Stal 316L mod- zapisywane także jako 316L Modified lub 316LM - to kontrolowana chemicznie-wersja standardowej austenitycznej stali nierdzewnej AISI 316L. Przyrostek „Mod” (zmodyfikowany) sygnalizuje, że jedno lub więcej zakresów składu chemicznego zostało podwyższonych lub zmienionych poza standardową specyfikację ASTM A240 316L w celu spełnienia wymagań konkretnego zastosowania, kodu lub normy zaopatrzenia.

Najczęstsze modyfikacje obejmują: ograniczenie azotu do wąskiego zakresu (zwykle 0,06–0,10%) w celu poprawy wytrzymałości na pełzanie w podwyższonej-temperaturze; dokręcanie węgla do wartości mniejszej lub równej 0,020% (w porównaniu ze standardem mniejszej lub równej 0,030%) w celu uzyskania doskonałej odporności na korozję-strefy spoiny; oraz ograniczenie pierwiastków obcych, takich jak bor, kobalt i miedź, do poziomów-na-milion, aby zapewnić czystość-jądrową.
W przeciwieństwie do zupełnie innego stopu, 316L Mod zachowuje skład chemiczny rdzenia swojego gatunku macierzystego: 16–18% chromu, 10–14% niklu i 2–3% molibdenu. Zmienia się precyzja tych zakresów i dodanie górnych limitów na elementy, które po prostu nie są ujęte w specyfikacji towaru.
Skład chemiczny: 316L vs 316L Mod
Poniższa tabela porównujeASTM A240 316Lspecyfikacja w odniesieniu do zaostrzonego składu typowego dla-klasy nuklearnej 316L Mod (zgodnie z RCC-M / AFCEN lub równoważną specyfikacją zamówienia):
|
Element |
Norma ASTM A240 - 316L |
Mod 316L (jądrowy / o wysokiej-czystości) |
Dlaczego to ma znaczenie |
|
Węgiel (C) |
Mniejsze lub równe 0,030% |
Mniejsze lub równe 0,020% |
Niższe C=zmniejsza ryzyko uczulenia w HAZ |
|
Krzem (Si) |
Mniejsze lub równe 0,75% |
Mniejsze lub równe 0,50% |
Węższy Si poprawia wytrzymałość spoiny |
|
Mangan (Mn) |
Mniejsze lub równe 2,00% |
Mniejsze lub równe 1,80% |
Kontrolowane pod kątem jednolitości mikrostruktury |
|
Fosfor (P) |
Mniejsze lub równe 0,045% |
Mniejsze lub równe 0,025% |
Niski poziom P zmniejsza podatność na pękanie na gorąco |
|
Siarka (S) |
Mniejsze lub równe 0,030% |
Mniejsze lub równe 0,015% |
Niski poziom S poprawia jakość i wytrzymałość spoiny |
|
Chrom (Cr) |
16.0–18.0% |
16.5–18.0% |
Węższe pasmo zapewnia stałą odporność na korozję |
|
Nikiel (Ni) |
10.0–14.0% |
11.0–14.0% |
Wyższa podłoga Ni zapewnia stabilność austenitu |
|
Molibden (Mo) |
2.0–3.0% |
2.25–3.00% |
Lekko podwyższona podłoga zapewniająca odporność na wżery |
|
Azot (N) |
Mniejsze lub równe 0,10% |
0.06–0.10% |
Kontrolowany N zwiększa wytrzymałość na pełzanie w temp. |
|
Bor (B) |
Nie określono |
Mniejsze lub równe 0,002% |
Zapotrzebowanie jądrowe: B pochłania neutrony |
|
Kobalt (Co) |
Nie określono |
Mniejsze lub równe 0,025% |
Zapotrzebowanie nuklearne: ryzyko aktywacji Co-60 |
|
Miedź (Cu) |
Mniejsze lub równe 0,10% (śladowe) |
Mniejsze lub równe 0,10% |
Kontrolowane, aby zapobiec obawom o zanieczyszczenie |
Właściwości mechaniczne
Pomimo mocniejszego składu chemicznego, 316L Mod spełnia lub przekracza minimalne wymagania mechaniczne ASTM A240 316L. W przypadku blach-do zastosowań nuklearnych często wymagane są dodatkowe badania uzupełniające, w tym próba udarności metodą Charpy’ego w temperaturze -20 stopni, próba rozciągania w-podwyższonej temperaturze i próba korozji międzykrystalicznej zgodnie z praktyką E ASTM A262 E.
