Stainless steel 316: AISI 316 сталь нержавеющая – характеристики, российский аналог, марка, хим состав

alexxlab | 22.02.2018 | 0 | Разное

Сталь AISI 316 – состав, свойства, применение, характеристики

Содержание

1. Общие сведения

Характеристики

Сталь аустенитная не закаливаемая, наличие молибдена(Мо) делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Также и технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден.
Химическое оборудование, подвергающееся особенно сильным воздействиям, инструмент, вступающий в контакт с морской водой и атмосферой, оборудование для проявления фотопленки, корпусы котлов, установки для переработки пищи, емкости для отработанных масел для коксохимических установок.

Краткие сведения

Марка 316 AISI— улучшенная версия 304, с дополнением молибдена и немного более высоким никелевым содержанием. Данная композиция 316 AISI значительно повышает коррозионное сопротивление в большинстве агрессивных средах. Молибден делает сталь более защищенной от питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде, морской воде и в парах уксусной кислоты. Более низкий показатель общей коррозии в слегка коррозионных средах дает хорошее коррозионное сопротивление в загрязненной и морской атмосфере.

316-я обладает более высокой прочностью и имеет лучшее сопротивление ползучести в более высоких температурах, чем304 AISI. 316 AISI также обладает отличными механическими и коррозионными свойствами в под-нулевых температурах.

Область применения

Из-за своего выдающегося сопротивления коррозии и окислению, хороших механических свойств и технологичности, 316 AISI имеет приложения во многих секторах промышленности. Некоторые из них включают:

  • Баки и судна для хранения коррозионных жидкостей;
  • Специализированное промышленное оборудование в химическом, продовольственном, бумажно-целлюлозном, горнодобывающем, фармацевтическом и нефте-химическом секторах экономики;
  • Архитектурные приложения в очень коррозионных средах.

 

2. Химический состав (ASTM A240)
  C Mn P S Si Cr Ni Mo Ti
316 AISI 0.08 max

2.0
max

0.045
max

0.030
max

1.0
max

16.0
to
18.0

10.0
to
14.0

2.00
to

3.00

316L AISI 0.03 max 0.5 max
316Ti AISI 0.08 max 5X%C

 

3. Типичные свойства в отожженном состоянии

Свойства, указанные в этой публикации типичны для производства одного из заводов и недолжны быть расценены как гарантируемые минимальные значения для целой спецификации.

4. Механические Свойства при комнатной температуре
  316 AISI
Типичн Min

Rp m
Предел прочности(при растяжении), N/mm2

580 515

Rp0,2
Предел Упругости (текучесть),(0.2%), N/mm2

310 205

Удлинение (% in L =” 5.65 “S

0)

55 40
Твердость по Бринеллю— НВ 165
Органолептическая проба Эриксена, мм 8— 10

Усталостная прочность, N/mm2

260

 

5. Свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся только к316 и316 Ti.
Для 316L значения не приводятся потому, что её прочность заметно уменьшается выше 425°C.

5.1. Предел прочности при повышенных температурах
Температура, °C 600 700 800 900 1000

Rp m
Предел прочности(при растяжении), N/mm2

460 320 190 120 70
5.2 Минимальные величины предела упругости(ползучесть) при высокой температуре (деформация в 1% за 10 000 часов)
Температура, °C 550 600 650 700 800

Rp1,0
1.0% пластичная деформация(текучесть) N/mm2

160 120 90 60 20
5.3 Максимум, рекомендованных температур обслуживания (условия окисления)

Непрерывное воздействие 925°C
прерывистые воздействия 870°C

6. Свойства в низких температурах (316 AISI)
Температура, °C -78 -161 -196

Rp m
Предел прочности(при растяжении), N/mm2

400 460 580

Rp0,2
Предел Упругости,(0.2%),
(условный предел текучести) N/mm2

820 1150 1300
Ударная вязкость, J 180 165 155
7. Сопротивление коррозии

Кислотные среды

Примеры приводятся для некоторых кислот и их растворов (наиболее общие значения):

Температура, °C 20 80
Концентрация, % к массе 10 20 40 60 80 100 10 20 40 60 80 100
Серная кислота 0 1 2 2 1 0 2 2 2 2 2 2
Азотная кислота 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2
Фосфорная кислота 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 1 2
Муравьиная кислота 0 0 0 1 1 2 0 0 1 1 1 0

Код:
0 =” высокая степень защиты— Скорость коррозии менее чем100 “mm/год;
1 =” частичная защита— Скорость коррозии от100m до1000 “mm/год;
2 =” non “resistant— Скорость коррозии более чем1000 mm/год.

8. Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (скорость коррозии рассчитана при 10-летнем подвергании).

Окружающая среда Скорость коррозии(mm/год)
316 AISI Aлюминий-3S углеродистая сталь
Сельская 0.0025 0.025 5.8
Морская 0.0076 0.432 34.0
Индустриальная морская 0.0051 0.686 46.2
9. Тепловая обработка
9.1 Отжиг

Высокая температура от 1010°C до 1120°C и быстрый отпуск (охлаждение) в воздухе или воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070°C, и быстром охлаждении.

9.2 Отпуск (снятие напряжения)

Нагрев до200-400°C с последующим воздушным охлаждением.

9.3 Горячая обработка (интервал ковки)

Начальная температура: 1150— 1200°C.
Конечная температура: свыше 900°C.

Для нарушения действия, ковка должна быть завершена между: 930 и980°C.

Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.

Обратите внимание: Время для достижения однородности прогрева дольше для нержавеющих сталей чем для углеродистых сталей— приблизительно в12 раз.

10. Холодная обработка

Стали 316 AISI, 316L AISI, 304 AISI, 304L AISI, являясь чрезвычайно прочными, упругими и пластичными, с легкостью находят множество применений. Типичные действия включают изгиб, формовку растяжением, глубокую и ротационную вытяжку.

Характеристики нержавеющей стали AISI 316 и AISI 316 Ti

Марка 316 AISI – улучшенная версия 304, с дополнением молибдена и немного более высоким никелевым содержанием. Данная композиция 316 AISI значительно повышает коррозионное сопротивление в большинстве агрессивных средах. Молибден делает сталь более защищенной от питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде, морской воде и в парах уксусной кислоты. Более низкий показатель общей коррозии в слегка коррозионных средах дает хорошее коррозионное сопротивление в загрязненной и морской атмосфере.

316-я обладает более высокой прочностью и имеет лучшее сопротивление ползучести в более высоких температурах, чем 304 AISI . 316 AISI также обладает отличными механическими и коррозионными свойствами в под-нулевых температурах. Когда есть опасность коррозии в околошовных сварных зонах, должна быть использована низко-углеродная марка – 316L AISI. 316Ti AISI , стабилизированная титаном версия, используется для сопротивления сенсибилизации в течение продолжительного времени в температурном дипазоне 550 – 800°C.

Российский аналог 316L AISI по ГОСТ – 03Х17Н14М3, 316Ti AISI – 10Х17Н13М2Т.

Область применения

Из-за своего выдающегося сопротивления коррозии и окислению, хороших механических свойств и технологичности, 316 AISI имеет приложения во многих секторах промышленности. Некоторые из них включают:

  • Баки и судна для хранения коррозионных жидкостей;
  • Специализированное промышленное оборудование в химическом, продовольственном, бумажно-целюлозном, горнодобывающем, фармацевтическом и нефте-химическом секторах экономики;
  • Архитектурные приложения в очень коррозионных средах.

Химический состав (ASTM A240) 

 

 

C

Mn

P

S

Si

Cr

Ni

Ti 

316 AISI

0.08 max

2.0
max

0.045
max

0.030
max

1.0
max

16.0
to
18.0

10.0
to
14.0

2.00
to
3.00

-

316L AISI

0.03 max

0.5 max

316Ti AISI

0.08 max

5X%C

 

Типичные свойства в отожженном состоянии

Свойства, указанные в этой публикации типичны для производства одного из заводов и не должны быть расценены как гарантируемые минимальные значения для целой спецификации.

  Механические Свойства при комнатной температуре 

 

 

316 AISI

316L AISI

316Ti AISI

Типичн

Min

Типичн

Min

Типичн

Min

Rp m
Предел прочности (при растяжении), N/mm2

580

515

570

485

600

515

Rp0,2
Предел Упругости (текучесть), (0.2 %), N/mm2

310

205

300

170

320

205

удлинение (% in L = 5.65 S0)

55

40

60

40

50

40

Твердость по Бринеллю – НВ

165

-

165

-

165

-

Органолептическая проба Эриксена, мм

8 – 10

-

10 – 11

-

-

-

Усталостная прочность, N/mm2

260

-

260

-

260

-

 

 

Свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся только к 316 и 316 Ti.
Для 316L значения не приводятся, потому что её прочность заметно уменьшается выше 425°C.

Предел прочности при повышенных температурах 

 

Температура, °C

600

700

800

900

Rp m
Предел прочности (при растяжении), N/mm2

460

320

190

120

Минимальные величины предела упругости (ползучесть) при высокой температуре (деформация в 1 % за 10 000 часов)

Температура, °C

550

600

650

700

Rp1,0
1.0% пластичная деформация (текучесть) N/mm2

160

120

90

60

 

 

Максимум, рекомендованных температур обслуживания (условия окисления)

Непрерывное воздействие 925°C
прерывистые воздействия 870°C 

 

 

Свойства в низких температурах (316 AISI) 

 

Температура, °C

-78

-161

-196

Rp m
Предел прочности (при растяжении), N/mm2

400

460

580

Rp0,2
Предел Упругости, (0.2 %),
(условный предел текучести) N/mm2

820

1150

1300

Ударная вязкость, J

180

165

155

 

 

Сопротивление коррозии

Кислотные среды

Примеры приводятся для некоторых кислот и их растворов (наиболее общие значения):

 

Температура, °C

20

80

Концентрация, % к массе

10

20

40

60

80

100

10

20

40

60

80

100

Серная кислота

0

1

2

2

1

0

2

2

2

2

2

2

Азотная кислота

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

2

Фосфорная кислота

0

0

0

0

1

2

0

0

0

0

1

2

Муравьиная кислота

0

0

0

1

1

2

0

0

1

1

1

0

Концентрация, % к массе

10

20

40

60

80

100

10

20

40

60

80

100

Серная кислота

0

1

2

2

1

0

2

2

2

2

2

2

Азотная кислота

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

2

Фосфорная кислота

0

0

0

0

1

2

0

0

0

0

1

2

Муравьиная кислота

0

0

0

1

1

2

0

0

1

1

1

0

Концентрация, % к массе

10

20

40

60

80

100

10

20

40

60

80

100

Серная кислота

0

1

2

2

1

0

2

2

2

2

2

2

 

 

Код:
0 = высокая степень защиты – Скорость коррозии менее чем 100 mm/год;
1 = частичная защита – Скорость коррозии от 100m до 1000 mm/год;
2 = non resistant – Скорость коррозии более чем 1000 mm/год.

Атмосферные воздействия

Сравнение 316-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (скорость коррозии расчитана при 10-летнем подвергании).

 

Окружающая среда

Скорость коррозии (mm/год)

316 AISI 

Aлюминий-3S

Углеродистая сталь

Сельская

0.0025

0.025

5.8

Морская

0.0076

0.432

34.0

Индустриальная морская

0.0051

0.686

46.2

 

 

Тепловая обработка

ОтжигВысокая температура от 1010°C до 1120°C и быстрый отпуск (охлаждение) в воздухе или воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070°C, и быстром охлаждении.

Отпуск (снятие напряжения)

Нагрев до 200-400°C с последующим воздушным охлаждением.

Горячая обработка (интервал ковки)

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.

Обратите внимание: Время для достижения однородности прогрева дольше для нержавеющих сталей чем для углеродистых сталей – приблизительно в 12 раз.

Холодная обработка

Стали 316 AISI, 316L AISI, 304 AISI, 304L AISI, являясь чрезвычайно прочными, упругими и пластичными, с легкостью находят множество применений. Типичные действия включают изгиб, формовку растяжением, глубокую и ротационную вытяжку.

Нержавеющая сталь марка aisi-316 и 316L 316Ti технические особенностиСтальной сплав AISI 316, 316L, 316Ti иногда позиционируют как улучшенную версию AISI 304 с никелевой и молибденовой добавками. За счёт дополнительных элементов сопротивляемость коррозии повышается, и применять её можно даже в среде с агрессивными свойствами.  Модификация AISI 316Ti стабилизирована благодаря титану. Из-за этого сплав значительно дольше успешно сопротивляется сенсибилизации при повышенной температуре, вплоть до +800 градусов Цельсия.

В отличие от марки aisi-304, данный материал также более прочен, обладает улучшенными механическими характеристиками, имеет сопротивляемость к ползучести.

В российской классификации аналогом выступает стандарт 03Х17Н14М3 по ГОСТ.

Химические свойстваМарка нержавеющей стали AISI-316 картинка

В состав сплава марки AISI 316 входят следующие добавки: