Właściwości i funkcje blachy ze stali nierdzewnej 317 - Wiedza

Płyta ze stali nierdzewnej 317 to stop austenityczny zaprojektowany z myślą o środowiskach, w których standardowe gatunki po prostu nie spełniają wymagań. Podwyższona zawartość molibdenu i chromu zapewnia doskonałą odporność na wżery, korozję szczelinową i działanie chlorków, - co czyni go materiałem wybieranym do zastosowań w przetwórstwie chemicznym, przemyśle celulozowo-papierniczym oraz w przemyśle morskim.

317 Stainless Steel Plate Properties and Features

Stal nierdzewna 317to wysokowydajny-stop austenityczny zawierający wyższą zawartość chromu, niklu i molibdenu niż bardziej popularne gatunki 304 lub 316. Dodatek co najmniej 3% molibdenu - w porównaniu z 2% w gatunku 316 - jest jego cechą charakterystyczną, radykalnie poprawiającą odporność na korozję wżerową i szczelinową w środowiskach zawierających-halogenki i kwaśnych.

W postaci płytowej 317 jest szeroko stosowany do wytwarzania zbiorników ciśnieniowych, płaszczy wymienników ciepła, płuczek, komór fermentacyjnych i okładzin konstrukcyjnych, gdzie głównym wymaganiem jest długa żywotność w agresywnych mediach. Jego w pełni austenityczna mikrostruktura sprawia, że jest on nie-magnetyczny i w większości zastosowań można go łatwo spawać bez-obróbki cieplnej po spawaniu.

Skład chemiczny płyty ze stali nierdzewnej 317 jest zgodny z ASTM A240. Kluczowe elementy i ich określone zakresy są następujące:

Element	Określony zakres	Rola w wydajności
Chrom (Cr)	18.0–20.0%	Tworzenie filmu pasywnego; ogólna odporność na korozję
Nikiel (Ni)	11.0–15.0%	stabilizator austenitu; wytrzymałość i plastyczność
Molibden (Mo)	3.0–4.0%	Odporność na korozję wżerową i szczelinową
Węgiel (C)	Mniejsze lub równe 0,08%	Wytrzymałość; kontrolowane w celu zmniejszenia uczulenia
Mangan (Mn)	Mniejsze lub równe 2,00%	stabilność austenitu; odtlenianie
Krzem (Si)	Mniejsze lub równe 0,75%	Odtlenianie; odporność na utlenianie w wysokiej-temperaturze
Fosfor (P)	Mniejsze lub równe 0,045%	Kontrolowane zanieczyszczenia
Siarka (S)	Mniejsze lub równe 0,030%	Kontrolowane zanieczyszczenia
Żelazo (Fe)	Balansować	Metal nieszlachetny

Zawartość molibdenu wynosząca 3–4% w gatunku 317 jest znacznie wyższa niż 2–3% stwierdzona w gatunku 316. Różnica ta bezpośrednio przekłada się na wyższą liczbę równoważną odporności na wżery (PREN), zapewniając mierzalnie lepszą ochronę przed wżerami-indukowanymi przez chlorki -, jednym z najczęstszych trybów awarii sprzętu ze stali nierdzewnej.

Płyta ze stali nierdzewnej 317 w stanie wyżarzonym spełnia następujące minimalne wymagania mechaniczne zgodnie z ASTM A240:

Wytrzymałość na rozciąganie

Większe lub równe 515 MPa

(Większy lub równy 75 ksi)

Granica plastyczności (0,2%)

Większe lub równe 205 MPa

(Większy lub równy 30 ksi)

Wydłużenie

Większy lub równy 40%

w średnicy 50 mm

Twardość (Brinell)

Mniejsza lub równa 217 HB

Rockwella Mniejsze lub równe 95 HRB

Wartości te odzwierciedlają stan dostawy po wyżarzaniu (obrobionym-roztworem). Podobnie jak wszystkie austenityczne stale nierdzewne, gatunku 317 nie można utwardzać poprzez obróbkę cieplną. - wzrost wytrzymałości osiąga się poprzez obróbkę na zimno. Wysoka wartość wydłużenia (większa lub równa 40%) potwierdza doskonałą ciągliwość, która upraszcza operacje formowania, gięcia i prasowania podczas produkcji.

