Stal nierdzewna 317L (UNS S31703, EN 1.4438)to austenityczna stal nierdzewna o niskiej- zawartości molibdenu-, która zapewnia lepszą odporność na korozję w porównaniu ze zwykłym gatunkiem 316L. „L” oznacza „niskowęglowy” (mniejszy lub równy 0,03%), co zapobiega tworzeniu się szkodliwych węglików chromu podczas spawania,-eliminując potrzebę-obróbki cieplnej po spawaniu.
W tym artykule omówiono skład blachy ze stali 317L, obróbkę cieplną, właściwości mechaniczne i fizyczne oraz zastosowania.
Skład chemiczny płyty ze stali 317L
Poniższa tabela przedstawia typowe wymagania dotyczące składu chemicznego 317L zgodnie z ASTM A240.
|
Element |
Waga % |
Rola w stopie |
|
Chrom (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Tworzy ochronną warstwę tlenkową; jest odporny na ogólną korozję i utlenianie |
|
Nikiel (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabilizuje strukturę austenityczną; poprawia wytrzymałość i odporność na korozję |
|
Molibden (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Kluczowy element – blokuje ataki wżerów i szczelin powodowane przez chlorki |
|
Węgiel (C) |
Mniejsza lub równa 0,03 |
Niska zawartość węgla zapobiega wytrącaniu się węglików podczas spawania |
|
Mangan (Mn) |
Mniejsza lub równa 2,00 |
Pomaga w odtlenianiu i urabialności na gorąco |
|
Krzem (Si) |
Mniejsza lub równa 0,75 |
Poprawia odporność na utlenianie |
|
Fosfor (P) |
Mniejsza lub równa 0,045 |
Zanieczyszczenie, utrzymywane na niskim poziomie |
|
Siarka (S) |
Mniejszy lub równy 0,030 |
Zanieczyszczenie, utrzymywane na niskim poziomie |
|
Żelazo (Fe) |
Balansować |
Metal nieszlachetny |
Źródło: ASTM A240/A240M
Obróbka cieplna blachy stalowej 317L
Proces obróbki cieplnej blachy stalowej 317L ma na celu optymalizację odporności na korozję i właściwości mechanicznych przy jednoczesnym zachowaniu mikrostruktury austenitycznej.
Wyżarzanie rozpuszczające
Standardową obróbką cieplną płyty ze stali nierdzewnej 317L jest wyżarzanie rozpuszczające, zwykle przeprowadzane w temperaturach od 1010 do 1120 stopni, po którym następuje szybkie chłodzenie.
Ten proces pomaga:
Rozpuścić węgliki chromu
Przywróć odporność na korozję
Popraw ciągliwość
Uwolnij stres wewnętrzny
Szybkie chłodzenie po wyżarzaniu jest niezbędne, aby zapobiec wytrącaniu się węglików, które mogłyby zmniejszyć odporność na korozję.
Łagodzenie stresu
W niektórych procesach produkcyjnych można zastosować odprężanie w celu zmniejszenia naprężeń szczątkowych po formowaniu lub spawaniu. Należy jednak unikać przegrzania, ponieważ może to mieć wpływ na działanie korozyjne.
Rozważania spawalnicze
Ponieważ blacha ze stali 317L ma niską zawartość węgla, zazwyczaj nie wymaga-obróbki cieplnej po spawaniu. Ułatwia to produkcję i zmniejsza koszty produkcji.
Doskonała spawalność pozwala na stosowanie powszechnych metod spawania takich jak:
Spawanie metodą TIG
Spawanie MIG-em
Spawanie łukiem metalowym w osłonie
Spawanie łukiem krytym
Jest to jeden z powodów, dla których w przypadku dużych urządzeń spawanych preferowane są płyty ze stali nierdzewnej 317L.
Właściwości mechaniczne i fizyczne blachy stalowej 317L
Właściwości mechaniczne blachy stalowej 317L
|
Nieruchomość |
Wartość (metryczna) |
Wartość (imperialna) |
|
Wytrzymałość na rozciąganie (min) |
515 MPa |
75 000 psi |
|
Granica plastyczności (przesunięcie 0,2%, min) |
205 MPa |
30 000 psi |
|
Wydłużenie (min, w 2″) |
40% |
40% |
|
Twardość (maks.) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Moduł sprężystości |
200 GPa |
29 000 ksi |
|
Udarność (wycięcie Charpy’ego V-) |
>100 J w temp. pokojowej |
Doskonała ciągliwość |
Źródło: ASTM A240, ASME SA-240
Właściwości fizyczne blachy stalowej 317L
|
Nieruchomość |
Wartość |
Notatki |
|
Gęstość |
7,98 g/cm3 (0,288 funta/cal3) |
Nieco wyższa niż 304/316 ze względu na większą zawartość molibdenu |
|
Zakres topnienia |
1370 – 1400 stopni (2500 – 2550 stopni F) |
Typowe dla austenitycznych stali nierdzewnych |
|
Przewodność cieplna |
15,0 W/m·K (przy 100 stopniach) |
Niższy niż stal węglowa; wzrasta wraz z temperaturą |
|
Specyficzna pojemność cieplna |
500 J/kg·K (w temperaturze pokojowej) |
Typowe dla gatunków austenitycznych |
|
Oporność elektryczna |
0.74 µΩ·m |
Niemagnetyczny-w stanie wyżarzonym |
|
Współczynnik rozszerzalności cieplnej |
16,0 × 10⁻⁶ / stopień (20–1000 stopni) |
Wyższe niż stale ferrytyczne; umożliwiają rozszerzanie się w-projektach wysokotemperaturowych |
|
Właściwości magnetyczne |
Nie-magnetyczne (wyżarzane) |
Może stać się lekko magnetyczny po obróbce na zimno |
Źródło: Arkusze danych wielu dostawców
Zastosowania blachy stalowej 317L
Ze względu na zwiększoną odporność na korozję i łatwość obróbki blacha stalowa 317L cieszy się zaufaniem w różnych branżach:
Przetwarzanie chemiczne i petrochemiczneStosowany w zbiornikach, reaktorach i rurociągach obsługujących strumienie zawierające kwasy, rozpuszczalniki i chlorki-. Wyższa zawartość molibdenu chroni przed wżerami, które mogłyby zniszczyć 316L.
Przemysł celulozowo-papierniczyUrządzenia bielące, komory fermentacyjne i wyparki korzystają z odporności 317L na dwutlenek chloru i ługi alkaliczne.
Przetwórstwo farmaceutyczne i spożywczeZbiorniki sanitarne, rurociągi i wymienniki ciepła wymagają czystych,-wolnych od korozji powierzchni. 317L spełniają surowe normy higieny, a jednocześnie są odporne na agresywne środki chemiczne czyszczące.
Wytwarzanie energii i odsiarczanie spalinSystemy płuczek, kominy i-jednostki odzyskiwania ciepła są narażone na działanie kwaśnych kondensatów; 317L zapewnia niezawodną,-terminową wydajność.
Morskie i przybrzeżnePlatformy wiertnicze, zakłady odsalania i systemy rurociągów wody morskiej wykorzystują jego odporność na chlorki.
Inne zastosowaniaobejmują sprzęt do farbowania tekstyliów, produkcję nawozów i elementy architektoniczne na obszarach przybrzeżnych.
Inżynierowie często wybierają 317L, gdy 316L wykazuje przedwczesną awarię, oszczędzając kosztowne przestoje i wymianę.
Wniosek
Płyta ze stali nierdzewnej 317L to stop austenityczny o niskiej-węglowej zawartości-molibdenu, który zapewnia znacznie lepszą odporność na korozję niż stal 316L, zwłaszcza w środowiskach bogatych w chlorki-i kwaśnych. Wyższa zawartość chromu (18–20%), niklu (11–15%) i molibdenu (3–4%) nadaje mu wartość PREN 30–34, co czyni go wysoce odpornym na wżery, korozję szczelinową i ogólny atak chemiczny.
Niska zawartość węgla (mniejsza lub równa 0,03%) eliminuje ryzyko uczulenia podczas spawania, dzięki czemu materiał 317L można spawać i oddawać bezpośrednio do użytku bez kosztownej-obróbki cieplnej po spawaniu. Oferuje także doskonałe właściwości mechaniczne, przy minimalnej granicy plastyczności wynoszącej 205 MPa i wydłużeniu wynoszącym 40%, a także wyjątkową wytrzymałość w niskich-temperaturach aż do temperatur kriogenicznych.
Wybierając 317L, zawsze kupuj urenomowany dostawcaktóry zapewnia pełne certyfikaty huty (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) i identyfikowalność.
