Aisi 316 что это

AISI 316

Марка AISI 316 обозначает кислотостойкую нержавеющую сталь аустенитного класса с повышенным содержанием никеля и добавлением молибдена. Благодаря легирующим элементам она устойчива к различным видам коррозии в достаточно широком диапазоне температур. Сталь AISI 316 отличается высокой прочностью и пластичностью, жаростойкостью, хорошей твердостью и вязкостью. Сопротивление ползучести в более высоких температурах превосходит показатели марки AISI 304. Применение низкоуглеродной марки AISI 316L помогает устранить опасность коррозии в околошовных сварных зонах. Для противодействия сенсибилизации в течении длительного периода времени при температре 550-800 °С успешно используется сталь AISI 316Ti.

Нержавейка AISI 316 легко поддается формовке в холодном и горячем состоянии, сваривается без ограничений. Для нее характерна повышенная устойчивость к межкристаллитной коррозии в обычных и арессивных средах, а также низкая чувствительность к крекинговой коррозии.

Обозначение по международным стандартам

Химический состав

Сталь AISI 316 относится к высоколегированным хромоникелевым нержавеющим сталям. Наличие антикоррозионных свойств определяется хромом, а увеличение технологичности материала — никелем. Марганец помогает стабилизировать аустенитную структуру, а молибден защищает сталь от питтинговой и щелевой коррозии в агрессивных средах, например, в хлористом растворе, морской воде и парах уксусной кислоты.

Массовая доля элементов, %

Механические свойства при комнатной температуре

Сталь AISI 304 легко поддается обработке в горячем и холодном состоянии, отлично сваривается различными способами.

Свойства при высоких температурах

Ниже указаны данные только для марок AISI 316 и AISI 316Ti, потому что показатели стали AISI 316L заметно снижаются после 425 °С.

Предел прочности при повышенных температурах

Минимальные величины предела упругости (ползучесть) при высокой температуре

Максимальные рекомендуемые температуры эксплуатации

Температура образования окалины (условия окисления):

• непрерывное воздействие — 925 °C;
• прерывистые воздействия — 870 °C.

Свойства AISI 316 в низких температурах

Физические свойства

Сопротивление коррозии

Степень защиты металла в кислотных средах

• 0 — Высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100 мкм/год.
• 1 — Частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000 мкм/год.
• 2 — Нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000 мкм/год.

Атмосферные воздействия

Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем воздействии.

Коррозионная стойкость в кипящих химикалиях для AISI 316L

Межкристаллитная коррозия

Для изготовления конструкций с помощью сварки предпочтительно использовать низкоуглеродистую сталь AISI 316L. Низкое содержание углерода поддерживает реакцию осаждения вредных карбидов хрома в течении длительного времени в заданном диапазоне температур.

Тепловая обработка

Отжиг

Температурный режим отжига 1 050 ± 25 °C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. После отжига необходимо травление и пассивирование. Лучшее сопротивление коррозии получается при 1 070 °C и быстром охлаждении.

Отпуск

Снимать напряжение следует при температуре 200-400 °С с последующим воздушным охлаждением.

Травление (очистка поверхности)

• Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO₃ + 2% HF) при комнатной температуре или 60 °C.
• Серно-азотная кислотная смесь (10 % H₂SO₄ + 0,5 % HNO₃) при 60 °C.
• Паста для очистки от окалины в зоне сварки.

Пассивация

• 20-25 % раствор HNO₃ при 20 °C.
• Пассивирующие пасты для зоны сварки.

Горячая обработка (ковка)

• Начальная температура 1150 — 1200 °C.
• Конечная температура свыше 900 °C.
• Для нарушения действия, ковка должна быть завершена между 930 и 980 °C.
• Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.
• Время для достижения однородности прогрева стали AISI 316 дольше чем для углеродистых примерно в 2 раза.

Холодная обработка (формовка)

К типичным вариантам обработки стали AISI 316 относится изгиб, волочение, формирование контура, ротационная вытяжка и другие. Для формовки используется стандартное оборудование, но требуется приложить усилий на 50-100 % больше чем для углеродистых сталей, что связано с высокой степенью упрочнения AISI 316.

