Нержавеющие стали в 316 Семья сдает выдающуюся коррозионную стойкость, механические характеристики, и универсальность изготовления.
Однако, тонкие сплавные изменения - углеродное сокращение в 316Л（1.4404/1.4432)или добавление титана в 316Из（1.4571)- может резко повлиять на поведение в зонах сварки, Высокотемпературная среда, и специализированные приложения.
Это углубленное сравнение распаковывает их химические данные, показатели производительности, и практические компромиссы, Позволяет инженерам выбрать оптимальную оценку для любого условия обслуживания.
1. Сплава химия & Стратегии стабилизации
В основе каждого класса лежит знакомый 16–18% хром, 10–14% никель, 2–3% молибден матрица. Еще, Незначительные вариации дают основные эффекты:
| Элемент | 316 | 316Л | 316Из |
|---|---|---|---|
| Углерод (максимум) | 0.08% | 0.03% | 0.08% |
| Титан | - | - | 0.5–0,7% |
| Хром | 16–18% | 16–18% | 16–18% |
| Никель | 10–14% | 10–14% | 10–14% |
| Молибден | 2–3% | 2–3% | 2–3% |
| Древесина (≈) | 20 | 20 | 20 |
- 316Л (1.4404/316S1, 1.4432/316S13) достигает статуса «низкого углерода», Сохранение c <0.03% Для предотвращения осаждения хрома-карбида в диапазоне сенсибилизации 425–815 ° C.
- 316Из（1.4571)эмулирует эту защиту, добавляя 0,5–0,7% титана, который образует стабильные титановые карбонитриды (Из(В, Не)) этот секвестр углерода перед карбидами хрома может образовываться.
Следовательно, как 316L, так и 316TI сопротивляются межцентральной коррозии (IGC) эффективно, тогда как немодифицированный 316 Требуется строгий контроль тепловых входов и послепродажных обработок.
2. Коррозионная стойкость & Межцентральная атака
При выборе нержавеющих сталей для критических приложений, коррозионная стойкость, Особенно сопротивление межранальной атаке (Iga), часто решающий фактор.
Пока 316, 316Л (1.4404/316S11 и 1.4432/316S13), и 316Из（1.4571)нержавеющие стали имеют в целом сходную химическую основу, их поведение в коррозионных условиях расходится важными способами.
Для обеспечения соответствующего выбора материала, Очень важно изучить их результаты как с общими, так и с точки зрения коррозии, поддерживается эмпирическими данными.
Общее коррозионное поведение
Все три оценки - 316, 316Л, и 316TI - предоставление выдающейся сопротивления общей коррозии в широком диапазоне средств, в первую очередь из -за их высокого хрома (16–18%) и молибден (2–3%) содержание.
В нейтральных растворах хлорида, такой как 3.5% NaCl при 25 ° C., Лабораторные испытания выявляют коэффициенты коррозии примерно 0.02 к 0.04 мм/год Во всех трех оценках.
Потенциодинамические кривые поляризации демонстрируют плотность пассивной тока в диапазоне 0.02-0,05 мА/см², Указывая о формировании стабильных и самовосстанавливающихся пассивных фильмов.
В промышленных кислых средах, такие как разбавленная серная кислота (H₂so₄, 1 М), Тестирование по снижению веса подтверждает сопоставимые показатели потери массы для всех классов, усреднение 0.015 Г/см² · ч.
Таким образом, Для общего назначения водных средств массовой информации, Не существует существенной разницы в производительности среди 316, 316Л, и 316ti.
Сопротивление межранальной атаке (Iga)
Однако, Проблемы возникают, когда материалы подвергаются воздействию диапазона температуры сенсибилизации, примерно 425° C до 815 ° C..
В этом окне, может произойти истощение хрома на границах зерна, приводя к локализованной коррозии, в частности, если углерод сочетается с хромом с образованием карбидов хрома (CR23C6).
Сравнение производительности подробно описано ниже:
| Оценка | Содержание углерода (%) | Риск сенсибилизации | ASTM A262 Practice E Test (Потеря веса) |
|---|---|---|---|
| 316 | ≤ 0.08 | Высокий | 0.015–0.025 g |
| 316Л | ≤ 0.03 | Очень низкий | < 0.002 глин |
| 316Из | ≤ 0.08 + Из | Очень низкий | < 0.001 глин |
- 316 Нержавеющая сталь: Со стандартным содержанием углерода (≤0,08%), 316 легко осаждает хром -карбиды при воздействии тепла, Сделать его уязвимым для межцентральной атаки, если только быстро не гасит или не погасил раствор после сварки.
