04.08.2024
Studia
Północnoamerykańska stal nierdzewna
Oferujemy informacje na temat stali 316 i 316L SS, które są austenitycznymi stalami nierdzewnymi zawierającymi molibden. Stale te zawierają więcej niklu niż 304SS i od 2 do 3% molibdenu. Taki skład zapewnia tym stalom zwiększoną odporność na korozję w wielu agresywnych środowiskach i odporność na wżery. Dodatek molibdenu zapewnia większą odporność na korozję wżerową i szczelinową w mediach zawierających chlorki, wodę morską i media chemiczne, takie jak kwas siarkowy, kwas fosforowy i związki kwasu octowego. Niski wskaźnik ogólnej korozji w środowiskach o łagodnym działaniu korozyjnym zapewnia stali dobrą odporność na korozję atmosferyczną w zanieczyszczonych środowiskach morskich.
Stal 316 SS zapewnia dobrą wytrzymałość i odporność na pełzanie, a także doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na korozję w temperaturach poniżej zera. 316L jest niskowęglową modyfikacją stali 316. Kontrolowanie zawartości węgla do 0,03% minimalizuje problem osadzania się węglików podczas spawania i pozwala na stosowanie stali w stanie spawanym w szerokim zakresie zastosowań korozyjnych.
Standardowy skład chemiczny
Nominalne właściwości mechaniczne (stan wyżarzony)
WŁAŚCIWOŚCI W PODWYŻSZONYCH TEMPERATURACH
KRÓTKOTRWAŁE WŁAŚCIWOŚCI ROZCIĄGAJĄCE W PODWYŻSZONYCH TEMPERATURACH
MAKSYMALNA ZALECANA TEMPERATURA PRACY
(W WARUNKACH UTLENIAJĄCYCH)
REPREZENTATYWNE WŁAŚCIWOŚCI ROZCIĄGANIA I ROZRYWANIA
WŁAŚCIWOŚCI WYMIENIONE PONIŻEJ SĄ SPECYFICZNE TYLKO DLA FIRED CS316
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE
Poniższe wartości dotyczą temperatury 20°C, o ile nie podano inaczej
ROZWAŻANIA DOTYCZĄCE ZMĘCZENIA
Rozważając zmęczenie austenitycznych stali nierdzewnych, należy zauważyć, że projekt i wykonanie, a nie materiał, są głównymi czynnikami wpływającymi na uszkodzenie zmęczeniowe. Normy projektowe (np. AS M E) wykorzystują dane z niskocyklowych testów zmęczeniowych przeprowadzonych na obrobionych próbkach w celu uzyskania konserwatywnych krzywych S-N ze współczynnikami koncentracji naprężeń (k1c) lub współczynnikami redukcji wytrzymałości zmęczeniowej (kt). Zasadniczo wytrzymałość zmęczeniowa złącza spawanego powinna być wykorzystywana do celów projektowych, ponieważ nieuniknione wady (nawet tylko zmiany przekroju) w spoinie będą kontrolować ogólną wytrzymałość zmęczeniową konstrukcji.
ANNEALING
Wyżarzanie stali typu 316 i 316L uzyskuje się przez ogrzewanie do temperatury przekraczającej 1900°F przez ok. 60 minut na cal grubości, a następnie hartowanie wodą lub powietrzem. Najlepszą odporność na korozję uzyskuje się, gdy końcowa temperatura wyżarzania wynosi 1950 ° F. Zalecana jest kontrolowana atmosfera, aby uniknąć nadmiernego utleniania powierzchni. Temperatury powyżej 1975°F nie są zalecane, chyba że drut jest wyżarzany w kontrolowanej atmosferze.
ŁAGODZENIE STRESU
GORĄCA PRACA
Stal 316 jest łatwa do kucia, gięcia i obróbki na gorąco. Stal powinna być podgrzewana równomiernie w zakresie od 2100°F do 2300°F. Temperatura końcowa nie powinna być niższa niż 1650°F. Operacje kucia i prasowania wymagają temperatury końcowej w zakresie od 1700 do 1800°F. Odkuwki powinny być następnie chłodzone powietrzem. Wszystkie operacje obróbki na gorąco powinny być poprzedzone wyżarzaniem, trawieniem i pasywacją w celu przywrócenia właściwości mechanicznych i odporności na korozję.
ZIMNY WARSZTAT
MIĘKKOŚĆ
Podobnie jak w przypadku wszystkich stali austenitycznych, ta grupa stali wytwarza grube i twarde wióry. Aby zapobiec powstawaniu wiórów, należy stosować narzędzia ze sztywnym wspornikiem i możliwie jak najdłuższą krawędzią skrawającą. Viravix Engineering oferuje niskostopową stal 316L odpowiednią do obróbki skrawaniem.
DOM NA DZIAŁCE
Typy 316/316L mają dobre właściwości spawalnicze i nadają się do wszystkich standardowych metod spawania. Drut spawalniczy powinien być taki sam lub lekko stopowy (np. ER W 309 M o). Aby zapewnić maksymalną odporność na korozję, zwykła stal 316 powinna być wyżarzona po spawaniu w celu rozpuszczenia wszelkich węglików chromu, które mogły się wytrącić. Przebarwienia spoiny należy usunąć poprzez wytrawianie i pasywację, aby przywrócić maksymalną odporność na korozję.
PĘKANIE KOROZYJNE NAPRĘŻENIOWE
Pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC) może wystąpić w austenitycznych stalach nierdzewnych, gdy są one poddawane naprężeniom w środowisku chlorkowym w temperaturach powyżej 140°F. Naprężenie może być przyłożone, jak w systemach ciśnieniowych, lub może to być naprężenie szczątkowe wynikające z obróbki na zimno lub operacji spawania. Ponadto stężenie jonów chlorkowych nie może być początkowo zbyt wysokie, jeśli istnieją obszary, w których może gromadzić się stężenie soli. Dlatego oszacowanie tych parametrów i dokładne przewidzenie prawdopodobieństwa wystąpienia SCC podczas pracy jest trudnym zadaniem.
Tam, gdzie SCC może wystąpić, łatwo jest zwiększyć żywotność poprzez zmniejszenie napięcia roboczego i temperatury. Alternatywnie, można użyć specjalnie opracowanej stali duplex 2205.
DLA KOROZJI SFERYCZNEJ
Odporność austenitycznej stali nierdzewnej na korozję atmosferyczną nie ma sobie równych w przypadku praktycznie żadnego innego niepowlekanego materiału konstrukcyjnego. Stal nierdzewna osiąga maksymalną odporność na przebarwienia i wżery po dodaniu molibdenu. Z tego powodu gatunki te są powszechnie stosowane w obszarach, w których atmosfera jest silnie zanieczyszczona chlorkami, związkami siarki i cząstkami stałymi, zarówno samodzielnie, jak i w połączeniu z innymi substancjami.
KOROZJA MIĘDZYKRYSTALICZNA
Uczulenie może wystąpić, gdy strefy spawania niektórych austenitycznych stali nierdzewnych, które zostały poddane ekspozycji na ciepło, są chłodzone w zakresie temperatur od 850° do 1550°F. W tych temperaturach mogą wystąpić zmiany położenia na granicach ziaren. Jeśli uczulony materiał zostanie następnie wystawiony na działanie środowiska korozyjnego, może wystąpić atak międzykrystaliczny. Korozja ta występuje głównie w strefie wpływu ciepła w odległości i równolegle do spoiny. Podatność na tę formę ataku jest często określana jako „dezintegracja spoiny”.
316SS ma wystarczającą odporność na wytrącanie węglików. Jednakże, stal 316L powinna być używana do konstrukcji spawanych, chyba że wymagane są wyższe gatunki stali węglowej w celu zwiększenia wytrzymałości.
ODPORNOŚĆ NA KOROZJĘ
KOROZJA WŻEROWA
Odporność na korozję jest ważna głównie w zastosowaniach, które wymagają kontaktu z roztworami chlorków, zwłaszcza w obecności środowisk utleniających. Warunki te mogą sprzyjać miejscowej penetracji pasywnej warstwy powierzchniowej stali, a pojedyncze głębokie pęknięcie korozyjne może być bardziej szkodliwe niż znacznie większa liczba stosunkowo płytkich pęknięć korozyjnych. Dodatek molibdenu do stali zapewnia 316SS dobrą odporność na korozję miejscową, taką jak korozja wżerowa i szczelinowa. Poniższy wykres przedstawia krytyczną temperaturę korozji wżerowej (CPT) przy różnych zawartościach chlorków dla stali 304, 316 i 2205.
UTLENIANIE
Stal 316/316L SS charakteryzuje się dobrą odpornością na utlenianie w przypadku pracy seryjnej do 1600°F i pracy ciągłej do 1700°F. Ciągłe stosowanie stali typu 316SS w zakresie temperatur od 850° do 1550°F nie jest zalecane ze względu na możliwość wytrącania się węglików, ale dobrze sprawdzają się one w temperaturach powyżej i poniżej tego zakresu. W takich przypadkach należy stosować 316L.