Сварка

Сталь AISI 316 легко сваривается разными способами. После сварки термическая обработка не требуется. Сварные швы необходимо очистить от окалины механическим или химическим способом, а затем пассивировать.

Применение

Высокая устойчивость к окислению делает сталь AISI 316 оптимальным материалом для прокладки трубопроводов, по которым транспортируется как обычная вода, так и более коррозионные жидкости или газы. Из нержавейки данной марки изготавливают резервуары и оборудование, контактирующие с атмосферой, морской водой, отработанными маслами, продуктами питания, кислотами и другими агрессивнойыми средами. Поэтому сталь AISI 316 востребована в пищевой, химической, и фармацевтической промышленности.

Значительная прочность и жаростойкость AISI 316 позволяют изготавливать высоконагруженные детали для машиностроения, промышленный инструмент и технику, теплообменники, бытовые приборы.

В строительной отрасли нержавеющая сталь AISI 316 применяется для создания сварных конструкций, кровли, ограждений, элементов дизайна и архитектуры.

Марки нержавеющей стали

Содержание статьи

В начале прошлого столетия специалистам в области металлургической промышленности удалось заметить, что взаимодействие хрома и кислорода является лучше, чем с железом. Именно в то время для того чтобы на железо воздух влиял наименьшим образом металлурги стали смешивать его с хромом. Так появилась нержавеющая сталь, которая сегодня незаменимым материалом для современно промышленности.

Важно: Следует заметить, что полностью избавить железо от появления коррозии практически не удастся. Рано или поздно даже нержавеющая сталь тоже покрывается ржавчиной. Правда для этого требуется больше времени.

Виды нержавеющей стали

Нержавеющая сталь представляет собой привлекательный материал для использования в современной промышленности. Он состоит из железа и примеси хрома.

Внимание: Для того чтобы обеспечить наиболее длительную защиту железа от появления коррозии необходимо при производстве нержавеющей стали добавить в него не менее десяти процентов хрома.

Также в смесь для производства нержавейки добавляются и другие элем6нты, которые представлены:

Они необходимы для того чтобы материал приобрел свои физико-хиимические качества и стал более прочным.

Благодаря смеси железа и других элементов появляется материал, который способен противостоять появлению коррозии. В зависимости от пропорциональности добавленных элементов нержавеющий материал получается прочным и он способен противостоять даже высоким температурам. Благодаря пластичности нержавеющую сталь используют в самых разных отраслях промышленности.

Железо само по себе покрывается ржавчиной достаточно быстро. Если смешать его с хромом и другими элементами на его поверхности образуется невидимая пленка, которая предотвращает поступление к нему кислорода. В результате окисления не производится. Данный слой является достаточно прочным. Что делает материал более устойчивым к образованию трещин, вмятин и многих других дефектов. Сталь способна восстанавливаться со временем самостоятельно.

Марки нержавеющей стали и их характеристики

В современном мире представлено более двухсот пятидесяти видов нержавеющей стали. Они отличаются по своим сериям или маркам и по свойствам. Самыми популярными марками нержавеющей стали в настоящее время являются те виды, которые принадлежат к 300-й и 400-й серии. Они обладают высоким уровнем стойкости к появлению коррозии. К тому же у них слой защитной пленки является достаточно прочным из-за оптимально-подобранной пропорциональности использованных при производстве элементов. Нержавеющая сталь данных серий обладает высокой прочностью и пластичностью. Она активно применяется для производства различных предметов в современной промышленности. В скором времени конкуренцию данным сериям может составить 200 серия стали, которая, по мнению потребителей, имеет оптимальное сочетание стоимости и качества.

Характеристика нержавеющих сталей aisi

На современном рынке большим спросом пользуется нержавеющая сталь трехсотой серии. Она подразделяется на несколько видов в зависимости от химического состава:

• аустенитная,
• аустенитно- ферритная,
• аустенитно-мартенситная.

В стали этих видов содержится разное количество никеля, хрома. углерода.

Марки нержавеющей стали aisi:

Нержавеющая сталь aisi 304

aisi 304 (08Х18Н10) получила широкое распространение в пищевой промышленности. Она отлично подходит для сварки и для тог, чтобы противостоять появлению ржавчины.