|
Min. Wytrzymałość na rozciąganie Większe lub równe 515 MPa Wymagania ASTM A240 / RCC-M |
Min. Granica plastyczności (0,2%) Większe lub równe 205 MPa W temperaturze pokojowej |
Min. Wydłużenie Większy lub równy 40% O długości pomiarowej 50 mm |
|
Twardość (maks.) Mniejsza lub równa 217 HB Rockwella Mniejsze lub równe 95 HRB |
Siła pełzania (600 stopni) Lepszy od 316L Dzięki kontrolowanemu dodatkowi N |
Uderzenie CVN (przy -20 stopniach) Większe lub równe 60 J (typowo) Dodatkowy test nuklearny |
|
Nieruchomość |
Standardowe 316L |
316L mod |
Warunek testowy |
|
Wytrzymałość na rozciąganie |
Większe lub równe 515 MPa |
Większe lub równe 515 MPa |
RT, podłużny |
|
Granica plastyczności (0,2%) |
Większe lub równe 205 MPa |
Większe lub równe 205 MPa |
RT, podłużny |
|
Wydłużenie |
Większy lub równy 40% |
Większy lub równy 40% |
Grubość 50 mm |
|
Zmniejszenie powierzchni |
Większy lub równy 50% |
Większy lub równy 50% |
Próbka poprzeczna |
|
Twardość |
Mniejsza lub równa 217 HB |
Mniejsza lub równa 217 HB |
Brinella, wyżarzany |
|
Charpy CVN (przy -20 stopniach) |
Nie jest wymagane |
Większe lub równe 60 J śr. |
Dodatek klasy nuklearnej |
|
Rozciąganie w temperaturze 350 stopni |
Nie jest wymagane |
Min. określony |
Według RCC-M / ASME III |
Właściwości fizyczne
|
Nieruchomość |
Wartość |
|
Gęstość |
7,98 g/cm3 |
|
Zakres topnienia |
1375–1400 stopni (2507–2552 stopni F) |
|
Przewodność cieplna (przy 100 stopniach) |
~14.0 W/(m·K) |
|
Współczynnik rozszerzalności cieplnej |
16,5 µm/(m·stopnia) w temperaturze 20–100 stopni |
|
Rezystywność elektryczna |
~740 nΩ·m |
|
Moduł sprężystości |
193 GPa (28 000 ksi) |
|
Przepuszczalność magnetyczna |
Nie-magnetyczny (µ ≈ 1,01–1,02) |
|
Maksymalna temperatura pracy (ciąg dalszy) |
870 stopni (1600 stopni F) |
Dlaczego warto wybrać 316L Mod zamiast standardowego 316L?
Odpowiedź zależy całkowicie od zastosowania. Do większości ogólnych zastosowań przemysłowych - sprzęt do przetwarzania żywności, okładziny architektoniczne, standardowe zakłady chemiczne - towar 316L jest właściwym i najbardziej ekonomicznym wyborem. Istnieją jednak szczególne scenariusze, w których mod 316L jest nie tylko preferowany, ale wymagany przez kod lub umowę:

Komponenty jądrowe - rurociągi układu chłodzenia reaktora, płaszcze sprężarek, płyty obwodu pierwotnego - są produkowane zgodnie z RCC-M (francuski kodeks nuklearny), sekcją III ASME lub równoważnymi normami. Przepisy te wymagają maksymalnej zawartości kobaltu (mniejszej lub równej 0,025%), aby zapobiec tworzeniu się Co-60 pod wpływem napromieniowania neutronami, które staje się znaczącym źródłem skażenia radioaktywnego. Norma 316L nie obejmuje kontroli kobaltu; Mod 316L tak.
Gdy austenityczna stal nierdzewna jest używana w temperaturach powyżej 500 stopni przez dłuższy czas, pełzanie (powolne odkształcenie plastyczne pod naprężeniem) staje się czynnikiem ograniczającym-projektowanie. Kontrolowany dodatek azotu w 316L Mod (0,06–0,10%) znacznie poprawia odporność na pełzanie w porównaniu do standardowego 316L z niekontrolowaną, potencjalnie bardzo niską zawartością azotu. Ma to kluczowe znaczenie w przypadku elementów kotłów wytwarzających energię i płaszczy wymienników ciepła w-wysokotemperaturowych zakładach chemicznych.
W przypadku zbiorników magazynujących LNG i urządzeń chłodniczych pracujących w temperaturach do -196 stopni (temperatura ciekłego azotu) wymagane jest dodatkowe badanie udarności Charpy'ego w temperaturze kriogenicznej. Bardziej rygorystyczne limity zanieczyszczeń w 316L Mod -, szczególnie niższa zawartość fosforu i siarki -, powodują bardziej spójne i wyższe wartości udarności w stanie-wyżarzonej płyty.
Niektóre procesy produkcji farmaceutycznego API i procesy chemiczne-klasy półprzewodników wymagają materiałów o minimalnym zanieczyszczeniu pierwiastkami śladowymi. Kontrolowane górne limity zawartości miedzi, boru i innych pierwiastków obcych w 316L Mod pomagają zapewnić, że sam materiał płyty nie stanie się źródłem zanieczyszczenia procesu.
316L Mod vs Standard 316L vs 316: szybkie porównanie
|
Właściwość / funkcja |
Standard 316 |
Norma 316L |
316L mod |
|
Zawartość węgla |
Mniejsze lub równe 0,08% |
Mniejsze lub równe 0,030% |
Mniejsze lub równe 0,020% |
|
Kontrola azotu |
Nie określono |
Nie określono |
0,06–0,10% (wąskie) |
|
Limit kobaltu |
Nie określono |
Nie określono |
Mniejsze lub równe 0,025% |
|
Limit boru |
Nie określono |
Nie określono |
Mniejsze lub równe 0,002% |
|
Zgodny z ASTM A240 |
Tak |
Tak |
Tak (plus dodatkowe) |
|
Zgodny z kodem nuklearnym |
NIE |
NIE |
Tak (RCC-M / ASME III) |
|
Spawalność |
Dobry |
Doskonały |
Doskonały |
|
Odporność na pełzanie |
Umiarkowany |
Umiarkowany |
Ulepszone (dzięki N) |
|
Względny koszt materiału |
Opierać |
Baza + 5–10% |
Baza + 25–40% |
|
Typowa dostępność |
Natychmiastowe zapasy |
Standardowy zapas |
Zamówienie młyna / przedłużony kontakt |
|
Wzrost ceny 316L Mod o 25–40% w porównaniu z standardowym 316L odzwierciedla nie tylko bardziej rygorystyczną specyfikację surowca, ale także dodatkowe wymagania w zakresie badań, identyfikowalności i certyfikacji. W przypadku zastosowań nuklearnych lub{5}}narzuconych kodem nie ma akceptowalnego substytutu. W przypadku zastosowań komercyjnych nie-kodowych standard 316L jest prawie zawsze wyborem racjonalnym ekonomicznie. |
Obowiązujące normy i certyfikaty
Płyta 316L Mod jest zamawiana i dostarczana zgodnie z kombinacją norm dotyczących materiałów podstawowych i dodatkowych wymagań-specyficznych dla aplikacji:
|
Norma / Kod |
Zakres |
Znaczenie dla 316L Mod |
|
ASTM A240 |
Płaska-walcowana płyta, arkusz i taśma ze stali nierdzewnej Cr{{1}Ni |
Podstawowa chemia i wymagania mechaniczne |
|
ASME SA-240 |
Odpowiednik kodu zbiornika ciśnieniowego ASTM A240 |
Wymagane w przypadku zbiorników ciśnieniowych-kodowanych według ASME |
|
RCC-M / AFCEN |
Kodeks wyposażenia francuskiej wyspy nuklearnej |
Definiuje wymagania gatunku 316L Mod 'Z2 CND 17-12' |
|
ASME Sekcja III |
Amerykański kod projektowy komponentów nuklearnych |
Reguluje zamówienia-materiałów nuklearnych |
|
EN 10028-7 |
Europejskie wyroby płaskie do celów ciśnieniowych |
Równoważna europejska specyfikacja płyty |
|
ASTM A262 |
Wykrywanie podatności na korozję międzykrystaliczną |
Przećwicz test E, często wymagany w przypadku modelu 316L Mod |
|
PL 10204 3.2 |
Świadectwo badania materiału z świadkiem TPI |
Obowiązkowe dla energii jądrowej i klasy III PED |
Typowe zastosowania płyty Mod 316L
Elementy graniczne ciśnienia obwodu pierwotnego reaktora jądrowego (płaszcze rurociągów chłodziwa, płyty zwiększające ciśnienie)
High-temperature power plant boiler and heat exchanger shells (>Ciągła obsługa 500 stopni)
Powłoki konstrukcyjne zbiorników magazynujących LNG wymagające certyfikacji na udarność kriogeniczną
Zbiorniki reaktorów farmaceutycznych i biotechnologicznych, w których wymagane są-pierwiastki śladowe o wysokiej czystości
Zbiorniki ciśnieniowe zakładów chemicznych pracujące w środowiskach mieszanych kwasów lub chlorków w podwyższonej temperaturze
Komponenty obudowy ciśnieniowej do zastosowań morskich pod wodą o wydłużonych wymaganiach dotyczących trwałości konstrukcyjnej
Elementy reaktora badawczego i instalacji do produkcji izotopów (krytyczna niska zawartość kobaltu)
Często zadawane pytania
P: Czy 316L Mod to to samo co 316L?
O: Nie. 316L Mod opiera się na 316L, ale stosuje bardziej rygorystyczną kontrolę składu, szczególnie węgla (mniejszego lub równego 0,020%), azotu (0,06–0,10%), kobaltu (mniejszego lub równego 0,025%) i boru (mniejszego lub równego 0,002%). Norma 316L w ogóle nie określa limitów kobaltu ani boru.. 316L Mod zazwyczaj wymaga również dodatkowych testów, takich jak kriogeniczne badanie udarności metodą Charpy’ego i-próba rozciągania w podwyższonej temperaturze.
P: Co oznacza „Mod” w modelu 316L Mod?
Odp.: „Mod” oznacza zmodyfikowany. Wskazuje, że podstawowy skład 316L został zmodyfikowany -, kluczowe elementy zostały zawężone do węższych zakresów i/lub dodatkowe elementy zostały objęte kontrolą-górnego limitu. Dokładne wymagania „Mod” różnią się w zależności od konkretnego standardu zaopatrzenia lub specyfikacji klienta.
P: Czy standardowy 316L można zastąpić 316L Mod w zastosowaniach nuklearnych?
O: Nie. W zastosowaniach kodowanych-jądrowo, podlegających przepisom RCC-M, ASME sekcja III lub równoważnym, specyfikacja 316L Mod z określonymi limitami kobaltu i boru jest specyfikacją obowiązkową. Standardu 316L nie można zastąpić, ponieważ niekontrolowane poziomy kobaltu i boru mogą prowadzić do produktów aktywacji radioaktywnej lub problemów z kontrolą reaktywności. Zastąpienie wymaga formalnej oceny technicznej i zatwierdzenia przez organ odpowiedzialny za kodowanie, co prawie nigdy nie jest przyznawane.
P: Jaki poziom certyfikacji jest wymagany dla płyty 316L Mod?
Odp.: Zwykle wymagane są certyfikaty testów materiałowych EN 10204 typu 3.2, co oznacza, że wyniki testów chemicznych i mechanicznych są certyfikowane zarówno przez dział jakości producenta, jak i przez organ kontrolny-strony trzeciej (taki jak TUV, Bureau Veritas lub SGS). W przypadku zastosowań jądrowych inspektor musi pochodzić z zatwierdzonej jednostki inspekcji jądrowej. Numer wytopu i identyfikowalność partii od stopu do końcowej płyty muszą być w pełni udokumentowane.
P: Jaki jest czas realizacji płyty 316L Mod?
Odp.: Mod 316L nie jest dostępny w magazynie u większości dystrybutorów. Jest on zazwyczaj produkowany na zamówienie-walni, a czas realizacji wynosi 10–16 tygodni od złożenia zamówienia, w zależności od wymiarów blachy, obróbki cieplnej i wymagań testowych. W przypadku materiałów-kwalifikujących się do zastosowań nuklearnych wymagany jest dodatkowy czas na planowanie inspekcji strony trzeciej. Podczas planowania projektu zdecydowanie zaleca się wczesne dokonanie zakupu.
Zastrzeżenie: Dane i zakresy składów cytowane w tym dokumencie są reprezentatywne dla typowych specyfikacji 316L Mod i są podawane wyłącznie w celach ogólnych. Zamówienie na konkretny projekt musi opierać się na obowiązującej specyfikacji kontraktowej, kodeksie projektu i zatwierdzonych kwalifikacjach huty. Wszystkie krytyczne decyzje dotyczące wyboru i zastąpienia materiałów muszą zostać sprawdzone przez wykwalifikowanego inżyniera materiałowego.Skontaktuj się z naszym stopem JN przedstawiciel handlowyw celu uzyskania wyceny i dyskusji na temat kwalifikacji materiału.
