UNS S31603, opšte poznat po svojoj AISI oznaci316L nerđajući čelik, je austenitna legura hroma-nikla-molibdena; to je nisko-varijanta od nerđajućeg čelika 316 (UNS S31600).

Dodatak molibdena izdvaja ga od legure 304, pružajući poboljšane performanse u visoko korozivnim okruženjima. Ključna razlika, označena sa "L", je smanjeni sadržaj ugljika, koji nudi jasne prednosti, posebno u aplikacijama za zavarivanje.
Ovaj sveobuhvatni vodič se bavi hemijskim sastavom, mehaničkim i fizičkim svojstvima, otpornošću na koroziju i specifičnim primenama.
Hemijski sastav (težinski %)
316L je kontroliran kako bi se ublažio rizik od taloženja karbida, fenomena kritičnog za održavanje otpornosti na koroziju, posebno nakon zavarivanja.
|
Kompozicija |
min (%) |
Max (%) |
Funkcija |
|
ugljik (C) |
- |
0.03 |
Nizak sadržaj sprečava senzibilizaciju/propadanje zavara. |
|
hrom (Cr) |
16.0 |
18.0 |
Pruža primarnu otpornost na koroziju i oksidaciju. |
|
nikl (Ni) |
10.0 |
14.0 |
Stabilizira austenitnu strukturu; poboljšava duktilnost i žilavost. |
|
molibden (Mo) |
2.0 |
3.0 |
Povećava otpornost na koroziju udubljenja i pukotina, posebno u hloridnim okruženjima. |
|
mangan (Mn) |
- |
2.0 |
Deoksidans i pomaže pri vrućem radu. |
|
silicijum (Si) |
- |
0.75 |
Poboljšava otpornost na oksidaciju. |
|
fosfor (P) |
- |
0.045 |
Nečistoća, održava se na niskom nivou. |
|
sumpor (S) |
- |
0.030 |
Nečistoća, održava se na niskom nivou. |
|
dušik (N) |
- |
0.10 |
Poboljšava mehaničku čvrstoću i otpornost na pitting. |
Maksimalni sadržaj ugljenika S31603 od 0,03% direktno se bavi potencijalom intergranularne korozije koja se može pojaviti u standardnom stepenu 316 kada je izložena temperaturama između 425 stepeni i 870 stepeni.
Mehanička i fizička svojstva
316L se odlikuje odličnom čvrstoćom, žilavošću i duktilnošću, čak i na kriogenim temperaturama. Nije-nemagnetna u žarenom stanju, ali može postati blago magnetna nakon hladnog rada.
Mehanička svojstva (žareno stanje)
|
Nekretnina |
vrijednost (metrički) |
vrijednost (imperijalna) |
|
Zatezna čvrstoća |
485 MPa min |
70 ksi min |
|
Snaga prinosa ) |
170 MPa min |
25 ksi min |
|
Izduženje |
40% min |
40% min |
|
Tvrdoća (Rockwell B) |
95 max |
95 max |
Physical Properties
|
Nekretnina |
Vrijednost |
|
Gustina |
8,0 g/cm3 |
|
Melting Range |
1375 - 1400 stepen |
|
Specific Heat |
500 J/Kg·K |
|
Electrical Resistivity |
7,4 µΩ·cm |
|
Toplotna provodljivost |
16.2 W/m·K |
|
Koeficijent toplinske ekspanzije |
15.9 x 10-6 /K |
Otpornost na koroziju
Odabir 316L u odnosu na 304L je njegova superiorna otpornost na koroziju i 2-3% sadržaja molibdena.

Korozija udubljenja i pukotina:Molibden povećava otpornost na koroziju udubljenja i pukotina, posebno u sredinama koje sadrže kloride, bromide i druge halogenidne ione. Ovo čini 316L materijalom izbora za pomorsku, obalnu i hemijsku obradu.
Ekvivalentni broj otpornosti na pitting (PREN), mjera otpornosti legure na piting, značajno je veći za 316L nego za 304L.
Intergranularna korozija:Ovo je ključna prednost niske-ugljične klase "L". Kada se zavaruju standardni nehrđajući čelici, zona -zahvaćena toplinom može formirati kromove karbide na granicama zrna, iscrpljujući susjedni materijal hroma i tako ga čineći podložnim koroziji.
Sa 316L maksimalnih 0,03% ugljika, ova taloženja karbida je praktično eliminisana, što ga čini pogodnim za zavarivanje teških-presjeka bez potrebe za naknadnim-žarenjem zavara.
Opća korozija:Pokazuje odličnu otpornost na širok spektar korozivnih medija, uključujući jake kiseline i baze.
Izrada i obradivost
316L ima odlične proizvodne karakteristike, koje doprinose njegovoj širokoj upotrebi.

