Nerđajući čelik 317L (UNS S31703, EN 1.4438)je austenitni nerđajući čelik sa niskim-ugljikom, molibdenom-koji nudi superiornu otpornost na koroziju u poređenju sa uobičajenom klasom 316L. "L" označava "niski ugljik" (manje od ili jednako 0,03%), što sprječava stvaranje štetnih hrom karbida tokom zavarivanja-eliminišući potrebu za termičkom obradom nakon-zavarivanja.
Ovaj članak predstavlja sastav čelične ploče 317L, termičku obradu, mehanička i fizička svojstva i primjenu.
Hemijski sastav čelične ploče 317L
Tabela ispod pokazuje tipične zahtjeve za hemijski sastav za 317L prema ASTM A240.
|
Element |
Težina % |
Uloga u leguri |
|
hrom (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Formira zaštitni sloj oksida; otporan na opću koroziju i oksidaciju |
|
nikl (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabilizira austenitnu strukturu; poboljšava žilavost i otpornost na koroziju |
|
molibden (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Ključni element – blokira napad klorida na rupice i pukotine |
|
ugljik (C) |
Manje ili jednako 0,03 |
Nizak sadržaj ugljenika sprečava taloženje karbida tokom zavarivanja |
|
mangan (Mn) |
Manje ili jednako 2,00 |
Pomaže u deoksidaciji i obradivosti u vrućem stanju |
|
silicijum (Si) |
Manje ili jednako 0,75 |
Poboljšava otpornost na oksidaciju |
|
fosfor (P) |
Manje ili jednako 0,045 |
Nečistoća, održava se na niskom nivou |
|
sumpor (S) |
Manje ili jednako 0,030 |
Nečistoća, održava se na niskom nivou |
|
željezo (Fe) |
Balans |
Osnovni metal |
Izvor: ASTM A240/A240M
Toplinska obrada čelične ploče 317L
Proces toplinske obrade čelične ploče 317L je dizajniran da optimizira otpornost na koroziju i mehanička svojstva uz održavanje austenitne mikrostrukture.
Žarenje rastvora
Standardna toplotna obrada za ploču od nerđajućeg čelika 317L je žarenje rastvorom, koje se obično izvodi na temperaturama između 1010 stepeni i 1120 stepeni, nakon čega sledi brzo hlađenje.
Ovaj proces pomaže:
Otopiti hrom karbide
Vratiti otpornost na koroziju
Poboljšati duktilnost
Oslobodite unutrašnjeg stresa
Brzo hlađenje nakon žarenja je bitno kako bi se spriječilo taloženje karbida, što bi moglo smanjiti otpornost na koroziju.
Stress Relieving
U nekim procesima proizvodnje, smanjenje naprezanja se može koristiti za smanjenje zaostalih naprezanja nakon oblikovanja ili zavarivanja. Međutim, treba izbjegavati pregrijavanje jer može utjecati na učinak korozije.
Razmatranja o zavarivanju
Budući da čelična ploča 317L ima nizak sadržaj ugljika, općenito ne zahtijeva termičku obradu nakon -zavarivanja. To olakšava proizvodnju i smanjuje troškove proizvodnje.
Njegova odlična zavarljivost omogućava korištenje uobičajenih metoda zavarivanja kao što su:
TIG zavarivanje
MIG zavarivanje
Oklopljeno elektrolučno zavarivanje metala
Zavarivanje pod vodom
Ovo je jedan od razloga zašto se ploče od nehrđajućeg čelika 317L preferiraju za veliku zavarenu opremu.
Mehanička i fizička svojstva čelične ploče 317L
Mehanička svojstva čelične ploče 317L
|
Nekretnina |
vrijednost (metrički) |
vrijednost (imperijalna) |
|
Vlačna čvrstoća (min) |
515 MPa |
75.000 psi |
|
Snaga tečenja (0,2% offset, min) |
205 MPa |
30.000 psi |
|
Izduženje (min, u 2″) |
40% |
40% |
|
tvrdoća (maks.) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Modul elastičnosti |
200 GPa |
29.000 ksi |
|
Čvrstoća na udar (Charpy V-zarez) |
>100 J na sobnoj temp |
Odlična duktilnost |
Izvor: ASTM A240, ASME SA-240
Fizička svojstva čelične ploče 317L
|
Nekretnina |
Vrijednost |
Bilješke |
|
Gustina |
7,98 g/cm³ (0,288 lb/in³) |
Nešto veći od 304/316 zbog više molibdena |
|
Melting Range |
1370 – 1400 stepeni (2500 – 2550 stepeni F) |
Tipično za austenitne nerđajuće čelike |
|
Toplotna provodljivost |
15,0 W/m·K (na 100 stepeni) |
Niži od ugljičnog čelika; povećava sa temperaturom |
|
Specifični toplotni kapacitet |
500 J/kg·K (na sobnoj temperaturi) |
Tipično za austenitne klase |
|
Electrical Resistivity |
0.74 µΩ·m |
Nije-magnetna u žarenom stanju |
|
Koeficijent termičke ekspanzije |
16,0 × 10⁻⁶ / stepen (20–1000 stepeni) |
Viši od feritnih čelika; omogućavaju ekspanziju u dizajnu na visokim{0}}temperaturama |
|
Magnetic Properties |
Nemagnetno (žareno) |
Može postati malo magnetiziran nakon hladnog rada |
Izvor: Podaci o više dobavljača
Primjena čelične ploče 317L
Zbog svoje poboljšane otpornosti na koroziju i mogućnosti izrade, čelična ploča 317L ima povjerenje u svim industrijama:
Hemijska i petrohemijska preradaKoristi se u rezervoarima, reaktorima i cjevovodima koji rukuju tokovima koji sadrže kiseline, rastvarače i klorid{0}}. Veći sadržaj molibdena štiti od udubljenja koje bi uništilo 316L.
Industrija celuloze i papiraOprema postrojenja za izbjeljivanje, digestori i isparivači imaju koristi od otpornosti 317L na hlor dioksid i alkalne tečnosti.
Farmaceutska i prehrambena industrijaSanitarne posude, cjevovodi i izmjenjivači topline zahtijevaju čiste površine-bez korozije. 317L zadovoljava stroge higijenske standarde, a otporan je na agresivne hemikalije za čišćenje.
Proizvodnja energije i odsumporavanje dimnih gasovaSistemi za čišćenje, dimnjaci i{0}}jedinice za rekuperaciju topline suočavaju se sa kiselim kondenzatima; 317L pruža pouzdane dugoročne-performanse.
Marine i OffshorePlatforme na moru, postrojenja za desalinizaciju i sistemi cjevovoda za morsku vodu iskorištavaju njegovu otpornost na kloride.
Druge upotrebeuključuju opremu za bojenje tekstila, proizvodnju gnojiva i arhitektonske elemente u obalnim područjima.
Inženjeri često navode 317L kada je 316L pokazao prijevremeni kvar, štedeći skupo vrijeme zastoja i zamjenu.
Zaključak
Ploča od nerđajućeg čelika 317L je austenitna legura sa niskim-ugljikom, visokim-molibdenom koja nudi znatno bolju otpornost na koroziju od 316L, posebno u okruženjima bogatim kloridima{4}}i kiselim. Njegov veći sadržaj hroma (18–20%), nikla (11–15%) i molibdena (3–4%) daje mu PREN vrijednost od 30–34, što ga čini vrlo otpornim na piting, koroziju u pukotinama i opći kemijski napad.
Nizak sadržaj ugljenika (manji ili jednak 0,03%) eliminiše rizik od senzibilizacije tokom zavarivanja, tako da se 317L može zavariti i direktno staviti u rad bez skupe termičke obrade nakon-zavarivanja. Takođe nudi odlične mehaničke osobine, sa minimalnom granom tečenja od 205 MPa i izduženjem od 40%, zajedno sa izvanrednom otpornošću na niske{6}}temperature sve do kriogenih temperatura.
Kada birate 317L, uvijek kupujte od arenomirani dobavljačkoji pruža potpune mlinske certifikate (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) i sljedivost.
