Сталь 316l характеристики применение

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.

Сталь AISI 316, 316L, 316Ti

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 свойства

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

AISI 316L / SS 316L сталь

Товары из стали “316L, AISI316L, TP316L, AISI 316L / 1.4404, TP 316L, Gr. 316L / UNS S31603, Gr. 316L”, которые вы можете у нас купить:

Труба круглая

Квадрат

Лист, плита

Обратная связь

Ваше сообщение отравлено. В ближайшее время наш менеджер свяжется с вами.

Характеристики марки стали 316L / SS 316L

Сталь AISI 316L – конструкционная криогенная аустенитная сталь. Эта сталь устойчива к коррозии в агрессивных средах, а также к большинству внешних воздействий. Сталь 316 L имеет свойство сохранять целостность структуры при повышении и понижении температур.

Химический состав в % стали 316 L

Физические свойства

Плотность стали (вес) 316L – 7,89 г/см 3 .

Характеристики при повышенных температурах

Сопротивление коррозии в кислотных средах

= высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год);

1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год);

2 = нет защиты (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).

Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 316 L

Сфера применения

Нержавейка aisi 316L, благодаря своим антикоррозийным показателям и механической прочности, применяется во многих промышленных отраслях. Также сталь аиси 316l соответствует гигиеническим требованиям, поэтому применяется:

• в изготовлении резурвуаров и контейнеров для хранения химических веществ;
• в пищевой, фармацевтической и медицинской сфере;
• в нефтеперерабатывающей, горнодобывающей, бумажно-целлюлозной, машиностроительной отраслях;
• в строительстве и архитектуре;
• в изготовлении изделий и емкостей для работы в растворах большинства кислот (серная, щелочная, фосфорная, лимонная, молочная и пр.);
• в изготовлении посуды и столовой утвари.

Сталь 316L легко поддается обработке, поэтому из нее изготавливают всевозможный металлопрокат: трубы, листы, профили и пр.

Сварка

Нержавеющая сталь 316 L / SS 316 L отлично сваривается стандартными методами. Обработка стали aisi 316L термическим способом после сварки не нужна, шов же необходимо очистить от окалины и пассировать.

Обработка

Отжиг: при температуре 1010°C-1120°C; охлаждение – на воздухе или в воде.

Отпуск: при температуре 200-400°C.

Пассивация: 20-25 % раствор HNO₃ при 20°C.

Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO ₃ + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H ₂ SO ₄ + 0.5 % HNO ₃ ) при 60°C.

Горячая обработка: начальная температура – 1200°C; конечная – 930-980°C.

К сведению: после горячей обработки отжиг – обязателен.

Холодная обработка: сталь 316L пластична и легко поддается формовке растяжением, изгибу, глубокой и ротационной вытяжке.

AISI 316, 316L, 316Ti

Обозначение по международным стандартам

Применяемые стандарты и одобрения

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)

Механические свойства

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

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)

Максимальные рекомендуемые температуры эксплуатации

Температура образования окалины:

Непрерывное воздействие 925°C

Прерывистые воздействия 870°C

Физические свойства (AISI 316L)

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. 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.