Нержавеющие стали aisi 316, aisi 316l: аналоги, характеристики

  • Химические состав стали aisi 316
  • Физические свойства стали aisi 316
  • Аналоги стали aisi 316
  • Применение нержавеющей стали aisi 316

Нержавеющая сталь марки aisi 316 – марка стали аустенитного типа, жаростойкая, коррозионностойкая в умеренно-агрессивных средах.

Химический состав стали aisi 316

Нержавейка aisi 316 по своему химическому составу практически идентична стали aisi 304, за исключением 2,5% добавки молибдена. Добавление молибдена в сплав защищает нержавеющую сталь aisi 316 от щелевой и питтинговой коррозии, например, в парах кислот, в контакте с хлористыми соединениями, в холодной морской воде.

Таблица химических свойств стали aisi 316

Нержавеющие стали aisi 316, aisi 316l: аналоги, характеристики

Физические свойства стали aisi 316

Нержавейка aisi 316 обладает физическими свойствами, которые практически идентичны свойствам стали aisi 304, разве что имеет чуть большую (незначительно) плотность.

Таблица физических свойств aisi 316

 Нержавеющие стали aisi 316, aisi 316l: аналоги, характеристики

Сталь aisi 316 аналоги

Аналоги стали aisi 316, который выпускается в России – нержавеющая сталь марок 08Х17Н13М2, 03Х17Н13М2, 10Х17Н13М2.

Аналоги нержавейки aisi 316

Нержавеющие стали aisi 316, aisi 316l: аналоги, характеристики

Применение нержавеющей стали aisi 316

Благодаря своим эксплуатационным качествам: жаропрочности и высокому сопротивлению коррозии эта марка стали нашла широкое применение во многих отраслях промышленности.

Она используется для производства оборудования химической, пищевой промышленности.

Кроме того, из-за повышенной коррозионной стойкости,  нержавейку aisi 316 рекомендуется применять для конструкций, деталей механизмов, работающих в контакте с умеренно-агрессивной средой, например, с холодной морской водой или пищевыми кислотами.

Из нержавеющей стали aisi316 производят:

  • Резервуары для хранения жидких и твердых агрессивных веществ.
  • Промышленного оборудования химической, пищевой, фармацевтической отрасли.
  • Трубопроводы для кислотных и щелочных продуктов.
  • Металлоконструкции различного назначения, в том числе декоративные.
  • Ювелирные украшения из нержавеющей стали.

Купить лист из нержавеющего металла aisi 316

Купить трубу из нержавейки aisi 316

Нержавеющая сталь марки AISI 316l

 Вернуться в раздел марки нержавеющей стали

Источник: http://NerCom.by/aisi-316/

Сталь AISI 316, 316L, 316Ti

Нержавеющие стали aisi 316, aisi 316l: аналоги, характеристики
Стальной сплав AISI 316, 316L, 316Ti иногда позиционируют как улучшенную версию AISI 304 с никелевой и молибденовой добавками. За счёт дополнительных элементов сопротивляемость коррозии повышается, и применять её можно даже в среде с агрессивными свойствами.  Модификация AISI 316Ti стабилизирована благодаря титану. Из-за этого сплав значительно дольше успешно сопротивляется сенсибилизации при повышенной температуре, вплоть до +800 градусов Цельсия.

В отличие от марки aisi-304, данный материал также более прочен, обладает улучшенными механическими характеристиками, имеет сопротивляемость к ползучести.

В российской классификации аналогом выступает стандарт 03Х17Н14М3 по ГОСТ.

Химические свойстваНержавеющие стали aisi 316, aisi 316l: аналоги, характеристики

В состав сплава марки AISI 316 входят следующие добавки:

  • углерод — 0,08 %;
  • марганец — 2,0 %;
  • фосфор — 0,045 %;
  • сера — 0,03 %;
  • кремний — 1,0 %;
  • хром — от 16,0 до 18,0 %;
  • никель — от 10,0 до 14,0 %;
  • молибден — от 2,0 до 3,0 %.

Несколько отличается состав сплава AISI 316L. В частности, доля углеродистой добавки снижена до 0,03 %. Введён титан — его содержание составляет 0,5 %.

Модификация AISI 316Ti усиливается дополнительно за счёт титановой добавки, пропорция которой подобраны в соответствии с требуемыми характеристиками.

Физико-механические параметры

Типичный предел прочности при комнатной температуре у сплава AISI 316 — 580 МПа (570 Мпа у AISI 316L), у 316Ti — 600 МПа. Предел упругости — 310 МПа (300 у AISI 316L), у AISI 316Ti — 320 МПа. Твёрдость Бринелля — 165 HB. Усталостная прочность — 260 МПа.

Для непрерывного воздействия верхний предел рекомендованных температур составляет +870 °C. Допускается прерывистая обработка при температуре до +925 °C. При этом материал считается одним из самых пластичных среди аналогов, поэтому его можно подвергать холодной обработке по различным методикам.

Сфера применения

Благодаря высокому сопротивлению коррозии, которым обладает стальной сплав AISI 316, 316L, и улучшенным показателям прочности он находит применение в различных промышленных отраслях, включая те, где среда характеризуется повышенной агрессивностью.

В частности, задействуют данный сплав, когда выпускают техническое оснащение для пищевой промышленности, фармацевтики, химического производства. Металлоконструкции, элементы архитектурных объектов, ёмкости для хранения жидкостей, обладающих повышенной агрессивностью, также часто изготавливают именно из этого материала.

Зарубежные аналоги по химическому составу

Российский анагол по ГОСТ 03Х17Н14М3
Германский аналог по DIN X2CrNiMo18-14-3
Китайский аналог по GB 00Cr17Ni14Mo2, 00Cr17Ni14Mo3

Подробная таблица соответствий AISI, ASTM, ASME, ГОСТ, DIN, GB друг другу.

Источник: https://mv-steel.ru/aisi-316/

AISI 316, 316L, 316Ti

Международный стандарт Американский ASTM A240 Европейский ЕN 10088-2, ЕN 10095 Российский ГОСТ 5632-72
Обозначение марки AISI 316 1.4401 07Х18Н13М2
AISI 316 L 1.4404 03Х17Н14М2
1.4432 03Х17Н14М3
1.4435 03Х17Н14М3
AISI 316 Ti 1.4571 10Х17Н13М2Т
  • AMS 5511 ASTM A 240 ASTM A 666
  • MIL-S-4043

Классификация

AISI 316 и L — сталь конструкционная криогенная AISI 316 Ti — сталь коррозионно-стойкая обыкновенная

Применение

  • Специализированное промышленное оборудование в химической, продовольственной, бумажно-целлюлозной, горнодобывающей, фармацевтической и нефтехимической отраслях экономики в т.ч. резервуары (танки), трубы, насосы
  • Строительная промышленность: архитектурные компоненты, кровля, и т.д.
  • Теплообменники: бытовые и промышленные

Основные характеристики

  • хорошее сопротивление коррозии в кислотах хлоридах
  • низкая чувствительность к крекинговой коррозии
  • превосходное сопротивление межкристаллитной коррозии (даже после сварки — для AISI 316L)
  • отличная свариваемость
  • высокая податливость
  • превосходная обрабатываемость

Химический состав (% к массе)

стандарт марка C Si Mn P S Cr Ni Mo
ASTM A240 AISI 316 ≤0.080 ≤0.75 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.030 16.00 — 18.00 10.00 — 14.00 2.00 — 3.00
стандарт марка C Si Mn P S Cr Ni Mo
ASTM A240 AISI 316L ≤0.030 ≤0.75 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.030 16.00 — 18.00 10.00 — 14.00 2.00 — 3.00
стандарт марка C Si Mn P S Cr Ni Mo Ti
ASTM A240 AISI 316Ti ≤0.080 ≤0.75 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.030 16.00 — 18.00 10.00 — 14.00 2.00 — 2.50 5 x (C + N) — 0.7

Механические свойства

AISI 316 Сопротивление на разрыв (σв), Н/мм² Предел текучести (σ0,2), Н/мм² Предел текучести (σ1,0), Н/мм² Относительное удлинение (σ), % Твердость по Бринеллю (HB) Твердость по Роквеллу (HRB)
В соответствии с EN 10088-2 ≥520 ≥220 ≥260 ≥45
В соответствии с ASTM A 240 ≥515 ≥205 ≥40 217 85
AISI 316L Сопротивление на разрыв (σв), Н/мм² Предел текучести (σ0,2), Н/мм² Предел текучести (σ1,0), Н/мм² Относительное удлинение (σ), % Твердость по Бринеллю (HB) Твердость по Роквеллу (HRB)
В соответствии с EN 10088-2 ≥520 ≥220 ≥260 ≥45
В соответствии с ASTM A 240 ≥485 ≥170 ≥40 217 88
AISI 316Ti Сопротивление на разрыв (σв), Н/мм² Предел текучести (σ0,2), Н/мм² Предел текучести (σ1,0), Н/мм² Относительное удлинение (σ), % Твердость по Бринеллю (HB) Твердость по Роквеллу (HRB)
В соответствии с EN 10088-2 ≥520 ≥220 ≥260 ≥45
В соответствии с ASTM A 240 ≥485 ≥170 ≥40 217 88

Механические свойства при высоких температурах (AISI 316, AISI 316Ti)

Нержавеющие стали aisi 316, aisi 316l: аналоги, характеристики

Все эти значения относятся только к AISI 316 и AISI 316 Ti. Для AISI 316L значения не приводятся, т.к. её прочность заметно уменьшается при температуре выше 425 °C.

Сопротивление на разрыв при повышенных температурах (AISI 316, AISI 316Ti)

Температура (°C) 600 700 800 900 1000
Сопротивление на разрыв (при растяжении), Н/мм2 460 320 190 120 70

Максимальные рекомендуемые температуры эксплуатации

  1. Температура образования окалины:
  2. Непрерывное воздействие 925°C
  3. Прерывистые воздействия 870°C

Физические свойства (AISI 316L)

Физические свойства Условные обозначения Единица измерения Температура Значение
Плотность d 4°C 8.0
Температура плавления °C 1440
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20°C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20°C 15
Средний коэффициент теплового расширения α 10-6.K-1 20-100°C 20-300°C20-500°C 16.0 17.018.0
Электрическое удельное сопротивление ρ Ωmm2/m 20°C 0.75
Магнитная проницаемость μ в 0.80 kA/m 20°C 1.005
Модуль упругости E MPa x 103 20°C 200

Сопротивление коррозии

Общая Коррозия

Стали марок AISI 316, 316L являются наиболее стойкими из всех нержавеющих сталей 300-ой серии к атмосферным и другим умеренным типам коррозии. Все среды, в которых рекомендуется применять стали 300-ой серии, не представляют опасности для молибденсодержащих сортов. Одно известное исключение — азотная кислота, которая служит для них сильным окислителем.

AISI 316 является значительно более стойкими к серной кислоте, чем любые другие хром-никельсодержащие марки. При температурах около 50 °C AISI 316 стойка к этой кислоте в концентрации до 5 процентов.

В температурах до 40°C и выше 60°C эта марка имеет превосходное сопротивление более высоким концентрациям. В местах конденсации сернистых газов она является намного более стойкой, чем другие типы.

Однако следует тщательно следить за безопасной концентрацией.

Содержание молибдена в стали AISI 316 обеспечивает сопротивление окислению в большинстве применяемых окружающих средах.

Читайте также:  Слесарный верстак своими руками: изготовление, чертежи, модели

Как показывают лабораторные исследования, сплав обеспечивает превосходное сопротивление кипению 20%-ой фосфорной кислоты.

Он также широко используется в горячих органических и жирных кислотах, поэтому часто применяется в изготовлении и обработке некоторых продуктов и фармацевтических изделий.

AISI 316 и AISI 316L могут одинаково хорошо применяться в средах, где существует риск возникновения межкристаллитной коррозии. Использование низкоуглеродистой AISI 316L предпочтительно в деталях, при изготовлении которых применяется сварка.

Степень защиты металла в кислотных средах

Температура, °C 20 80
Концентрация, % к массе 10 20 40 60 80 100 10 20 40 60 80 100
Серная кислота 0 1 2 2 1 0 2 2 2 2 2 2
Азотная кислота 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2
Фосфорная кислота 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 1 2
Муравьиная кислота 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0
  • 0 — высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100 мкм/год
  • 1 — частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000 мкм/год
  • 2 — нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000 мкм/год

Атмосферные воздействия

Сравнение AISI 316 с другими металлами в различных атмосферах (Скорость коррозии рассчитана при 5-летнем воздействии).

Окружающая среда Скорость коррозии (мкм/год)
AISI 316 Алюминий-3S Углеродистая сталь
Сельская 0.0025 0.025 5.8
Морская 0.0076 0.432 34.0
Индустриальная Морская 0.0051 0.686 46.2

Коррозионностойкость в кипящих химикалиях для AISI 316L

Кипящая среда Скорость коррозии (мм/год)
20%-ая уксусная кислота 0.003
45%-ая муравьиная кислота 0.531 — 0.594
1%-ая соляная кислота 0.024 — 1.615
10%-ая щавелевая кислота 1.130 — 1.224
20%-ая фосфорная кислота 0.015 — 0.027
10%-ая сульфаминовая кислота 3.030 — 3.155
10%-ая серная кислота 16.137 — 16.718
10%-й бисульфат натрия 1.427 — 1.816
50%-ая гидроокись натрия 1.971 — 2.169

Питтинговая коррозия

Сопротивление 316 сталей к питтинговой коррозии в присутствии хлорида увеличено более высоким содержанием хрома(Сr), молибдена(Мо), и азота (N).

Относительная мера питтингостойкости определяется параметром, вычисляемым как PREN = Cr+3.3Mo+16N. PREN для сталей AISI 316 и AISI 316L(PREN=24.2) выше, чем для AISI 304 (PREN=19.

0), что отражает лучшую питтингостойкость за счет присутствия молибдена.

  1. Как показано в таблице ниже, лучшую стойкость к питтинговой коррозии обеспечивает более высокое содержание молибдена в сплаве.
  2. CCCT (Критическая Температура Щелевой Коррозии) и CPT (Критическая Температура Питтинговой Коррозии) скоррелированы с PREN.
  3. Сталь марки AISI 304 может сопротивляться питтинговой (щелевой) коррозии в воде, содержащей приблизительно до 100 ppm хлоридов, в то время как для AISI 316 и AISI 317 этот показатель составляет до 2000 и 5000 ppm хлоридов, соответственно.

Хотя эти сплавы использовались в морской воде (19 000 ppm хлоридов), они не рекомендуются для такого использования. Для применения в морской воде разработан сплав с 6.2 % Мо и 0.22 % N. Однако применение этих марок в аэрозольной морской среде (фасады зданий около океана) и загрязненной городской среде (крыши, дымоходы) возможно.

Марка Композиция PREN1 CCCT2 (°C) CPT3 (°C) Cr Mo N
AISI 304 18.0 0.06 19.0

Источник: http://www.goodner.ru/services/info/marks/316l-ti/

Cталь 316L

Современная металлургия предоставляет множество марок различных сталей. Каждый такой сплав разрабатывается с характеристиками и с учетом требуемых условий эксплуатации. Сталь американского производителя 316L — тоже не исключение. Обширное применение позволили ей войти в 50 самых популярных промышленных материалов в мире. 