Нержавеющая сталь aisi 316

aisi 316 (10Х17Н13М2) о бразуется, если в сталь марки aisi 304 (08Х18Н10) добавить такой элемент, как молибден. Данная марка нержавейки получила широкое распространение в судостроительной, нефтегазовой и химической видах промышленности. Она устойчива к агрессивным средам.

Нержавеющая сталь aisi 316Т

aisi 316Т (10Х17Н13М2Т) о бладает высоким уровнем прочности за счет того, что в ней содержится больше титана, чем в предыдущих марках. Она нашла широкое применение в области создания оборудования для химической и пищевой промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 321

aisi 321 (12-08Х18Н10Т) с амое большое количество титана среди всех марок трехсотой серии. Способна выдерживать температуры нагревания до 800 градусов Цельсия.

Нержавеющая сталь aisi 430

Среди марок четырехсотой серии наиболее широкое применение получила марка aisi 430 (12Х17). В целом вся серия характеризуется тем, что в нее входят марки нержавеющей стали, которые созданы с высоким содержанием хрома. Для марки aisi 430 характерно то, что материал отлично гнется и подвергается сварочным работам. Такую сталь можно использовать для мест с высокими температурными перепадами. Чаще всего ее используют для декора зданий и в нефтегазовой отрасли промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 201

В двухсотой серии нержавеющей стали тоже есть достойные марки, на которые следует обратить свое внимание. Среди них наиболее сильно выделяется сталь марки aisi 201 (12Х15Г9НД). Она отличается от более дорогих марок из других серий тем, что в ней вместо никеля используется смесь таких элементов, как азот и марганец. Благодаря своим химическим и физическим качествам она получила широкое распространение в пищевой и медицинской промышленности. Она также подходит для производства разного рода ограждений, труб.

Routes to finance

Нержавеющая сталь и сорта стали (none 2019).

Сплавы часто добавляют к стали для увеличения желаемых свойств. Морская нержавеющая сталь, называемая тип 316, устойчива к определенным типам взаимодействий. Существует множество различных типов нержавеющей стали 316, включая 316 L, F, N, H и некоторые другие. Каждый из них несколько отличается, и каждый из них используется для разных целей.

Качества по типу 316 и 316L стали

В то время как аналогичные типу 304, как тип 316, так и 316L обладают лучшей коррозионной стойкостью и сильнее при повышенных температурах.

Они также не поддаются отверждению при термообработке и могут быть легко сформированы и нарисованы.

Отжиговые нержавеющие стали 316 и 316L требуют нагрева до 1900-2100 ° F (1038-1149 ° C) до быстрого тушения.

Как сталь типа 316 и 316L отличаются друг от друга

316 нержавеющая сталь имеет в ней больше углерода, чем 316L. Это легко запомнить, так как L означает «низкий». Но даже при том, что он имеет меньше углерода, 316L очень похож на 316 практически во всех отношениях. Стоимость очень похожа, и оба они прочны, устойчивы к коррозии и подходят для ситуаций с высоким напряжением.

316L, однако, является лучшим выбором для проекта, требующего много сварки. Это связано с тем, что 316 более ответственен, чем 316L, для сварки распада (хотя 316 можно отжигать, чтобы противостоять распаду сварного шва). 316L также представляет собой отличную нержавеющую сталь для высокотемпературных, высококоррозионных применений, поэтому она так популярна для использования в строительстве и морских проектах.

Ни 316, ни 316L — это самый дешевый вариант (304 и 304L похожи, но дешевле). И ни один из них не является самым надежным вариантом (317 и 317L, из-за их более высокого содержания молибдена, лучше для общей коррозионной стойкости).

Каковы качества стали 316 типа?

Сталь типа 316 представляет собой аустенитную хромоникелевую нержавеющую сталь, содержащую от двух до трех процентов молибдена.

Содержание молибдена увеличивает коррозионную стойкость, улучшает устойчивость к точечной коррозии в растворах хлоридных ионов и повышает прочность при высоких температурах.

нержавеющая сталь класса 316 особенно эффективна в кислотных средах. Этот класс стали эффективен для защиты от коррозии, вызванной серной, соляной, уксусной, муравьиной и винной кислотами, а также кислотными сульфатами и щелочными хлоридами.