Hladni rad:316L se može lako formirati i duboko-izvlačiti. Brzo se stvrdne pri hladnoj obradi, što može biti korisno za povećanje čvrstoće, ali može zahtijevati srednje žarenje za teške operacije oblikovanja.
Vrući rad:Vrući rad se izvodi između 900 i 1200 stepeni. Za optimalnu otpornost na koroziju, vruće-obrađeni dijelovi trebaju biti potpuno žareni nakon obrade.
Toplinska obrada žarenje (tretman otopinom):Ovo je jedina termička obrada koja se može primijeniti na 316L. Uključuje zagrijavanje na temperaturu između 1040 i 1150, nakon čega slijedi brzo hlađenje da bi se suzbilo taloženje karbida i maksimizirala otpornost na koroziju. 316L se ne može očvrsnuti termičkom obradom.
zavarivanje:316L se smatra izuzetno zavarljivim. Može se lako zavariti korištenjem svih standardnih procesa zavarivanja topljenjem i otporom. Zbog niskog sadržaja ugljika, eliminira rizik od propadanja zavara, čak i kod velikih komponenti.
Nakon{0}}žarenje je često nepotrebno, pojednostavljuje proizvodnju i smanjuje troškove. Ako je potreban dodatni metal, obično se preporučuje AWS E316L ili ER316L.
UNS S31603 (316L) Aplikacije
Pomorske i obalne: komponente izložene slanoj vodi, kao što su oprema za čamce, ograde i strukturni elementi.
Hemijska i petrokemijska: Oprema za obradu i skladištenje hemikalija, uključujući reakcione posude, izmjenjivače topline i cjevovode.
Farmaceutska i prehrambena industrija: Njegova otpornost na otopine za čišćenje i nizak sadržaj ugljika čini ga idealnim za proizvodnju lijekova i opremu za pripremu hrane.
Medicinski implantati: Zbog svoje visoke biokompatibilnosti i odlične otpornosti na koroziju na tjelesne tekućine, često se koristi za hirurške implantate (iako se specijalizirane legure mogu preferirati za dugotrajnu-upotrebu).
Industrija celuloze i papira: Koristi se za digestore, opremu za postrojenja za izbjeljivanje i rukovanje hemikalijama u procesu{0}}proizvodnje papira.
ASTM A312UNSS31603 Specifikacija
ASTM A312/A312M je standardna specifikacija za bešavne i zavarene austenitne cijevi od nehrđajućeg čelika. On specificira dimenzije, tolerancije, proizvodne procese i zahtjeve za performanse cijevi.

Dimenzionalne specifikacije ASTM A312 čelične cijevi prvenstveno su određene sa tri ključna parametra i opisane su korištenjem industrijsko-standardnog nominalnog promjera cijevi (NPS) i broja rasporeda (broj rasporeda):
Nominalni promjer cijevi: Ovo identificira veličinu cijevi i povezano je sa stvarnim vanjskim promjerom (OD). Za NPS 14 i više, NPS je jednak vanjskom prečniku (OD); međutim, za NPS 12 i niže, stvarni OD je tipično veći od nominalnog prečnika cevi.
Vanjski promjer: Ovo je najkritičniji parametar dimenzija za čelične cijevi. OD čelične cijevi ASTM A312 je fiksna, određena je NPS-om i podliježe strogim tolerancijama.
Broj rasporeda: Broj rasporeda određuje debljinu zida (WT) cijevi. Različiti brojevi rasporeda odgovaraju različitim debljinama zida za isti NPS, što utiče na nosivost-pritiska cijevi.
Često spominjani rasporedi za ASTM A312 čelične cijevi uključuju rasporede 5S, 10S, 40S i 80S. Sufiks "S" posebno označava seriju cijevi od nehrđajućeg čelika. Ovi rasporedi se razlikuju od ugljičnog čelika Rasporeda 5, 10, 40 i 80 u nekim veličinama, ali općenito imaju istu debljinu stijenke iznad NPS 14.
|
NPS |
DN |
OD (mm) |
{0}S (mm) |
{0}S (mm) |
{0}S (mm) |
{0}S (mm) |
|
1/2 |
15 |
21.34 |
1.65 |
2.11 |
2.77 |
3.73 |
|
3/4 |
20 |
26.67 |
1.65 |
2.11 |
2.87 |
3.91 |
|
1 |
25 |
33.40 |
1.65 |
2.77 |
3.38 |
4.55 |
|
1 \ 1/2 |
40 |
48.26 |
1.65 |
2.77 |
3.68 |
5.08 |
|
2 |
50 |
60.33 |
1.65 |
2.77 |
3.91 |
5.54 |
|
3 |
80 |
88.90 |
2.11 |
3.05 |
5.49 |
7.62 |
|
4 |
100 |
114.30 |
2.11 |
3.05 |
6.02 |
8.56 |
|
6 |
150 |
168.28 |
2.77 |
3.40 |
7.11 |
10.97 |
|
8 |
200 |
219.08 |
2.77 |
3.76 |
8.18 |
12.70 |
|
10 |
250 |
273.05 |
3.40 |
4.19 |
9.27 |
12.70 |
|
12 |
300 |
323.85 |
3.96 |
4.57 |
10.31 |
17.48 |
|
14 |
350 |
355.60 |
3.96 |
6.35 |
11.13 |
15.88 |
|
16 |
400 |
406.40 |
4.19 |
6.35 |
12.70 |
18.26 |
|
24 |
600 |
609.60 |
6.35 |
6.35 |
17.48 |
24.99 |