Химический состав и расшифровка

Сталь 360L относится к группе коррозионностойких криогенных сталей. Прилагательное «криогенный» указывает на то, что сплав при пониженных температурах увеличивает свои механические характеристики. Химсостав стали контролируется государственными стандартами соединенных штатов Америки и выглядит следующим образом:

  • Углерод (до 0,03%) является основным упрочнителем для сталей. Именно его содержанием регулируется баланс между твердостью и хрупкостью. Также углерод влияет на свариваемость, затрудняя данный процесс по мере своего увеличения в составе. Конкретно, в 316L в роли упрочнителя выступает не связанный углерод, а хлориды железа. По этой причине для повышения технологических свойств содержание данного элемента сведено к минимуму.
  • Марганец (до 2,0%) — основной раскислитель. Он способствует удалению кислорода и серы из стали. Марганец оказывает положительное воздействие на пластичность, свариваемость и чистоту поверхности. Он является незаменимой добавкой практически для стальных сплавов.
  • Кремний (до 1,0%) также относится к группе раскислителей, как и марганец. Его особенность — это увеличение прочности стали, не снижая при этом значение пластичности. Также кремний уменьшает вероятность образования красноломкости, т. е. появления трещин при горячей обработке давлением.
  • Хром (16,0 -18,0%) добавляется в сталь для увеличения коррозионностойких и жаропрочных характеристик. Помимо этого, он усиливает эффект от проведения термической обработки и сопротивление абразивному износу.
  • Молибден (до 2,0-3,0%). Основное назначение данного элемента в составе стали — это увеличение показателя жаропрочности, а также повышение устойчивости к воздействию морской воды.
  • Никель (10,0-14,0%) способствует сохранению сталью своих прочностных характеристик при повышенных температурах. Также он благотворно влияет на его коррозионностойкие свойства.
  • Сера (до 0,03%) и фосфор (до 0,05%) относятся к вредным примесям. Их наличие заметно снижает прочность сплава. Также следствием повышенного содержания серы и фосфора является склонность стали к образованию трещин при горячей обработке и ухудшение свариваемости.

Аналоги

Как уже сказано ранее, данная нержавейка регламентируется американскими стандартами, но у нее есть большое количество мировых аналогов:

  • Российский аналог — 03Х17Н14М3;
  • Япония SCS16;
  • Германия 1.4429;
  • Англия 316S11.

Физические свойства

Марка 316l обладает плотностью 7900 кгм3. Температура плавления составляет 1440 ºС. Полный переход твердой фазы в жидкую происходит при 1550 ºС.

Удельная теплоемкость имеет вполне стандартное значение для данных групп сталей и равняется 500 Джкг С. При повешении температуры на 100 ºC сплав расширяется в среднем на 16 мкм. Электрическое сопротивление достаточно высокое и составляет 0,75 мм2м.

Химические свойства

Сталь 316L отличается повышенными коррозионностойкими свойствами по причине наличия в своем составе таких металлов как хром, никель и молибден. Сплав не взаимодействует с кислородом и другими газами, которые содержатся в атмосфере, при температуре окружающей среды до 500 ºC. Не вступает в химические реакции как с пресной, так и морской водой.

Марка 316L инертна к большинству кислот. В частности, она имеет высокую степень коррозионной стойкости к серной и азотной кислотам. Чуть меньше к муравьиной и фосфорной. Помимо этого, 360L также хорошо себя проявила при работе в щелочной среде.

Механические свойства

Сталь 316L выделяется повышенной прочностью. Предел прочности равен 580 МПа, что сравнимо с алогичным показателем отечественной стали 30ХГСА. «Течь» — деформироваться без увеличения механической нагрузки — сплав начинает уже при 310 МПа. Также данная нержавейка хорошо зарекомендовала себя при воздействии переменных напряжений. Ее предел выносливости составляет порядка 260 МПа.

Также 316L обладает хорошей пластичностью. Коэффициент относительного удлинения равен 55%. Модуль Юнга имеет значение 2 000 000 кгсм2, что является характерным для большинства видов сталей. Твердость «сырой» стали достаточна низкая. Всего 156 единиц по шкале Бринелля. Но ее значение можно значительно повысить путем проведения термической обработки.

Все эти показания даны в условиях 20-ти градусной температуры. Но, как было сказано ранее, при понижении температуры прочность стали увеличивается. Так при -200 ºC она разрушается уже при 620 МПа. Повышение же температуры окружающей среды отрицательно влияет на механические характеристики. Нагрев нержавейки до 1000 ºC лишает ее около 80% от начальной прочности.

Технологические свойства

Благодаря низкому содержанию углерода сталь относят к первой группе свариваемости. Сварка не требует проведения предварительного прогрева. Сварные швы мало чем по прочности уступают цельному металлу.

Также 316L отлично обрабатывает давлением, что позволяет получать из нее различные виды проката: круги, листы, шестигранники и прочее.

Термическая обработка сводится к отжигу и отпуску. Отжиг происходит при температуре 1100 ºC. Дальнейшее охлаждение происходит вместе с печью. Температура проведения отпуска составляет 400 ºC. Охлаждается сплав уже на открытом воздухе.

Применение

Все вышеперечисленные свойства позволили 316L получить обширное использование в производстве. Рост ее значения увеличивается из года в год. 

  • В химической промышленности она служит материалом для изготовления изделий, которые активно взаимодействуют с кислотами и щелочами. Сюда входят различные элементы трубопроводов и емкости.
  • Данная сталь отлично подходит для изготовления оборудования пищевой промышленности: виноделие, молочное производство и прочее.
  • В строительство 316L применяют для возведения сварных металлоконструкций. Особенно сталь популярна при установке металлических рам в морской и пресной воде.
  • В ювелирном производстве из 316L изготавливают различные виды аксессуаров и бижутерии.

Источник: https://prompriem.ru/stati/stal-316l.html

Нержавеющая сталь AISI 316, 316L, 316 Ti

  • AISI 316, 316L, 316 Ti –  нержавеющая сталь, являющаяся своего рода усовершенствованной  маркой стали 304, сплав которой содержит никель и молибден.
  • Наличие этих элементов в нержавеющей стали значительно повышает ее антикоррозийные свойства, благодаря чему эксплуатация возможна даже в очень агрессивных средах.
  • Нержавеющая сталь AISI 316, 316L также отличается от стали 304 AISI повышенной прочностью, сопротивляемостью к ползучести, превосходными механическими свойствами.
  • 316Ti AISI – стабилизированная титаном версия нержавеющей стали, которая успешно используется для сопротивления сенсибилизации на протяжении длительного времени при высоких температурах (до +800 °С).
Читайте также:  Резка стекла: закаленного, виды стеклорезов, техника, способы резки

AISI 316 аналоги

Российский аналог 316L AISI по ГОСТ – 03Х17Н14М3, 316Ti AISI –  10Х17Н13М2Т.

Область применения:

Превосходные антикоррозийные свойства нержавеющей стали, а также механическая прочность делают ее очень востребованной во многих отраслях промышленности. Нержавеющая сталь AISI 316, 316L очень часто используется при производстве:

  • емкостей для хранения агрессивных химических веществ;
  • промышленного оборудования в химической, пищевой, фармацевтической и химической промышленностях;
  • металлических конструкций и архитектурных приложений.

Химический состав (ASTM A240)

316 AISI 316L AISI 316Ti AISI
C 0.08 max 0.03 max 0.08 max
Mn 2.0 max
P 0.045 max
S 0.030 max
Si 1.0 max
Cr 16.0 to 18.0
Ni 10.0 to 14.0
Mo 2.00 to 3.00
Ti 0.5 max 5X%C

Все данные, указанные в таблицах, являются наиболее распространенными свойствами нержавеющей стали, выпускаемой производителями.

Однако это не означает, что они являются единственно верными.

Механические свойства при комнатной температуре

Предел прочности (при растяжении), N/mm2 Rp m Предел Упругости (текучесть), (0.2 %), N/mm2 Rp0,2 удлинение (% in L = 5.65 S0) Твердость по Бринеллю — НВ Органоле птическая проба Эриксена, мм Устало стная прочность, N/mm2
316 AISI Min 515 205 40
Типичн 580 310 55 165 8 – 10 260
316L AISI Min 485 170 40
Типичн 570 300 60 165 10 – 12 260
316Ti AISI Min 515 205 40
Типичн 600 320 50 165 260

Свойства при высоких температурах

Значения указаны только для марок нержавеющей стали 316 и 316 Ti, так как сталь 316L при воздействии высоких температур существенно теряет свои прочностные характеристики.

Предел прочности при повышенных температурах

Температура, °C Предел прочности (при растяжении), N/mm2 Rp m
600 460
700 320
800 190
900 120
1000 70

Минимальные величины предела упругости (ползучесть) при высокой температуре (деформация в 1% за 10 000 часов

Температура, °C 1.0% пластичная деформация (текучесть) N/mm2 Rp1,0
550 160
600 120
650 90
700 60
800 20

Максимум рекомендованных температур обслуживания (условия окисления):

  • прерывистое воздействие +870 °C;
  • непрерывное воздействие +925 °C.

Свойства в низких температурах (316 AISI)

Температура, °C Предел Упругости, (0.2 %), Rp0,2 (условный предел текучести) N/mm2 Предел прочности (при растяжении), N/mm2 Rp m Ударная вязкость, J
-78 820 400 180
-161 1150 460 165
-196 1300 580 155

Сопротивление коррозии

Кислотные среды

В таблице приведены общие значения для наиболее распространенных типов кислот и растворов из них.

Температура, °C Концентрация, % к массе Серная кислота Муравьиная кислота Фосфорная кислота Азотная кислота
80 10 2
20 2
40 2 1
60 2 1
80 2 1 1 1
100 2 2 2
20 10
20 1
40 2
60 2 1
80 1 1 1
100 2 2 1

Код: 0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год); 1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от100m до 1000 mm/год); 2 = non resistant – (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).

Атмосферные воздействия

В таблице приведены значения скорости коррозии при атмосферных воздействиях на нержавеющую сталь AISI 316 и другие металлы. Скорость коррозии была рассчитана с учетом воздействия на металлы на протяжении 10 лет.

Окружающая среда Сельская Индустриальная морская Морская
Скорость коррозии (mm/год) 316 AISI 0.0025 0.0051 0.0076
углеродистая сталь 5.8 46.2 34.0
Aлюминий-3S 0.025 0.686 0.432

Тепловая обработка

Отжиг

Отжиг нержавеющей стали осуществляется при температуре от +1010 до +1120 °C, после чего обязательно выполняется быстрый отпуск в воздухе или воде.

Лучшие антикоррозийные свойства стали достигаются, когда обжиг осуществляется при температуре +1070 °C и с последующим моментальным охлаждением в воде.

Отпуск (снятие напряжения)

Отпуск стали осуществляется путем нагрева до +200–400 °C, после чего должно быть произведено воздушное охлаждение.

Горячая обработка (интервал ковки)

Начальная температура при горячей обработке должна быть около +1200 °С, а конечная температура – опускаться до +930–980 °С. После выполнения горячей обработки нержавеющая сталь обязательно должна проходить отжиг.

Холодная обработка

Нержавеющие стали марок 316 AISI, 316L AISI, 304 AISI, 304L AISI очень пластичны, поэтому с легкостью подвергаются холодной обработке – формовке растяжением, изгибу и глубокой и ротационной вытяжке.

Источник: http://mvsteel.ru/spravochnik/import-stali/aisi-316/

AISI 316

Марка AISI 316 обозначает кислотостойкую нержавеющую сталь аустенитного класса с повышенным содержанием никеля и добавлением молибдена. Благодаря легирующим элементам она устойчива к различным видам коррозии в достаточно широком диапазоне температур.

Сталь AISI 316 отличается высокой прочностью и пластичностью, жаростойкостью, хорошей твердостью и вязкостью. Сопротивление ползучести в более высоких температурах превосходит показатели марки AISI 304. Применение низкоуглеродной марки AISI 316L помогает устранить опасность коррозии в околошовных сварных зонах.

Для противодействия сенсибилизации в течении длительного периода времени при температре 550-800 °С успешно используется сталь AISI 316Ti.

Нержавейка AISI 316 легко поддается формовке в холодном и горячем состоянии, сваривается без ограничений. Для нее характерна повышенная устойчивость к межкристаллитной коррозии в обычных и арессивных средах, а также низкая чувствительность к крекинговой коррозии.

Обозначение по международным стандартам

Американский ASTM A240 Европейский ЕN 10088-2 Российский ГОСТ 5632-72
AISI 316 1.4401 1.4436 03Х17Н14М2 08Х17Н13М2
AISI 316L 1.4404 1.4435 03Х17Н14М3
AISI 316Ti 1.4571 10Х17Н13М2Т

Химический состав

Сталь AISI 316 относится к высоколегированным хромоникелевым нержавеющим сталям. Наличие антикоррозионных свойств определяется хромом, а увеличение технологичности материала — никелем.

Марганец помогает стабилизировать аустенитную структуру, а молибден защищает сталь от питтинговой и щелевой коррозии в агрессивных средах, например, в хлористом растворе, морской воде и парах уксусной кислоты.

Массовая доля элементов, %

Марка Углерод (C) Кремний (Si) Марганец (Mn) Фосфор (P) Сера (S) Хром (Cr) Никель (Ni) Молибден (Mo) Титан (Ti)
AISI 316 ≤0,08 ≤0,75 ≤0,20 ≤0,045 ≤0,03 16,0-18,0 10,0-14,0 2,0-3,0
AISI 316L ≤0,03 ≤0,75 ≤0,20 ≤0,045 ≤0,03 16,0-18,0 10,0-14,0 2,0-3,0
AISI 316Ti ≤0,08 ≤0,75 ≤0,20 ≤0,045 ≤0,03 16,0-18,0 10,0-14,0 2,0-2,5 5x(C+N)-0,7

Механические свойства при комнатной температуре

Сталь AISI 304 легко поддается обработке в горячем и холодном состоянии, отлично сваривается различными способами.

AISI 316 Сопротивление на разрыв (σB), Н/мм² Предел текучести (σ0,2), Н/мм² Предел текучести (σ1,0), Н/мм² Относительное удлинение (σ), % Твердость по Бринеллю (HB) Твердость по Роквеллу (HRB) AISI 316L Сопротивление на разрыв (σB), Н/мм² Предел текучести (σ0,2), Н/мм² Предел текучести (σ1,0), Н/мм² Относительное удлинение (σ), % Твердость по Бринеллю (HB) Твердость по Роквеллу (HRB) AISI 316Ti Сопротивление на разрыв (σB), Н/мм² Предел текучести (σ0,2), Н/мм² Предел текучести (σ1,0), Н/мм² Относительное удлинение (σ), % Твердость по Бринеллю (HB) Твердость по Роквеллу (HRB)
EN 10088-2 ≥520 ≥220 ≥260 ≥45
ASTM A 240 ≥515 ≥205 ≥40 217 85
EN 10088-2 ≥520 ≥220 ≥260 ≥45
ASTM A 240 ≥485 ≥170 ≥40 217 88
EN 10088-2 ≥520 ≥220 ≥260 ≥45
ASTM A 240 ≥485 ≥170 ≥40 217 88

Свойства при высоких температурах

Ниже указаны данные только для марок AISI 316 и AISI 316Ti, потому что показатели стали AISI 316L заметно снижаются после 425 °С.

Предел прочности при повышенных температурах

Температура, °C 600 700 800 900 1 000
Rp m / Предел прочности (при растяжении), Н/мм² 460 320 190 120 70

Минимальные величины предела упругости (ползучесть) при высокой температуре

Температура, °C 550 600 650 700 800
Rp 1,0 / Пластичная деформация 1% (текучесть), Н/мм² 160 120 90 60 20

Максимальные рекомендуемые температуры эксплуатации

Температура образования окалины (условия окисления):

  • непрерывное воздействие — 925 °C;
  • прерывистые воздействия — 870 °C.

Свойства AISI 316 в низких температурах

Температура, °C -78 -161 -196
Rp m / Предел прочности (при растяжении), Н/мм² 400 460 580
Rp 0,2 / Предел упругости 0,2% (условный предел текучести), Н/мм² 820 1 150 1 300
Ударная вязкость, J 180 165 155

Физические свойства

Наименование Условные обозначения Единица измерения Температура Значение
Плотность d 4 °C 8,0
Температура плавления °C 1 440
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20 °C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20 °C 15
Средний коэффициент теплового расширения α 10-6.K-1 20-100 °C 20-300 °C 20-500 °C 16,0 17,0 18,0
Электрическое удельное сопротивление ρ Ω mm²/m 20 °C 0,75
Магнитная проницаемость μ в 0.80 kA/m 20 °C 1,005
Модуль упругости E MPa x 10³ 20 °C 200
Читайте также:  Деформация кручения: напряжение, определение, примеры, формула,

Сопротивление коррозии

Степень защиты металла в кислотных средах

Температура, °C 20 80
Концентрация, % к массе 10 20 40 60 80 100 10 20 40 60 80 100
Серная кислота 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2
Азотная кислота 1 1 2
Фосфорная кислота 1 2 1 2
Муравьиная кислота 1 1 1 1 1
  • 0 — Высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100 мкм/год.
  • 1 — Частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000 мкм/год.
  • 2 — Нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000 мкм/год.

Атмосферные воздействия

Окружающая среда Скорость коррозии (мкм/год) AISI 316 Алюминий-3S Углеродистая сталь
Сельская 0,0025 0,025 5,8
Морская 0,0076 0,432 34,0
Индустриальная морская 0,0051 0,686 46,2

Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем воздействии.

Коррозионная стойкость в кипящих химикалиях для AISI 316L

Кипящая среда Скорость коррозии (мкм/год)
20%-ая уксусная кислота 0,003
45%-ая муравьиная кислота 0,531 — 0,594
1%-ая соляная кислота 0,024 — 1,615
10%-ая щавелевая кислота 1,130 — 1,224
20%-ая фосфорная кислота 0,015 — 0,027
10%-ая сульфаминовая кислота 3,030 — 3,155
10%-ая серная кислота 16,137 — 16,718
10%-й бисульфат натрия 1,427 — 1,816
50%-ая гидроокись натрия 1,971 — 2,169

Межкристаллитная коррозия

Для изготовления конструкций с помощью сварки предпочтительно использовать низкоуглеродистую сталь AISI 316L. Низкое содержание углерода поддерживает реакцию осаждения вредных карбидов хрома в течении длительного времени в заданном диапазоне температур.

Тепловая обработка

Отжиг

Температурный режим отжига 1 050 ± 25 °C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. После отжига необходимо травление и пассивирование. Лучшее сопротивление коррозии получается при 1 070 °C и быстром охлаждении.

Отпуск

Снимать напряжение следует при температуре 200-400 °С с последующим воздушным охлаждением.

Травление (очистка поверхности)

  • Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO3 + 2% HF) при комнатной температуре или 60 °C.
  • Серно-азотная кислотная смесь (10 % H2SO4 + 0,5 % HNO3) при 60 °C.
  • Паста для очистки от окалины в зоне сварки.

Пассивация

  • 20-25 % раствор HNO3 при 20 °C.
  • Пассивирующие пасты для зоны сварки.

Горячая обработка (ковка)

  • Начальная температура 1150 — 1200 °C.
  • Конечная температура свыше 900 °C.
  • Для нарушения действия, ковка должна быть завершена между 930 и 980 °C.
  • Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.
  • Время для достижения однородности прогрева стали AISI 316 дольше чем для углеродистых примерно в 2 раза.

Холодная обработка (формовка)

К типичным вариантам обработки стали AISI 316 относится изгиб, волочение, формирование контура, ротационная вытяжка и другие. Для формовки используется стандартное оборудование, но требуется приложить усилий на 50-100 % больше чем для углеродистых сталей, что связано с высокой степенью упрочнения AISI 316.

Сварка

Сталь AISI 316 легко сваривается разными способами. После сварки термическая обработка не требуется. Сварные швы необходимо очистить от окалины механическим или химическим способом, а затем пассивировать.

Применение

Высокая устойчивость к окислению делает сталь AISI 316 оптимальным материалом для прокладки трубопроводов, по которым транспортируется как обычная вода, так и более коррозионные жидкости или газы.

Из нержавейки данной марки изготавливают резервуары и оборудование, контактирующие с атмосферой, морской водой, отработанными маслами, продуктами питания, кислотами и другими агрессивнойыми средами.

Поэтому сталь AISI 316 востребована в пищевой, химической, и фармацевтической промышленности.

Значительная прочность и жаростойкость AISI 316 позволяют изготавливать высоконагруженные детали для машиностроения, промышленный инструмент и технику, теплообменники, бытовые приборы.

В строительной отрасли нержавеющая сталь AISI 316 применяется для создания сварных конструкций, кровли, ограждений, элементов дизайна и архитектуры.

Источник: https://www.inoxpoint.ru/aisi-316

Основные технические сведения об AISI 316/316 L

Стальной сплав AISI 316 (с присвоенным ГОСТ 03Х17Н14М3) представляет собой оптимизированный вариант версии 304, который дополнительно обогащен молибденом; также для этого сплава характерно более высокое содержание никеля. Данная версия стали имеет в разы большую способность к сопротивлению коррозии в агрессивных средах.