Как используется сталь типа 316?

Обычное применение нержавеющей стали типа 316 включает в себя конструкцию выпускных коллекторов, частей печи, теплообменников, деталей реактивных двигателей, фармацевтического и фотографического оборудования, деталей клапанов и насосов, оборудования для химической обработки, резервуаров, испарителей, а также целлюлозы , оборудование для обработки бумаги и текстиля и любые детали, подверженные воздействию морской среды.

Каковы качества стали типа 316L?

нержавеющая сталь типа 316L представляет собой сверхнизкоуглеродистый вариант стального сплава 316. Более низкое содержание углерода в 316L минимизирует осаждение твердых частиц карбидом в результате сварки. Следовательно, 316L используется, когда требуется сварка для обеспечения максимальной коррозионной стойкости.

Физические свойства сталей типа 316

• Плотность: 0,799 г / см 3
• Электросопротивление: 74 микрометров (20 ° C)

• Удельная теплота: 0,50 кДж / кг-K (0-100 ° C)
• Теплопроводность: 16. 2 Вт / мк (100 ° C)
• Модуль упругости (МПа): 193 x 10 3 при растяжении
• Плавление Диапазон: 2500-2550 ° F (1371-1399 ° C)

Тип 316 и 316L Нержавеющая сталь Состав:

Ниже приведена разбивка процентов различных элементов, используемых для создания нержавеющей стали316 и 316L:

Подробнее о марке стали AISI 316

Общая информация, использование, стандарты, химический состав и свойства

Область применения

Марка стали AISI 316 подходит для применения во многих областях промышленности благодаря расширенным и улучшенным по сравнению со сталью AISI 304 свойствам. Об этих свойствах будет сказано ниже, пока же мы просто перечислим основные области применения данной марки стали:

• изготовление ёмкостей, предназначенных для использования в коррозийной среде и хранения жидкостей, активно катализирующих окислительные процессы;
• создание приспособлений и оборудования для химического производства, горнодобывающей промышленности, нефтедобычи, бумажной промышленности и продовольственного сектора;
• использование в качестве материала отдельных элементов конструкций в архитектуре и строительстве зданий, воздвигаемых в агрессивной среде;
• производство стальных модульных дымоходов.

Общая информация

Теперь давайте рассмотрим, почему сталь AISI 316 обрела признание именно в этих областях. Она обладает улучшенными параметрами по сравнению с AISI 304 по части коррозионной стойкости, прочности, и имеет меньший коэффициент расширения или упругости. Исходя из этих данных, можно заключить, что и при использовании в отрицательной температуре данная марка стали меньше подвержена межшовной коррозии и изменениям геометрии.

Модульные дымоходы из стали для бань или отопительных печей часто изготавливаются из этой марки стали. AISI 316 обладает хорошими параметрами сопротивления сенсибилизации при эксплуатации в высоких температурных режимах (выше 550 градусов). Малый коэффициент расширения играет важную роль при периодической кратковременной эксплуатации. Дымоходы из этого материала наиболее безопасны и имеют практически неограниченный срок эксплуатации.

Американские стандарты и российские аналоги AISI 316, 316L, 316Ti

В своде Российских стандартов ГОСТ имеются документы, аналогичные AISI, регламентирующие технические условия на марки стали AISI 316, AISI 316L и AISI 316Ti. AISI 316L – это сплав стали с низким содержанием углерода, применяемый в коррозионной среде, где требуется также высокая прочность и стойкость к коррозии сварного шва. 316Ti – это сплав с добавлением титана для лучшего сопротивления чувствительности при температуре до 800 градусов. Химический состав этих сплавов регламентирован согласно американским стандартам ASTM A240 и AISI.

Для русского потребителя было бы удобнее ознакомиться именно с российскими ГОСТами, понятными для нашего склада ума. По этой причине мы и привели аналогичные американским стандартам – российские ГОСТы:

• в России для 316L – применим стандарт ГОСТ — 03Х17Н14М3;
• для 316Ti — ГОСТ — 10Х17Н13М2Т;
• для AISI 316 ГОСТ 10Х17Н13М2.

Свойства сплава стали AISI 316

• Химические свойства. AISI 316 – низкоуглеродистая сталь с максимальным допустимым включением углерода 0,07, содержанием марганца 2.0, фосфора 0,045, серы 0,015, кремния 1,0, хрома от 16,5 до 18,5, никеля 10-13, молибдена 2-2,5; титан в составе отсутствует.
• Механические свойства. Предел прочности сплава в среднем 580 Н/мм2, предел текучести 310 Н/мм2, твёрдость по Бринеллю – 165 . Усталость прочности металла 260 Н/мм2, органолептическая проба Эриксена 8-10 мм, коэффициент удлинения 55.
• Предел прочности при высоких температурах. При 600 градусах – предел прочности стали AISI 316 равен 460 Н/мм2, при 700 – 320, при 800 – 190, при 1000 – 70 Н/мм2.
• Предел упругости. Эта величина определяет допустимую нагрузку, после снятия которой металл принимает прежнюю форму. При 550 градусах предел упругости стали составляет 160 Н/мм2, 600 градусов – 120, при 650 – 90, при 700 – 60, при 800 – 20 Н/мм2.
• Максимальные показатели температуры до образования окалины. При постоянной эксплуатации стальной дымоход из стали AISI 316 может выдерживать температуру до 925 градусов. Если отопительный прибор используется периодически, то допустимая температура эксплуатации, согласно американским стандартам, составляет 870 градусов. Однако, это не значит, что можно нагревать печь до указанной температуры, так как эти параметры касаются только сохранности металла. Что касается эксплуатации, обращайтесь к СНИПам (СНиП 41-01-2003). Там сказано, что температура печи не должна превышать 110 градусов на площади не более 15% от общей поверхности печи, разумно распространить эти правила и на дымоход. Поэтому не следует перетапливать печь, даже если её дымоход выполнен из жаропрочной стали.
• При низких температурах механические свойства стали улучшаются, за исключением ударной вязкости, которая постепенно начинает падать, в то время как предел упругости растёт.
• Коррозионная стойкость. Немаловажным показателем является коррозионная стойкость. Максимальная степень защиты от коррозии обеспечивается при температуре 10 — 70 градусов. А вот при температуре 80 градусов коррозионная стойкость сильно падает, и коррозия протекает с удвоенной скоростью. Этот показатель также зависит от условий эксплуатации: в сельской местности за 10 лет стальной дымоход покроется слоем коррозии 0,0025 мм, рядом с морем, показатели возрастут до 0,0076 мм, а в индустриальном использовании коррозия будет распространяться со скоростью 0,0051 мм/10лет. Наивысшая коррозионная стойкость достигается путем отжига AISI 316 при температуре 1070 градусов с последующим быстрым охлаждением.

Выводы

Сплав AISI обладает превосходными эксплуатационными характеристиками по коррозионной стойкости, прочности и упругости. По этой причине стальные модульные дымоходы, выполненные из этого сплава, отлично зарекомендовали себя. Особенно хорошо такие дымоходы подходят для периодических систем отопления и бань. Однако при выборе дымохода необходимо опираться не только на свойства сплава, но и на свойства готовых изделий. К примеру, та же температура 870 градусов при периодическом термическом воздействии – это максимальная эксплуатационная температура для сплава, но для изделий из сплава эти параметры рассчитываются отдельно. К сожалению, ГОСТы в настоящий момент отменены, а на смену им ещё не пришло никаких правил, поэтому следует опираться на инструкции и советы профессионалов.

Если Вы хотите чтобы дымоход в Вашем доме, бане или на кухне функционировал как должно, чтобы он не вышел из строя и не стал причиной возгорания, обратитесь к специалистам компании СД-Модуль. Качество, безопасность и эстетичность гарантированы.

Так же наша компания качественно смонтирует Ваш дымоход. Обращайтесь!

Aisi 316 что это

Улучшенная версия стали AISI 304 с добавлением 2.5% молибдена, который делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден.

Молибден делает сталь более защищенной от питтинговой коррозии в хлористой среде, морской воде и парах уксусной кислоты.

Область применения

Сталь марки AISI 316 используется в производстве оборудования для химической промышленности, а также для производства изделий используемых в агрессивных средах, таких как, например, морская вода холодных морей. Применять для конструкций и оборудования, работающих в среде морской воды тёплых и экваториальных морей следует с большой осторожностью.

Основные характеристики

• хорошее сопротивление коррозии в кислотах и хлоридах
• низкая чувствительность к крекинговой коррозии
• превосходное сопротивление межкристаллитной коррозии (даже после сварки — для AISI 316L)
• отличная свариваемость
• высокая податливость
• превосходная обрабатываемость

Аналог по ГОСТ

• AISI 316 – 07Х18Н13М2
• AISI 316 L – 07Х18Н13М3
• AISI 314 Ti — 10Х17Н13М2Т

Химический состав

Сопротивление коррозии

Общая Коррозия

Стали марок AISI 316, 316L являются наиболее стойкими из всех нержавеющих сталей 300-ой серии к атмосферным и другим умеренным типам коррозии. Все среды, в которых рекомендуется применять стали 300-ой серии, не представляют опасности для молибденсодержащих сортов. Одно известное исключение — азотная кислота, которая служит для них сильным окислителем.

AISI 316 является значительно более стойкими к серной кислоте, чем любые другие хром-никельсодержащие марки. При температурах около 50 °C AISI 316 стойка к этой кислоте в концентрации до 5 процентов. В температурах до 40°C и выше 60°C эта марка имеет превосходное сопротивление более высоким концентрациям. В местах конденсации сернистых газов она является намного более стойкой, чем другие типы. Однако следует тщательно следить за безопасной концентрацией.

Содержание молибдена в стали AISI 316 обеспечивает сопротивление окислению в большинстве применяемых окружающих средах. Как показывают лабораторные исследования, сплав обеспечивает превосходное сопротивление кипению 20%-ой фосфорной кислоты. Он также широко используется в горячих органических и жирных кислотах, поэтому часто применяется в изготовлении и обработке некоторых продуктов и фармацевтических изделий. AISI 316 и AISI 316L могут одинаково хорошо применяться в средах, где существует риск возникновения межкристаллитной коррозии. Использование низкоуглеродистой AISI 316L предпочтительно в деталях, при изготовлении которых применяется сварка.

Питтинговая коррозия

Сопротивление 316 сталей к питтинговой коррозии в присутствии хлорида увеличено более высоким содержанием хрома(Сr), молибдена(Мо), и азота (N). Относительная мера питтингостойкости определяется параметром, вычисляемым как PREN = Cr+3.3Mo+16N. PREN для сталей AISI 316 и AISI 316L(PREN=24.2) выше, чем для AISI 304 (PREN=19.0), что отражает лучшую питтингостойкость за счет присутствия молибдена.

Сталь марки AISI 304 может сопротивляться питтинговой (щелевой) коррозии в воде, содержащей приблизительно до 100 ppm хлоридов, в то время как для AISI 316 и AISI 317 этот показатель составляет до 2000 и 5000 ppm хлоридов, соответственно. Хотя эти сплавы использовались в морской воде (19 000 ppm хлоридов), они не рекомендуются для такого использования.

Межкристаллитная коррозия

Содержание углерода в AISI 316 может вызвать сенсибилизацию от теплового режима в местах сварных швов и зонах их термического влияния. По этой причине использование низкоуглеродистой стали AISI 316L предпочтительно в деталях, при изготовлении которых применяется сварка. «Низкий углерод» увеличивает время, необходимое для осаждения «вредных» карбидов хрома, но не прекращает реакцию их осаждения на длительное время в данном диапазоне температур.

Растрескивание (Крекинговая коррозия) под напряжением

Аустенитные сплавы под воздействием напряжения восприимчивы коррозионному растрескиванию (SCC) в галоидных соединениях. Хотя 316-е сплавы несколько более стойкие к SCC из-за содержания молибдена, они все равно являются весьма восприимчивыми.

• присутствие ионов галоидного соединения (вообще хлоридов)
• остаточные напряжения при растяжении
• температуры свыше 50 °C.

Напряжения могут возникнуть из-за деформации сплава в холодном состоянии во время формования, или ротационной вытяжки, или в процессе сварки, из-за возникновения напряжения от смены тепловых циклов. Уровни напряжения могут быть снижены путем отжига или термической обработкой после деформации в холодном состоянии. Низкоуглеродистый материал AISI 316L — лучший выбор при эксплуатации при воздействии напряжений, которые способствуют возникновению межкристаллитной коррозии.

