316 nerūdijančio plieno molibdenas{1}}Sudėtyje

316 yra klasikinis molibdeno{1}}, kurio sudėtyje yra austenitinio nerūdijančio plieno, versija, patobulinta 304 versija su padidintu atsparumu korozijai. Molibdeno pridėjimas žymiai pagerina jo atsparumą duobių ir plyšių korozijai chloridinėje aplinkoje, todėl tai yra tinkamiausia medžiaga atšiaurių korozijos scenarijų atvejais.

Cheminė sudėtis (masės %): C mažesnis arba lygus 0,08, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Si Mažiau arba lygus 1,00, Mn Mažesnis arba lygus 2,00, P Mažiau arba lygus 0,045, S Mažiau arba lygus 0,030}, Feal

Mechaninės savybės (atkaitintos): tempiamasis stipris didesnis arba lygus 515 MPa, takumo stipris didesnis arba lygus 205 MPa, pailgėjimas didesnis arba lygus 40%, kietumas mažesnis arba lygus 217 HB

Našumo privalumai: Puikus atsparumas taškinei ir plyšinei korozijai chloridinėje aplinkoje (PREN≈25); geras atsparumas korozijai jūros vandenyje, druskos tirpale ir silpnoje rūgščių/šarmų aplinkoje; platus darbinės temperatūros diapazonas (nuo -196 laipsnių iki 870 laipsnių); puikus formavimas ir suvirinamumas.

Programos: Jūrų techninė įranga, laivų denio komponentai, jūros vandens aušinimo vamzdynai, silpnai koroziniai vidutinio transportavimo vamzdynai naftos chemijos pramonėje, druskingo maisto perdirbimo įranga, pakrančių pastatų išorinės dekoratyvinės dalys.

Lygiaverčiai pažymiai: UNS S31600, JIS SUS316, EN 1.4401, GB 06Cr17Ni12Mo2

Q&A

1 klausimas: kodėl 316 labiau tinka pakrantės vietovėms nei 304? A1: 316 labiau tinka pakrantės zonoms nei 304, visų pirma dėl to, kad pridedama molibdeno (2,00-3,00 wt%), kuris žymiai pagerina jo atsparumą chlorido korozijai. Pakrantės aplinkoje gausu chloro jonų iš jūros vandens ir purškiamų druskų, kurie lengvai atakuoja oksido plėvelę ant nerūdijančio plieno paviršių ir sukelia duobių ir plyšių koroziją . 304 oksido plėvelė yra gana nestabili aplinkoje, kurioje yra daug chlorido, todėl per 1–2 metus atsiranda rūdžių ir korozijos. Priešingai, 316 esantis molibdenas skatina tankesnės ir stabilesnės pasyvavimo plėvelės susidarymą, kuri gali veiksmingai atsispirti chlorido jonų įsiskverbimui. 316 atsparumo taškams ekvivalentas (PREN) yra maždaug 25, daug didesnis nei 304 PREN 18, o tai rodo didesnį atsparumą taškinei korozijai. Be to, 316 turi didesnį nikelio kiekį, kuris padidina austenitinės struktūros stabilumą ir dar labiau pagerina atsparumą korozijai atšiaurioje aplinkoje.

2 klausimas: kuo skiriasi 316 ir 304 atsparumas korozijai jūros vandenyje? A2: Atsparumas korozijai 316 ir 304 jūros vandenyje labai skiriasi. Statiškame jūros vandenyje 304 korozijos greitis viršija 0,5 mm per metus, o per trumpą laiką jis patirs akivaizdžią duobių ir plyšių koroziją, todėl jis netinkamas ilgalaikiam-panardinimui į jūros vandenį. Priešingai, 316 korozijos greitis statiniame jūros vandenyje yra mažesnis nei 0,1 mm per metus, todėl jis ilgą laiką gali išlaikyti stabilų veikimą. Šį skirtumą daugiausia lemia 316 molibdeno kiekis; Molibdenas ant paviršiaus gali sudaryti molibdeno{15}daug oksido plėvelę, kuri yra atsparesnė chlorido jonų erozijai nei 304 chromo oksido plėvelė. Tekančiame jūros vandenyje pagerėja abiejų atsparumas korozijai, tačiau 316 vis tiek turi akivaizdžių pranašumų. Jūros vandens gėlinimo įrangai arba jūriniams komponentams, kuriems reikalingas ilgalaikis{20}}tarnavimas jūros vandenyje, pirmenybė teikiama 316, o 304 tinka tik trumpalaikiams arba gerai{24}}saugotam jūros vandeniui{25}}susijusioms programoms.

