Ruostumaton teräs 317L (UNS S31703, EN 1.4438)on vähähiilinen, molybdeeni-laakeroitu austeniittista ruostumatonta terästä, joka tarjoaa erinomaisen korroosionkestävyyden tavalliseen 316L-laatuun verrattuna. "L" tarkoittaa "vähähiiltä" (vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,03 %), mikä estää haitallisten kromikarbidien muodostumisen hitsauksen aikana, -jättäen pois{6}}hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn tarpeen.
Tässä artikkelissa esitellään 317L-teräslevyn koostumus, lämpökäsittely, mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet ja sovellukset.
317 litran teräslevyn kemiallinen koostumus
Alla oleva taulukko näyttää tyypilliset kemiallisen koostumuksen vaatimukset 317L:lle ASTM A240:n mukaisesti.
|
Elementti |
paino % |
Rooli metalliseoksessa |
|
Kromi (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Muodostaa suojaavan oksidikerroksen; kestää yleistä korroosiota ja hapettumista |
|
Nikkeli (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabiloi austeniittista rakennetta; parantaa sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä |
|
Molybdeeni (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Avainelementti – estää kloridien aiheuttamat piste- ja rakohyökkäykset |
|
Hiili (C) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,03 |
Matala hiilipitoisuus estää kovametallin saostumisen hitsauksen aikana |
|
Mangaani (Mn) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 2,00 |
Auttaa hapettumista ja kuumatyöstettävyyttä |
|
Pii (Si) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,75 |
Parantaa hapettumiskestävyyttä |
|
Fosfori (P) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,045 |
Epäpuhtaus, alhainen |
|
rikki (S) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,030 |
Epäpuhtaus, alhainen |
|
rauta (Fe) |
Saldo |
Epäjaloa metallia |
Lähde: ASTM A240/A240M
317L teräslevyn lämpökäsittely
317L teräslevyn lämpökäsittelyprosessi on suunniteltu optimoimaan korroosionkestävyys ja mekaaniset ominaisuudet säilyttäen samalla austeniittisen mikrorakenteen.
Ratkaisun hehkutus
317 litran ruostumattoman teräslevyn vakiolämpökäsittely on liuoshehkutus, joka suoritetaan tyypillisesti 1010 - 1120 asteen lämpötiloissa, jota seuraa nopea jäähdytys.
Tämä prosessi auttaa:
Liuota kromikarbidit
Palauta korroosionkestävyys
Paranna sitkeyttä
Helpota sisäistä stressiä
Nopea jäähdytys hehkutuksen jälkeen on välttämätöntä karbidin saostumisen estämiseksi, mikä voi vähentää korroosionkestävyyttä.
Stressiä lievittävä
Joissakin valmistusprosesseissa jännityksenpoistoa voidaan käyttää vähentämään jäännösjännitystä muovauksen tai hitsauksen jälkeen. Ylikuumenemista tulee kuitenkin välttää, koska se voi vaikuttaa korroosion suorituskykyyn.
Hitsauksen huomioita
Koska 317L-teräslevyssä on alhainen hiilipitoisuus, se ei yleensä vaadi jälki-hitsauksen lämpökäsittelyä. Tämä helpottaa valmistusta ja alentaa valmistuskustannuksia.
Sen erinomainen hitsattavuus mahdollistaa yleisten hitsausmenetelmien käytön, kuten:
TIG-hitsaus
MIG-hitsaus
Suojattu metallikaarihitsaus
Uppokaarihitsaus
Tämä on yksi syy, miksi 317L ruostumattomasta teräksestä valmistettuja levyjä suositellaan suurille hitsatuille laitteille.