Титановый сплав AISI 316 Ti и его применение в судостроении

Любое оборудование, работающее на морских судах должно обладать высочайшим качеством, надежностью и в первую очередь — коррозионной устойчивостью е воздействию морской воды и солей, в ней содержащихся. В полной мере это относится и пластинчатым теплообменникам. Основными преимуществами пластинчатых теплообменников при их использовании в судостроении, является их компактность, надежность, простота в обслуживании и гибкость к изменению рабочих условий.

Различные типы разборных пластинчатых теплообменников, выпускаемые НПО «ТехЭнергоПрибор», в полной мере удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к судовому оборудованию. Широкое применение имеют пластинчатые разборные теплообменники с пластинами из нержавеющей стали для охлаждения пресной воды и с пластинами из титана для охлаждения морской воды. Примените пластин из стали AISI 316 Ti (так называемые титановые пластины, изготавливаемые из сплава нержавеющей стали, стабилизированной титаном) для морской воды обусловлено устойчивостью титана к коррозии, которая является следствием образования оксидной пленки.

Сплав AISI 316 Ti обладает, практически, самыми высокими показателями коррозионной устойчивости среди наиболее распространенных марок нержавеющей стали — по этому показателю его превосходит только сплав марки AISI 904 L. Однако, у каждой медали есть своя оборотная сторона — сплав AISI 316 Ti характерен наиболее низкими параметрами жаропрочности — с максимумом в 600 °C, против 850 °C для сплава AISI 304, например.

Отечественными аналогами марки AISI 316 Ti являются марки стали 03Х17Н14М3, 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т.

Пластинчатые разборные теплообменники применяются в следующих судовых системах:

• Центрального охлаждения главной двигательной установки и дизельгенераторов
• Охлаждения смазочного и гидравлического масел
• Подогрева забортной воды для технических целей
• Кондиционирования и вентиляции судовых помещений
• Подогрева тяжелого топлива
• Подогрева морской воды для опреснительных установок
• Конденсации пара.

Таким образом, весь спектр теплообменников, производимых НПО «ТехЭнергоПрибор» может работать в той или иной судовой системе.

Cталь 316L

Современная металлургия предоставляет множество марок различных сталей. Каждый такой сплав разрабатывается с характеристиками и с учетом требуемых условий эксплуатации. Сталь американского производителя 316L — тоже не исключение. Обширное применение позволили ей войти в 50 самых популярных промышленных материалов в мире.

Химический состав и расшифровка

Сталь 360L относится к группе коррозионностойких криогенных сталей. Прилагательное «криогенный» указывает на то, что сплав при пониженных температурах увеличивает свои механические характеристики. Химсостав стали контролируется государственными стандартами соединенных штатов Америки и выглядит следующим образом:

• Углерод (до 0,03%) является основным упрочнителем для сталей. Именно его содержанием регулируется баланс между твердостью и хрупкостью. Также углерод влияет на свариваемость, затрудняя данный процесс по мере своего увеличения в составе. Конкретно, в 316L в роли упрочнителя выступает не связанный углерод, а хлориды железа. По этой причине для повышения технологических свойств содержание данного элемента сведено к минимуму.
• Марганец (до 2,0%) — основной раскислитель. Он способствует удалению кислорода и серы из стали. Марганец оказывает положительное воздействие на пластичность, свариваемость и чистоту поверхности. Он является незаменимой добавкой практически для стальных сплавов.
• Кремний (до 1,0%) также относится к группе раскислителей, как и марганец. Его особенность — это увеличение прочности стали, не снижая при этом значение пластичности. Также кремний уменьшает вероятность образования красноломкости, т. е. появления трещин при горячей обработке давлением.
• Хром (16,0 -18,0%) добавляется в сталь для увеличения коррозионностойких и жаропрочных характеристик. Помимо этого, он усиливает эффект от проведения термической обработки и сопротивление абразивному износу.
• Молибден (до 2,0-3,0%). Основное назначение данного элемента в составе стали — это увеличение показателя жаропрочности, а также повышение устойчивости к воздействию морской воды.
• Никель (10,0-14,0%) способствует сохранению сталью своих прочностных характеристик при повышенных температурах. Также он благотворно влияет на его коррозионностойкие свойства.
• Сера (до 0,03%) и фосфор (до 0,05%) относятся к вредным примесям. Их наличие заметно снижает прочность сплава. Также следствием повышенного содержания серы и фосфора является склонность стали к образованию трещин при горячей обработке и ухудшение свариваемости.

Аналоги

Как уже сказано ранее, данная нержавейка регламентируется американскими стандартами, но у нее есть большое количество мировых аналогов:

• Российский аналог — 03Х17Н14М3;
• Япония SCS16;
• Германия 1.4429;
• Англия 316S11.

Физические свойства

Марка 316l обладает плотностью 7900 кгм3. Температура плавления составляет 1440 ºС. Полный переход твердой фазы в жидкую происходит при 1550 ºС.

Удельная теплоемкость имеет вполне стандартное значение для данных групп сталей и равняется 500 Джкг С. При повешении температуры на 100 ºC сплав расширяется в среднем на 16 мкм. Электрическое сопротивление достаточно высокое и составляет 0,75 мм2м.

Химические свойства

Сталь 316L отличается повышенными коррозионностойкими свойствами по причине наличия в своем составе таких металлов как хром, никель и молибден. Сплав не взаимодействует с кислородом и другими газами, которые содержатся в атмосфере, при температуре окружающей среды до 500 ºC. Не вступает в химические реакции как с пресной, так и морской водой.

Марка 316L инертна к большинству кислот. В частности, она имеет высокую степень коррозионной стойкости к серной и азотной кислотам. Чуть меньше к муравьиной и фосфорной. Помимо этого, 360L также хорошо себя проявила при работе в щелочной среде.

Механические свойства

Сталь 316L выделяется повышенной прочностью. Предел прочности равен 580 МПа, что сравнимо с алогичным показателем отечественной стали 30ХГСА. «Течь» — деформироваться без увеличения механической нагрузки — сплав начинает уже при 310 МПа. Также данная нержавейка хорошо зарекомендовала себя при воздействии переменных напряжений. Ее предел выносливости составляет порядка 260 МПа.

Также 316L обладает хорошей пластичностью. Коэффициент относительного удлинения равен 55%. Модуль Юнга имеет значение 2 000 000 кгсм2, что является характерным для большинства видов сталей. Твердость «сырой» стали достаточна низкая. Всего 156 единиц по шкале Бринелля. Но ее значение можно значительно повысить путем проведения термической обработки.

Все эти показания даны в условиях 20-ти градусной температуры. Но, как было сказано ранее, при понижении температуры прочность стали увеличивается. Так при -200 ºC она разрушается уже при 620 МПа. Повышение же температуры окружающей среды отрицательно влияет на механические характеристики. Нагрев нержавейки до 1000 ºC лишает ее около 80% от начальной прочности.

Технологические свойства

Благодаря низкому содержанию углерода сталь относят к первой группе свариваемости. Сварка не требует проведения предварительного прогрева. Сварные швы мало чем по прочности уступают цельному металлу.

Также 316L отлично обрабатывает давлением, что позволяет получать из нее различные виды проката: круги, листы, шестигранники и прочее.

Термическая обработка сводится к отжигу и отпуску. Отжиг происходит при температуре 1100 ºC. Дальнейшее охлаждение происходит вместе с печью. Температура проведения отпуска составляет 400 ºC. Охлаждается сплав уже на открытом воздухе.

Применение

Все вышеперечисленные свойства позволили 316L получить обширное использование в производстве. Рост ее значения увеличивается из года в год.

• В химической промышленности она служит материалом для изготовления изделий, которые активно взаимодействуют с кислотами и щелочами. Сюда входят различные элементы трубопроводов и емкости.
• Данная сталь отлично подходит для изготовления оборудования пищевой промышленности: виноделие, молочное производство и прочее.
• В строительство 316L применяют для возведения сварных металлоконструкций. Особенно сталь популярна при установке металлических рам в морской и пресной воде.
• В ювелирном производстве из 316L изготавливают различные виды аксессуаров и бижутерии.