3 klausimas: kokios suvirinimo medžiagos tinka 316 nerūdijančiam plienui? A3: Tinkamos 316 nerūdijančio plieno suvirinimo medžiagos daugiausia yra ER316L suvirinimo viela ir E316L elektrodai. ER316L suvirinimo viela pirmenybė teikiama lankiniam suvirinimui dujomis (GTAW) ir lankiniam suvirinimui dujomis (GMAW), nes jos cheminė sudėtis atitinka 316, ypač tą patį molibdeno kiekį, užtikrinantį, kad siūlės atsparumas korozijai ir mechaninės savybės būtų tokios pat kaip ir netauriojo metalo. „L“ ER316L rodo mažą anglies kiekį (mažiau nei 0,03 masės %), todėl suvirinimo karščio paveiktoje zonoje galima išvengti tarpkristalinės korozijos. Suvirinant storas plokštes (didesnes arba lygias 10 mm) arba komponentus, naudojamus atšiaurioje korozijos aplinkoje, rekomenduojama po-suvirinimo atkaitinti 850–900 laipsnių kampu, kad būtų pašalintas liekamasis įtempis ir dar labiau pagerintas atsparumas korozijai. Svarbu vengti naudoti suvirinimo medžiagas, skirtas 304 (pavyzdžiui, ER308L) su 316, nes tai sumažins molibdeno kiekį suvirinimo siūlėje ir dėl to sumažės atsparumas korozijai.

4 klausimas: koks yra 316 nerūdijančio plieno eksploatavimo temperatūros diapazonas? A4: nepertraukiamo 316 nerūdijančio plieno eksploatavimo temperatūros diapazonas yra -196–870 laipsnių, o tai panašu į 304, tačiau jis yra geriau stabilus aukštos-temperatūrinės korozijos aplinkoje. Esant itin žemai temperatūrai iki -196 laipsnių, 316 išlaiko puikų tvirtumą, tinka kriogeninėms talpykloms ir žemos{16}}temperatūros transportavimo vamzdynams, kuriuose yra korozinių medžiagų. Esant aukštai temperatūrai iki 870 laipsnių, jis gali atsispirti oksidacijai oksiduojančioje atmosferoje; tačiau aukštą -temperatūrą mažinančiose atmosferose (pvz., daug vandenilio{24}}turinčių dujų) jos atsparumas korozijai yra menkas. Palyginti su 304, 316 atsparumas korozijai aukštoje temperatūroje yra geresnis aplinkoje, kurioje yra chlorido jonų arba sieros dioksido. Reikėtų pažymėti, kad eksploatavimo temperatūrai viršijus 870 laipsnių, oksido plėvelė 316 taps nestabili, o ilgalaikei eksploatacijai reikėtų pasirinkti aukštos -chromo-klasės, pvz., 309S. Be to, 316 valkšnumo stipris aukštoje -temperatūroje yra panašus į 304, todėl jis netinka aukštos temperatūros įtempį turintiems komponentams.

5 klausimas: kodėl 316 yra brangesnis nei 304 ir ar vertas papildomų išlaidų? A5: 316 yra 30-40 % brangesnis nei 304, daugiausia dėl didesnio nikelio ir molibdeno kiekio. Nikelis ir molibdenas yra brangūs legiravimo elementai; 316 nikelio kiekis (10,00-14,00 masės%) yra didesnis nei 304 (8,00–10,50 masės%), taip pat jame yra 2,00–3,00 masės% molibdeno, kurio 304 neturi. Ar papildomos išlaidos yra vertos, priklauso nuo taikomosios aplinkos. Mažai korozijai atspariose aplinkose, tokiose kaip gėlas vanduo, sausas oras ar patalpų apdaila, pakanka 304, o naudoti 316 būtų be reikalo brangu. Tačiau didelės korozijos aplinkoje, pvz., pakrantės zonose, jūros vandenyje, druskos tirpale ar cheminėse terpėse, kuriose yra chlorido jonų, 316 atsparumas korozijai gali žymiai pailginti komponentų tarnavimo laiką, sumažinti priežiūros išlaidas ir išvengti saugos pavojų dėl korozijos gedimo. Pavyzdžiui, jūros vandens aušinimo vamzdynuose 316 tarnavimo laikas yra 5–8 kartus ilgesnis nei 304, todėl tokiais atvejais verta mokėti papildomas išlaidas.