317L teräslevyn mekaaniset ja fyysiset ominaisuudet
317L teräslevyn mekaaniset ominaisuudet
|
Omaisuus |
Arvo (mittari) |
Arvo (Imperial) |
|
Vetolujuus (min) |
515 MPa |
75 000 psi |
|
Tuottovoima (0,2 % offset, min) |
205 MPa |
30 000 psi |
|
Venymä (min, 2 tuumaa) |
40% |
40% |
|
Kovuus (max) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Elastisuusmoduuli |
200 GPa |
29 000 ksi |
|
Iskusitkeys (Charpy V{0}}lovi) |
>100 J huoneenlämmössä |
Erinomainen sitkeys |
Lähde: ASTM A240, ASME SA-240
317L teräslevyn fyysiset ominaisuudet
|
Omaisuus |
Arvo |
Huomautuksia |
|
Tiheys |
7,98 g/cm³ (0,288 lb/in³) |
Hieman korkeampi kuin 304/316 suuremman molybdeenin vuoksi |
|
Sulamisalue |
1370 – 1400 astetta (2500 – 2550 astetta F) |
Tyypillinen austeniittisille ruostumattomille teräksille |
|
Lämmönjohtavuus |
15,0 W/m·K (100 asteessa) |
Matalampi kuin hiiliteräs; kasvaa lämpötilan myötä |
|
Ominaislämpökapasiteetti |
500 J/kg·K (huoneenlämpötilassa) |
Tyypillinen austeniittisille laaduille |
|
Sähkövastus |
0.74 µΩ·m |
Ei--magneettinen hehkutetussa kunnossa |
|
Lämpölaajenemiskerroin |
16,0 × 10⁻⁶ / aste (20–1000 astetta) |
Korkeampi kuin ferriittiset teräkset; mahdollistaa laajenemisen korkean lämpötilan{0}}malleissa |
|
Magneettiset ominaisuudet |
Ei--magneettinen (hehkutettu) |
Voi muuttua hieman magneettiseksi kylmätyöstön jälkeen |
Lähde: Useiden toimittajien tiedot
317L teräslevyn käyttökohteet
Paremman korroosionkestävyyden ja valmistettavuuden ansiosta 317L-teräslevyyn luotetaan kaikilla teollisuudenaloilla:
Kemiallinen ja petrokemiallinen käsittelyKäytetään säiliöissä, reaktoreissa ja putkissa, jotka käsittelevät happoja, liuottimia ja kloridi{0}}pitoisia virtoja. Korkeampi molybdeenipitoisuus suojaa pistesyöpymiseltä, joka tuhoaisi 316L.
Massa- ja paperiteollisuusValkaisulaitoksen laitteet, keittimet ja haihduttimet hyötyvät 317L:n klooridioksidin ja emäksisten nesteiden kestävyydestä.
Farmaseuttinen ja elintarviketeollisuusSaniteettiastiat, putkistot ja lämmönvaihtimet vaativat puhtaat, korroosiota -vapaat pinnat. 317L täyttää tiukat hygieniastandardit ja kestää aggressiivisia puhdistuskemikaaleja.
Sähköntuotanto ja savukaasujen rikinpoistoPesurijärjestelmät, savupiiput ja lämmön{0}}talteenottoyksiköt kohtaavat happamia kondensaatteja; 317L tarjoaa luotettavan-pitkän aikavälin suorituskyvyn.
Meri ja offshoreOffshore-alustat, suolanpoistolaitokset ja merivesiputkijärjestelmät hyödyntävät sen kloridinkestävyyttä.
Muut käyttötarkoituksetsisältävät tekstiilien värjäyslaitteet, lannoitteiden tuotannon ja arkkitehtoniset elementit rannikkoalueilla.
Insinöörit määrittävät usein 317L, kun 316L on osoittanut ennenaikaista vikaa, mikä säästää kalliita seisokkeja ja vaihtoa.
Johtopäätös
317L ruostumaton teräslevy on vähähiilinen, korkea-molybdeenipitoinen austeniittiseos, joka tarjoaa huomattavasti paremman korroosionkestävyyden kuin 316L, erityisesti kloridi-rikkaissa ja happamissa ympäristöissä. Sen korkea kromi- (18–20 %), nikkeli (11–15 %) ja molybdeeni (3–4 %) antavat sille PREN-arvon 30–34, mikä tekee siitä erittäin kestävän pistesyöpymistä, rakokorroosiota ja yleistä kemiallista syöpymistä.
Alhainen hiilipitoisuus (alle tai yhtä suuri kuin 0,03 %) eliminoi herkistymisriskin hitsauksen aikana, joten 317L voidaan hitsata ja ottaa suoraan käyttöön ilman kallista jälki{2}}hitsauksen lämpökäsittelyä. Sillä on myös erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, joiden vähimmäismyötölujuus on 205 MPa ja venymä 40 % sekä erinomainen lujuus alhaisissa lämpötiloissa kryogeenisiin lämpötiloihin asti.
Kun valitset 317L, osta aina ahyvämaineinen toimittajajoka tarjoaa täystehtaan sertifikaatit (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) ja jäljitettävyyden.