- 316L из нержавеющей стали: «L» обозначает «низкий углерод», специально ≤0,03%.
Это значительное снижение минимизирует осаждение карбида хрома даже во время медленного охлаждения, Обеспечение превосходной устойчивости к сенсибилизации.
ASTM A262 Практика E подтверждает минимальную потерю веса, Создание 316L в качестве очень надежного выбора для сварных структур. - 316Ti из нержавеющей стали: Вместо того, чтобы полагаться на контроль углерода, 316Ti включает титана (~ 0,5%) для преимущественно формировать титановые карбиды (Тик) и карбонотриды.
Эти соединения образуются при более высоких температурах и не истощают хром из границ зерен, эффективно стабилизировать материал против IgA.
В практическом плане, Как 316L, так и 316TI обеспечивают эквивалентный иммунитет межранальной коррозии в большинстве промышленных применений.
Тем не менее, Механизм стабилизации отличается, и эти различия могут влиять на механическое поведение, как исследовали позже.
3. Высокотемпературные механические характеристики
Когда температура обслуживания превышает 600 ° C., 316Из (1.4571) демонстрирует превосходную силу благодаря его стабилизации титана:
| Температура | 316L | 316Ti Уход |
|---|---|---|
| 650 ° C. | ~ 60 МПа | ~ 80 МПа |
| 700 ° C. | ~ 45 МПа | ~ 65 МПа |
| 750 ° C. | ~ 30 МПа | ~ 45 МПа |
Более того, ползучесть разрыв жизни в 700 ° C улучшается примерно 20–30% с 1.4571 против 1.4404,
сделать это предпочтительным выбором для Печь придурок, Трубки тепла, и другие Компоненты непрерывного обслуживания В диапазоне 600–800 ° C.
В отличие, 1.4404Сила быстро падает выше 600 ° C., ограничение его повышенных температурных приложений.
4. Изготовление, Формирование & Механизм
Несмотря на свои высокотемпературные преимущества, 316Из (1.4571) представляет компромиссы в повседневном изготовлении:
- Воздействие на выносливость: При –50 ° C., 316Ti Charpy V-Notch Energy падает на 10–15 J., по сравнению с 20–25 J. для 316L-показатель снижения низкотемпературной пластичности.
- Холодный формирование: Титановые карбонотриды границы зерна, Увеличение ставок на работу 10–15% и сокращение достижимого напряжения перед треском.
- Механизм: Тесты магазинов показывают 25% более высокий износ инструмента При обработке 316TI, управляется жестким Ti(В, Не) частицы.
Наоборот, 316Л преуспевать в глубокий рисунок, вращение, и обработка, хвастается превосходной пластичностью и более равномерной формированием чипсов.
Поэтому, для штампованные компоненты, глубоко натянутые раковины, или Высокая грубая обработка, 316L часто оказывается более экономически эффективным.
5. Поверхностная отделка & Политочное поведение
Полисты должны отметить: 316ИзЖесткие частицы карбонотридов иногда проявляются как «кометово-хвост» во время отделки зеркала (Bsen 10088-2:1995 Нет. 8).
Напротив, 316Л (1.4404/1.4432) дает больше равномерных отражающих поверхностей с Раствор < 0.2 мкм достижимо на электрополированной отделке.
Следовательно, Заявки на требования Архитектурный яркий отдел, продовольственные интерьеры, или Фармацевтическое оборудование Обычно одобряет 316L.
6. Локализованная коррозия: Ячечка & SCC
Общая коррозия может соответствовать оценкам, но сопротивление ячейки (Измерено по эквивалентному числу устойчивости к ячечкам, Древесина) и Коррозия стресса (SCC) Пороги могут варьироваться:
- В 3.5% NaCl в 25 ° C., Потенциалы инициирования ям превышают +500 мв. против. AG/AGCL для 316L и 316TI.
- Однако, долгосрочные испытания погружения в 50 ° C шоу Меньше ям на см² на 316L (≈2 ям/см²) чем на 316TI (≈5 ям/см²), возможно из -за остаточной серы или включений.
- Тесты SCC в кипящем mgcl₂ указывают 30 ° C нижний порог для 316TI против 316L, предполагая немного большую восприимчивость.
Поэтому, в богатый хлоридом, Среда с высоким стрессом, 316L часто предлагает скромный край в Локализованная коррозионная стойкость.
