04.08.2024
Дослідження
Північноамериканська нержавіюча сталь
Ми пропонуємо ознайомитися з інформацією про 316 і 316L SS, які є аустенітними нержавіючими аустенітними сталями, що містять молібден. Ці сталі містять більше нікелю, ніж 304SS, і від 2 до 3 % молібдену. Такий склад надає цим сталям підвищену корозійну стійкість у багатьох агресивних середовищах і стійкість до точкової корозії. Додавання молібдену забезпечує більшу стійкість до точкової і щілинної корозії в середовищах, що містять хлориди, морській воді та хімічних середовищах, таких як сполуки сірчаної кислоти, фосфорної та оцтової кислот. Низька швидкість загальної корозії в слабокорозійних середовищах надає сталі хорошу стійкість до атмосферної корозії в забрудненому морському середовищі.
316 SS забезпечує хорошу міцність і стійкість до повзучості, а також має чудові механічні властивості та корозійну стійкість за мінусових температур. 316L – це низьковуглецева модифікація 316. Контроль вмісту вуглецю до 0,03 % мінімізує проблему осадження карбіду під час зварювання і дає змогу використовувати сталь у зварному стані в широкому спектрі корозійних застосувань.
Стандартний хімічний склад
Номінальні механічні властивості (відпалений стан)
ВЛАСТИВОСТІ ПРИ ПІДВИЩЕНИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
КОРОТКОЧАСНІ ВЛАСТИВОСТІ РОЗТЯГУВАННЯ ПРИ ПІДВИЩЕНІЙ ТЕМПЕРАТУРІ
МАКСИМАЛЬНА РЕКОМЕНДОВАНА РОБОЧА ТЕМПЕРАТУРА
(В ОКИСЛЮВАЛЬНИХ УМОВАХ)
РЕПРЕЗЕНТАТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ РОЗТЯГУВАННЯ ТА РОЗРИВУ
ВЛАСТИВОСТІ, НАВЕДЕНІ НИЖЧЕ, ХАРАКТЕРНІ ЛИШЕ ДЛЯ ОБПАЛЕНОГО CS316
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Значення, наведені нижче, вказані для 20°C, якщо не вказано інше
МІРКУВАННЯ ЩОДО ВТОМИ
Розглядаючи втому аустенітних нержавіючих сталей, важливо зазначити, що конструкція та виготовлення, а не матеріал, є основними факторами, що впливають на втомне руйнування. Норми проектування (наприклад, AS M E) використовують дані малоциклових випробувань на втому, проведених на механічно оброблених зразках, для отримання консервативних S-N кривих з коефіцієнтами концентрації напружень (k1c) або коефіцієнтами зниження втомної міцності (kt). По суті, втомна міцність зварного з’єднання повинна використовуватися для цілей проектування, оскільки неминучі дефекти (навіть лише зміни поперечного перерізу) у зварному шві контролюватимуть загальну втомну характеристику конструкції.
ВІДПАЛЮВАННЯ
Відпал типів 316 і 316L досягається нагріванням до температури понад 1900°F протягом. 60 хвилин на дюйм товщини з подальшим загартуванням водою або повітрям. Найкраща корозійна стійкість досягається, коли кінцева температура відпалу становить 1950°F. Щоб уникнути надмірного окислення поверхні, рекомендується використовувати контрольовану атмосферу. Температури вище 1975°F не рекомендуються, за винятком випадків, коли дріт відпалюється в контрольованій атмосфері.
ЗНЯТТЯ СТРЕСУ
ГАРЯЧА РОБОТА
316 легко піддається куванню, деформації та гарячій обробці. Необхідно рівномірне нагрівання сталі в діапазоні від 2100°F до 2300°F. Фінішна температура не повинна бути нижче 1650°F. Операції обтиску і кування вимагають фінішної температури в діапазоні від 1700 до 1800°F. Потім поковки слід охолоджувати на повітрі. Після всіх операцій гарячої обробки слід проводити відпал, травлення і пасивацію для відновлення механічних властивостей і корозійної стійкості.
ХОЛОДНИЙ ВОРКІНГ
М’ЯГКІСТЬ
Як і всі аустенітні сталі, ця група сплавів обробляється з грубою і в’язкою стружкою. Для запобігання викришування слід використовувати інструменти з жорсткою опорою та якомога більшою довжиною різальної кромки. Viravix Engineering пропонує низьколеговану сталь 316L, придатну для механічної обробки.
ЗЕМЕЛЬНИЙ ДІМ
Типи 316/316L мають хороші зварювальні характеристики і підходять для всіх стандартних методів зварювання. Слід використовувати присадний дріт або такий самий, або злегка легований (наприклад, ER W 309 M o). Для забезпечення максимальної корозійної стійкості звичайну сталь 316 після зварювання слід відпалити, щоб розчинити карбіди хрому, які могли випасти в осад. Зміна кольору зварного шва повинна бути видалена шляхом травлення і пасивації для відновлення максимальної корозійної стійкості.
КОРОЗІЙНЕ РОЗТРІСКУВАННЯ ПІД НАПРУГОЮ
Корозійне розтріскування під напругою (КРН) може виникати в аустенітних нержавіючих сталях, коли вони перебувають під напругою в хлоридному середовищі за температури понад 140°F. Напруга може бути прикладена, як в системах під тиском, або може бути залишковою, що виникає в результаті операцій холодної обробки або зварювання. Крім того, концентрація хлорид-іонів повинна бути не може бути дуже високим на початковому етапі, якщо існують місця, де концентрація солі може накопичуватися. Тому оцінка цих параметрів і точне прогнозування ймовірності виникнення SCC під час експлуатації є складним завданням.
Там, де існує ймовірність виникнення SCC, можна легко збільшити термін служби, зменшивши робочу напругу і температуру. В якості альтернативи слід використовувати спеціально розроблену дуплексну сталь 2205.
ПРИ СФЕРИЧНІЙ КОРОЗІЇ
Стійкість до атмосферної корозії аустенітної нержавіючої сталі не має собі рівних практично серед усіх інших конструкційних матеріалів без покриття. Нержавіюча сталь розвиває максимальну стійкість до фарбування і точечної корозії при додаванні молібдену. З цієї причини ці марки зазвичай використовуються в районах, де атмосфера сильно забруднена хлоридами, сполуками сірки і твердими частинками, як окремо, так і в комбінації з іншими речовинами.
МІЖКРИСТАЛІЧНА КОРОЗІЯ
Сенсибілізація може виникнути, коли зони зварних швів деяких аустенітних нержавіючих сталей, що зазнали термічного впливу, охолоджуються в діапазоні температур від 850° до 1550°F. При цих температурах можуть відбуватися позиційні зміни на границях зерен. Якщо сенсибілізований матеріал потім піддається впливу корозійного середовища, може виникнути міжкристалічна атака. Ця корозія відбувається переважно в зоні термічного впливу на відстані від зварного шва і паралельно йому. Сприйнятливість до цієї форми атаки часто називають “розпадом зварного шва”.
316SS має достатню стійкість до карбідних опадів. Однак для зварних конструкцій слід використовувати сталь 316L, якщо тільки для підвищення міцності не потрібні більш високовуглецеві типи сталі.
СТІЙКІСТЬ ДО КОРОЗІЇ
ТОЧКОВА КОРОЗІЯ
Стійкість до корозії має важливе значення, головним чином, для застосувань, що передбачають контакт з розчинами хлоридів, особливо в присутності окислювальних середовищ. Ці умови можуть сприяти локальному проникненню пасивної поверхневої плівки на сталь, і одна глибока корозійна тріщина може бути більш пошкоджуючою, ніж набагато більша кількість відносно неглибоких корозійних тріщин. Додавання молібдену до сталі гарантує, що 316SS має гарну стійкість до локальної корозії, такої як точкова та щілинна корозія. На діаграмі нижче показано критичну температуру початку пітінгової корозії (CPT) при різному вмісті хлоридів для сталей 304, 316 і 2205.
ОКИСЛЕННЯ
Сталь 316/316L SS має хорошу стійкість до окислення при періодичній експлуатації до 1600°F і при безперервній експлуатації до 1700°F. Безперервне використання типу 316SS в діапазоні температур від 850° до 1550°F не рекомендується через можливість утворення карбідних опадів, але вони добре працюють при температурах, що коливаються вище і нижче цього діапазону. У цих випадках слід використовувати сталь 316L.