин |
25 ksi мин |
|
Удължение |
40% мин |
40% мин |
|
Твърдост (Рокуел B) |
95 макс |
95 макс |
Физически свойства
|
Собственост |
Стойност |
|
Плътност |
8,0 g/cm3 |
|
Диапазон на топене |
1375 - 1400 степен |
|
Специфична топлина |
500 J/Kg·K |
|
Електрическо съпротивление |
7,4 µΩ·cm |
|
Топлопроводимост |
16.2 W/m·K |
|
Коефициент на топлинно разширение |
15.9 x 10-6 /K |
Устойчивост на корозия
Изборът на 316L пред 304L е неговата превъзходна устойчивост на корозия и 2-3% съдържание на молибден.

Питинг и цепнатина корозия:Молибденът повишава устойчивостта на питинг и цепнатина корозия, особено в среда, съдържаща хлориди, бромиди и други халидни йони. Това прави 316L избраният материал за морски, крайбрежни и химически приложения.
Еквивалентното число на устойчивост на питинг (PREN), мярка за устойчивостта на сплавта на питинг, е значително по-високо за 316L, отколкото за 304L.
Междукристална корозия:Това е основното предимство на ниско{0}}въглеродния клас „L“. Когато се заваряват стандартни неръждаеми стомани, топлинно-засегнатата зона може да образува хромни карбиди по границите на зърната, изчерпвайки съседния материал от хром и по този начин го правят податлив на корозия.
С максималните 0,03% въглерод на 316L, това утаяване на карбид е практически елиминирано, което го прави подходящ за заваряване на тежки-секции без необходимост от-отгряване след заваряване.
Обща корозия:Проявява отлична устойчивост на широк спектър от корозивни среди, включително силни киселини и основи.
Производство и обработваемост
316L притежава отлични производствени характеристики, които допринасят за широкото му използване.

Студена работа:316L може лесно да се формира и дълбоко{1}}изтегля. Той се втвърдява бързо при студена обработка, което може да бъде полезно за повишена якост, но може да наложи междинно отгряване за тежки операции на формоване.
Гореща работа:Горещата обработка се извършва между 900 и 1200 градуса. За оптимална устойчивост на корозия, горещо обработените части трябва да бъдат напълно закалени след обработка.
Термична обработка Отгряване (третиране с разтвор):Това е единствената термична обработка, която може да се приложи към 316L. Това включва нагряване до температура между 1040 и 1150, последвано от бързо охлаждане, за да се потисне утаяването на карбид и да се увеличи максимално устойчивостта на корозия. 316L не може да се втвърди чрез термична обработка.
Заваряване:316L се счита за изключително заваряем. Може лесно да се заварява с помощта на всички стандартни процеси на топене и електросъпротивително заваряване. Поради ниското си въглеродно съдържание, той елиминира риска от разпадане на заваръчните шевове, дори при големи компоненти.
От-отгряването след заваряване често не е необходимо, което опростява производството и намалява разходите. Ако се изисква добавъчен метал, обикновено се препоръчва AWS E316L или ER316L.
UNS S31603 (316L) Приложения
Морски и крайбрежен: Компоненти, изложени на солена вода, като фитинги за лодки, парапети и структурни елементи.
Химическа и нефтохимическа: Оборудване за обработка и съхранение на химикали, включително реакционни съдове, топлообменници и тръбопроводи.
Фармацевтична и хранителна обработка: Неговата устойчивост на почистващи разтвори и ниско съдържание на въглерод го прави идеален за производство на лекарства и оборудване за приготвяне на храна.
Медицински импланти: Поради високата си биосъвместимост и отлична устойчивост на корозия на телесни течности, често се използва за хирургически импланти (въпреки че специализираните сплави може да са предпочитани за дългосрочна-използване).
Целулозно-хартиена промишленост: Използва се за биореактори, оборудване за инсталации за избелване и обработка на химикали в процеса-на производство на хартия.
ASTM A312UNSS31603 Спецификация
ASTM A312/A312M е стандартната спецификация за безшевни и заварени аустенитни тръби от неръждаема стомана. Той определя размерите, допустимите отклонения, производствените процеси и изискванията за ефективност на тръбата.

Спецификациите на размерите на стоманената тръба ASTM A312 се определят основно от три ключови параметъра и са описани с помощта на-стандартния за индустрията номинален диаметър на тръбата (NPS) и номер на график (Номер на график):
Номинален диаметър на тръбата: Това идентифицира размера на тръбата и е свързано с действителния външен диаметър (OD). За NPS 14 и по-горе, NPS е равен на външния диаметър (OD); въпреки това, за NPS 12 и по-ниски действителният OD обикновено е по-голям от номиналния диаметър на тръбата.
Външен диаметър: Това е най-критичният размерен параметър за стоманена тръба. OD на стоманената тръба ASTM A312 е фиксирана, определена от NPS и подлежи на строги допуски.
Номер на графика: Номерът на графика определя дебелината на стената (WT) на тръбата. Различните номера на графика съответстват на различни дебелини на стените за една и съща NPS, като по този начин влияят върху носещата-способност на тръбата за налягане.
Често споменаваните графици за стоманени тръби ASTM A312 включват графици 5S, 10S, 40S и 80S. Суфиксът "S" специално обозначава серийния размер на тръбата от неръждаема стомана. Тези графици се различават от въглеродната стомана Списъци 5, 10, 40 и 80 в някои размери, но като цяло имат същата дебелина на стената над NPS 14.
|
NPS |
DN |
OD (mm) |
Sch. 5S (mm) |
Sch. 10S (mm) |
Sch. 40S (mm) |
Sch. 80S (mm) |
|
1/2 |
15 |
21.34 |
1.65 |
2.11 |
2.77 |
3.73 |
|
3/4 |
20 |
26.67 |
1.65 |
2.11 |
2.87 |
3.91 |
|
1 |
25 |
33.40 |
1.65 |
2.77 |
3.38 |
4.55 |
|
1 \ 1/2 |
40 |
48.26 |
1.65 |
2.77 |
3.68 |
5.08 |
|
2 |
50 |
60.33 |
1.65 |
2.77 |
3.91 |
5.54 |
|
3 |
80 |
88.90 |
2.11 |
3.05 |
5.49 |
7.62 |
|
4 |
100 |
114.30 |
2.11 |
3.05 |
6.02 |
8.56 |
|
6 |
150 |
168.28 |
2.77 |
3.40 |
7.11 |
10.97 |
|
8 |
200 |
219.08 |
2.77 |
3.76 |
8.18 |
12.70 |
|
10 |
250 |
273.05 |
3.40 |
4.19 |
9.27 |
12.70 |
|
12 |
300 |
323.85 |
3.96 |
4.57 |
10.31 |
17.48 |
|
14 |
350 |
355.60 |
3.96 |
6.35 |
11.13 |
15.88 |
|
16 |
400 |
406.40 |
4.19 |
6.35 |
12.70 |
18.26 |
|
24 |
600 |
609.60 |
6.35 |
6.35 |
17.48 |
24.99 |