7. Сварка & Поведение зоны, пораженное телом
Оба 316Л (1.4404/1.4432) и 316ti сварка с готовностью со стандартными расходными материалами 316 л.. Тем не менее:
- 316L наполнители обеспечить надежную коррозионную стойкость в металле сварного шва и исключить риск положения сварки.
- 316Из (1.4571) структуры иногда требуется Стабилизированные ниобий наполнители (НАПРИМЕР., En iso 1600-s ncr20nn) Чтобы поддерживать высокую температурную силу в опасности.
- Атака ножа, Локализованная межранальная коррозия, непосредственно прилегающая к линии слияния, может возникнуть в 316TI HAC, если охлаждение является медленным-еще одна причина для поддержки 316L в приложениях сварки водной коррозии.
В итоге, сварные системы Смотрите меньше головных болей и более низких переработков с 316L сварные расходные материалы, независимо от родительского металла.
8. Соображения стоимости & Доступность
С точки зрения закупок, 316Л (1.4404/1.4432) обычно расходы 10–15% меньше за килограмм, чем 316Из (1.4571), Отражая премию добавления титана и более строгие контроль качества.
Более того, Глобальные акции 316L превышают акцию 316TI с фактором 5:1, Обеспечение более короткого срока выполнения и более широкой доступности мельницы.
Следовательно, для низкий- для среднего объема проектов, 316L часто обеспечивает лучшее сочетание производительности и экономики.
9. Приложения & Матрица отбора
| Условие обслуживания | Предпочтительный класс | Обоснование |
|---|---|---|
| Комната-температура, сварные сооружения | 316Л | Превосходное сопротивление IGC, стойкость, Изготавливаемость |
| Непрерывное воздействие 600–800 ° C | 316Из | Повышенная сила урожайности, ползучесть жизнь |
| Фарма & Продовольственная обработка | 316Л | Зеркало заканчивается, Низко-утешаемая поверхность |
| Глубоко натянутые или развернутые части | 316Л | Более высокая пластичность, Более низкое укрепление работы |
| Оффшорные компоненты с высоким хлоридом | 316Л | Лучшие пороговые значения питтинга/SCC |
| Сосуды давления с циклическими нагрузками | 316Из | Стабилизированная микроструктура, Снижение риска сенсибилизации |
10. Ключевые различия между 316 против 316L против 316TI нержавеющая сталь
| Категория | 316 | 316Л | 316Из |
|---|---|---|---|
| Содержание углерода | ≤ 0.08% | ≤ 0.03% | ≤ 0.08% + Титан добавлен |
| Метод стабилизации | Никто | Низкий углерод | Титан (Из) Стабилизирован |
| Устойчивость к межранальной коррозии | Умеренный (После сварки) | Высокий (даже после сварки) | Высокий (даже при повышенных температурах) |
| Высокотемпературная сила (>600° C.) | Бедный | Бедный | Отличный |
| Устойчивость | Хороший | Немного лучше | Умеренный |
| Сварка | Умеренный (риск сенсибилизации) | Отличный (Нет сенсибилизации) | Хороший, но требует специальных наполнителей |
| Холодная работоспособность | Хороший | Отличный | Умеренный (более низкая пластичность) |
| Качество отделки поверхности (Полировка) | Хороший | Отличный | Склонны к дефектам кометы хвоста |
| Расходы | Базовый уровень | 5–10% выше 316 | 15–20% выше 316L |
| Доступность | Очень распространен | Очень распространен | Менее распространен (В основном Европа) |
| Типичные приложения | Общее промышленное использование | Сварные сооружения, морской пехотинец, медицинский | Высокое оборудование, выхлоп, суда давления |
11. Заключение
На практике, 316Л (1.4404/1.4432) выделяется как Универсальная рабочая лошадка, предлагая превосходную коррозионную стойкость, сварка, пластичность, и экономическая эффективность в подавляющем большинстве приложений.
В отличие, 316Из (1.4571) сияет в высокотемпературная, чувствительный к ползучести среда, где его стабилизация титана сохраняет прочность и микроструктурную целостность выше 600 ° C..
Тщательно взвешивая температуру обслуживания, требования к сварке, Поверхностные ожидания, и бюджетные ограничения.
Инженеры могут использовать эти идеи для указания идеального сплава серии 316, Обеспечение как производительность, так и ценность в течение срока службы компонента.
Лангх Идеальный выбор для ваших производственных потребностей, если вам нужно высококачественное Продукты из нержавеющей стали.