Nieruchomość	Wartość
Gęstość	7,98 g/cm3 (0,288 funta/cal3)
Zakres topnienia	1375–1400 stopni (2507–2552 stopni F)
Przewodność cieplna (przy 100 stopniach)	~14.4 W/(m·K)
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	16,5 µm/(m · stopień) (20–100 stopni)
Oporność elektryczna	~740 nΩ·m
Moduł sprężystości	193 GPa (28 000 ksi)
Przepuszczalność magnetyczna	Nie-magnetyczny (µ ≈ 1,02)

Odporność na korozję jest zdecydowaną zaletą płyty ze stali nierdzewnej 317 i jest bezpośrednio powiązana z podwyższoną zawartością molibdenu w stopie.

Korozja wżerowa i szczelinowa

Gatunek 317 osiąga liczbę równoważną odporności na wżery (PREN) wynoszącą około 30–33, w porównaniu z około 25–27 w przypadku gatunku 316. Wyższy PREN oznacza, że materiał może wytrzymać wyższe stężenia chlorków i temperatury przed rozpoczęciem wżerów. To sprawia, że płyta 317 dobrze nadaje się do urządzeń obsługujących wodę morską, solanki, związki wybielające i strumienie procesowe zawierające-chlorki.

Środowiska kwaśne i redukujące

Molibden poprawia również odporność na kwasy redukujące, zwłaszcza kwas siarkowy w umiarkowanych stężeniach i kwas fosforowy. Klasa 317 przewyższa zarówno 304, jak i 316 w tych środowiskach, oferując dłuższe okresy międzyobsługowe i zmniejszoną częstotliwość konserwacji.

Utlenianie w wysokiej-temperaturze

Stal nierdzewna 317 utrzymuje ochronną warstwę tlenku do około 870 stopni (1600 stopni F) w ciągłej pracy. W przypadku pracy przerywanej praktyczna górna granica wynosi około 925 stopni (1700 stopni F). Powyżej tych temperatur może wystąpić uczulenie lub osadzanie się kamienia, dlatego należy rozważyć zastosowanie wyższych-gatunków stopów.

Inżynierowie często stają przed wyborem pomiędzy płytą 317 a 316. Obydwa są doskonałymi gatunkami austenitycznymi, ale ich zakresy wydajności różnią się w znaczący sposób:

Klasa 316

– 2–3% molibdenu

– PREN około. 25–27

– Niższy koszt materiałów

– Szersza globalna dostępność

– Nadaje się do umiarkowanego narażenia na chlorki

– Dobra ogólna odporność na korozję

Klasa 317

– 3–4% molibdenu

– PREN około. 30–33

– Wyższy koszt początkowy

– Doskonała w agresywnym działaniu chlorków

– Lepsza odporność na kwasy redukujące

– Preferowane w zakładach chemicznych i celulozowo-papierniczych

Gdy warunki pracy obejmują gorące roztwory chlorków, rozcieńczony kwas siarkowy lub strumienie zawierające-wybielacz, dodatkowy molibden w 317 zazwyczaj uzasadnia wyższą cenę - nie tylko ze względu na wydajność, ale także ze względu na zmniejszone koszty wymiany i przestojów w całym okresie użytkowania sprzętu.

Płyta ze stali nierdzewnej 317 jest łatwo wytwarzana przy użyciu standardowych praktyk austenitycznych. Kluczowe wytyczne obejmują:

Spawalniczyodbywa się przy użyciu dopasowanych spoiw typu ER317L (do procesów MIG/TIG) lub elektrod E317L. Zdecydowanie zaleca się stosowanie niskowęglowych wypełniaczy „L” w celu zminimalizowania wytrącania się węglików w-strefie wpływu ciepła i zachowania odporności na korozję w pobliżu szwu spawalniczego. Wyżarzanie-po spoinie nie jest wymagane w przypadku większości grubości płyt, gdy stosowane są wypełniacze klasy L-.

Operacje formowania na zimno- gięcie, walcowanie, tłoczenie - wykonuje się przy użyciu tego samego sprzętu, co w przypadku gatunku 316, chociaż należy uwzględnić nieco wyższą-szybkość utwardzania w przypadku gatunku 317. Obróbka wymaga ostrych narzędzi, umiarkowanych prędkości skrawania i skutecznego chłodziwa, aby uniknąć utwardzania powierzchni cięcia.

Płyta ze stali nierdzewnej 317 jest stosowana wszędzie tam, gdzie płyta gatunku 316 byłaby marginalna, - szczególnie w środowiskach, w których występują chlorki, kwasy i podwyższone temperatury. Reprezentatywne zastosowania obejmują:

Zbiorniki do procesów chemicznych

Komory fermentacyjne celulozy i papieru

Odsiarczanie spalin

Wymienniki ciepła wody morskiej

Sprzęt do wybielania

Reaktory farmaceutyczne

Pokrycie platformy morskiej

Postępowanie z kwasem siarkowym

Zakład farbiarski i tekstylny

Sprzęt do przetwarzania żywności

Morskie układy wydechowe

Skorupy zbiorników ciśnieniowych

Płyta ze stali nierdzewnej 317 jest produkowana zgodnie z następującymi kluczowymi normami. Zawsze żądaj certyfikowanych raportów z testów młyna (MTR) potwierdzających zgodność z obowiązującą specyfikacją:

Standard	Zakres
ASTM A240	Płyty, blachy i taśmy ze stali nierdzewnej-chromowo-niklowej do zbiorników ciśnieniowych
ASTM A480	Ogólne wymagania dotyczące płaskich-walcowanych płyt, arkuszy i taśm ze stali nierdzewnej
ASME SA-240	Kod zbiornika ciśnieniowego ASME odpowiednik ASTM A240
EN 10028-7	Europejskie wyroby płaskie do celów ciśnieniowych - stale nierdzewne

P: Czy stal nierdzewna 317 jest lepsza niż 316?

Odp.: W środowiskach o wyższym stężeniu chlorków, redukujących kwasach lub bardziej agresywnych mediach chemicznych tak - 317 ma lepsze wyniki niż 316 ze względu na wyższą zawartość molibdenu. W przypadku standardowych zastosowań z umiarkowaną ekspozycją na korozję często wystarcza i jest bardziej ekonomiczny 316.

P: Co to jest stal nierdzewna 317L?

Odp.: 317L to niskoemisyjna-wersja gatunku 317, w której węgiel jest ograniczony do maksymalnie 0,03%. Niższa zawartość węgla znacznie zmniejsza ryzyko uczulenia (wytrącania się węglików na granicach ziaren) podczas spawania, zachowując odporność na korozję w-strefie wpływu ciepła bez konieczności-wyżarzania po spoinie.

P: Czy stal nierdzewna 317 jest magnetyczna?

Odp.: W stanie wyżarzonym stal nierdzewna 317 jest zasadniczo nie-magnetyczna (przepuszczalność magnetyczna ≈ 1,02). Obróbka na zimno może wywołać niewielką ilość martenzytu-indukowanego przez odkształcenie, powodując, że mocno obrobione obszary będą lekko magnetyczne -, ale materiał pozostaje znacznie mniej magnetyczny niż ferrytyczne lub martenzytyczne gatunki stali nierdzewnej.

P: Czy płytę ze stali nierdzewnej 317 można stosować w wysokich temperaturach?

Odp.: Klasa 317 może być używana w ciągłej pracy do około 870 stopni (1600 stopni F). W przypadku temperatur wykraczających poza tę granicę zakres wytrącania węglika (około 425–870 stopni) powinien zostać uwzględniony w projekcie - przy użyciu stali 317L lub określenie wyżarzania przesycającego po wytworzeniu, aby zmniejszyć ryzyko uczulenia w tym zakresie.

Zastrzeżenie: Dane przedstawione w tym dokumencie opierają się na standardowym składzie i zakresach właściwości zgodnie z normą ASTM A240 i branżowymi źródłami referencyjnymi. Rzeczywiste właściwości mogą się różnić w zależności od temperatury, postaci produktu i warunków przetwarzania. Wszystkie krytyczne zastosowania powinny odwoływać się do aktualnie obowiązujących norm i certyfikowanych raportów z testów materiałów. Ta treść jest przeznaczona wyłącznie do ogólnych wskazówek technicznych.