В условиях паров уксусной кислоты, едкого хлора или морской воды добавление молибдена позволяет стали приобрести устойчивость к различным видам коррозии, среди которых можно назвать, в том числе, питтинговую и щелевую.

Более низкая общая коррозионная устойчивость в относительно малоагрессивных средах позволяет показывать прекрасное сопротивление коррозии в загрязненном воздухе и в приморской зоне.

AISI 316 также отличается повышенной прочностью и обладает лучшим сопротивлением ползучести при более высоких температурах, нежели AISI 304. При температурах ниже нуля градусов эти разновидности стали обладают повышенными коррозионными и механическими характеристиками.

В том случае, если существует опасность начала коррозионных процессов в околошовных зонах сварки, может использоваться низкоуглеродная вариация 316L.

Модификация 316Ti – это нержавейка, которая стабилизирована титаном; она применяется для повышения длительности сопротивления сенсибилизации при температурах от 550°С до 800°С.

Сферы использования aisi 316

AISI 316, благодаря хорошим данным сопротивления коррозии и окислению, отличным механическим характеристикам и технологичности, может быть использована в самых разных сферах промышленности:

  • для специального промышленного оборудования (для продовольственных, горнодобывающих, нефтехимических, химических, бумажно-целлюлозных и фармацевтических производств и др.);
  • в качестве архитектурных приложений в высококоррозионных средах;
  • в виде различных сосудов для хранения коррозионных жидкостей и др.

Химический состав (astm a240)

C Mn P S Si Cr Ni Mo Ti
316 316L316Ti 0,08 0,030,08 2,0 max 0,045 max 0,030 max 1,0 max 16,0 to18,0 10,0 to14,0 2,00 to3,00 — 0,05 max5X%C

Типичные свойства в отожженном состоянии

Свойства, указанные в этой публикации типичны для производства одного из заводов и не должны быть расценены как гарантируемые минимальные значения для целой спецификации.

  1. Механические свойства при комнатной температуре
    316 316L 316Ti
    Типичн Min Типичн Min Типичн Min
    Rpm Предел прочности (при растяжении), N/mm2 580 515 570 485 600 515
    Rp0,2 Предел Упругости(текучесть), (0.2 %), N/mm2 310 205 300 170 320 205
    Удлинение (% in L = 5.65 So) 55 40 60 40 50 40
    Твердость по Бринеллю — НВ 165 165 165
    Органолептическая проба Эриксена, мм 8 — 10 10 — 11
    Усталостная прочность, N/mm2 260 260 260
  2. Свойства при высоких температурах

    Все эти значения относятся только к 316 и 316 Ti . Для 316L значения не приводятся, потому что ее прочность заметно уменьшается выше 425 °С.

    Предел прочности при повышенных температурах:

    Температура, С 600 700 800 900 1000
    Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 460 320 190 120 70

    Минимальные величины Предела Упругости (Ползучесть) при высокой температуре (деформация в 1 % за 10 000 часов)

    Температура, С 550 600 650 700 800
    Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть) N/mm2 160 120 90 60 20

    Максимум, рекомендованных Температур Обслуживания (Условия окисления)

  3. Свойства в низких Температурах
    Температура, С С -78 -161 -196
    Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 N/mm2 400 460 580
    Rp0,2 Предел Упругости, (0.2 %), (условный предел текучести) N/mm2 N/mm2 820 1150 1300
    Ударная вязкость J 180 165 155

Сопротивление коррозии

  1. Кислотные среды

    Примеры приводятся для некоторых кислот и их растворов (наиболее общие значения)

    Температура, С 20 80
    Концентрация, % к массе 10 20 40 60 80 100 10 20 40 60 80 100
    Серная Кислота 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2
    Азотная Кислота 1 1 2
    Фосфорная Кислота 1 2 1 2
    Муравьиная Кислота 1 1 2 1 1 1
    • 0 = высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100 mm/год 1 = частичная защита — Скорость коррозии от 100m до 1000 mm/год
    • 2 = non resistant — Скорость коррозии более чем 1000 mm/год
  2. Атмосферные воздействия

    Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии расчитана при 10-летнем подвергании)

    Окружающая среда Скорость коррозии (mm/год)
    316 Aлюминий -3S углеродистая сталь
    Сельская 0.0025 0.0025 5.8
    Морская 0.0076 0.432 34.0
    Индустриальная Морская 0.0051 0.686 46.2
  3. Тепловая Обработка
    1. Отжиг Высокая температура от 1010°С до 1120°С и быстрый отпуск (охлаждение) в воздухе или воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070°С, и быстром охлаждении
    2. Отпуск (Снятие напряжения) Нагрев до 200-400°С с последующим воздушным охлаждением.
    3. Горячая обработка (интервал ковки) Начальная температура: 1150 — 1200°С Конечная температура: свыше 900°С Для нарушения действия, ковка должна быть завершено между: 930°С и 980°С Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.

      Обратите внимание: время для достижения однородности прогрева дольше для нерж. сталей чем для углеродистых сталей — приблизительно в 12 раз.

    4. Холодная Обработка

      316 / 316L, 304 / 304L являясь чрезвычайно прочной, упругой и пластичной, с легкостью находит множество применений. Типичные действия включают изгиб, формовку растяжением, глубокую и ротационную вытяжку.

Источник: http://standard-steel.ru/info/articles/osnovnye-tekhnicheskie-svedeniya-ob-aisi-316-316-l/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector