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不銹鋼一般屬性
316L與316不銹鋼是奧氏體不銹鋼,它們以鉬元素為構(gòu)成根底,它們與304不銹鋼比較,抗一般腐蝕及點(diǎn)腐蝕、裂隙腐蝕性更好、延展性更高、抗應(yīng)力腐蝕功能更強(qiáng)、耐壓強(qiáng)度及耐高溫功能更好。在要求更佳抗一般腐蝕和點(diǎn)腐蝕功能的領(lǐng)域,317L比316或316L更棒,因?yàn)?17L含鉬量達(dá)3-4%,316和316L的含鉬量只要2-3%。
316 不銹鋼和316L 和317L銅-鎳-鉬不銹鋼還有非常好的加工性及成形性。
不銹鋼化學(xué)成分
化學(xué)成分ASTM A240, ASME SA-240如下表所示
不銹鋼成分
不銹鋼成分
不銹鋼耐腐蝕性
一般腐蝕
316不銹鋼、316L不銹鋼和317L不銹鋼在一般環(huán)境下的耐腐蝕性比304不銹鋼更好。不腐蝕18-8不銹鋼的前言,同樣不會(huì)腐蝕含鉬的不銹鋼。但含鉬的不銹鋼對硝酸之類的高氧化性酸耐腐蝕性不強(qiáng)。
在硫酸溶液中,316和317L比其他鉻-鎳類型不銹鋼等級耐腐蝕性更強(qiáng)。在溫度高達(dá)120°F(38°C) 的條件下,這兩個(gè)等級不銹鋼對高濃度溶液都有很好的耐腐蝕性。可是,在實(shí)踐的運(yùn)用中,酸濃度對腐蝕速率的影響恰當(dāng)大,需求注意。
含鉬不銹鋼316和317L,對其他各種環(huán)境都有必定的耐腐蝕性。以下的腐蝕數(shù)據(jù)標(biāo)明,這些不銹鋼在沸騰的20%磷酸溶液中,表現(xiàn)出優(yōu)勝的耐腐蝕性。它們也被廣泛使用于處理熱有機(jī)酸和脂肪酸。食物,醫(yī)藥產(chǎn)品的制作和處理,一般用到含鉬的不銹鋼,因?yàn)檫@樣能夠盡量減少金屬污染。
一般來說,在相同的環(huán)境條件下,316,316L能夠當(dāng)作和317L的功能恰當(dāng)??墒窃谀軌蛞鸷附?,熱影響區(qū)晶間腐蝕的環(huán)境下破例。在這樣的前言,316L和317L更常被選用,因?yàn)楹剂康?,能夠進(jìn)步耐晶間腐蝕性。
不銹鋼一般腐蝕
不銹鋼一般腐蝕
點(diǎn)腐蝕/隙腐蝕
鉻,鉬,氮含量增加,能夠進(jìn)步奧氏體不銹鋼在氯化物或其他鹵素離子環(huán)境下的耐點(diǎn)腐蝕/隙腐蝕性。點(diǎn)腐蝕經(jīng)過PREN(點(diǎn)蝕當(dāng)量)來計(jì)算,PRE = Cr+3.3Mo+16N。316,316L的PREN=24.2, 304的PREN=19.0, 這就反映了316(或316L)耐點(diǎn)腐蝕性比304好。317L,鉬含量達(dá)31%,PREN=29.7,闡明比316耐點(diǎn)腐蝕性更好。
304不銹鋼在含100ppm 氯化物的水環(huán)境下,具有耐點(diǎn)腐蝕和耐隙腐蝕性。含鉬的316和317L,分別在含2000ppm和5000ppm氯化物的水環(huán)境下,具有耐點(diǎn)腐蝕和耐隙腐蝕性。雖然這兩種不銹鋼在海水環(huán)境下(氯化物含量19000ppm)運(yùn)用取得必定成效,可是不建議這樣運(yùn)用。2507不銹鋼,鉬含量4%,鉻含量25%,鎳含量7%是專門用于咸水環(huán)境的。316,317L只適用某些海洋環(huán)境的使用,如船只導(dǎo)軌,海洋鄰近建筑物外墻等。316,317L不銹鋼在100小時(shí)5%鹽霧測驗(yàn)中,都沒有呈現(xiàn)腐蝕。
粒間腐蝕
316,317L不銹鋼處于800°F至 1500°F (427°C至 816°C)溫度下,或許引起碳化鉻在晶界沉積。這類不銹鋼露出在嚴(yán)苛環(huán)境下,簡單構(gòu)成粒間腐蝕??墒嵌虝郝冻龅臅r(shí)分,如焊接時(shí), 317L因?yàn)檩^高的鉻,鉬含量,比316更能抵擋粒間腐蝕。當(dāng)焊接厚度超越11.1mm時(shí),即便是317L不銹鋼,也需求做退火處理才行。
如果焊接后不能做退火處理或需求做低溫應(yīng)力消除處理時(shí),選用316L和317L能夠有用防止粒間腐蝕。在焊態(tài)和露出在800 to 1500°F (427 to 826°C)溫度規(guī)模內(nèi),這兩種不銹鋼有耐腐蝕性。需求做應(yīng)力消除處理的容器,在此溫度規(guī)模內(nèi)做短時(shí)間處理,不會(huì)影響金屬正常的耐腐蝕功能。L等級的大型鋼材經(jīng)過退火后,無需做高溫加快冷卻處理。
316L,317L和對應(yīng)的高碳含量不銹鋼比較,具有同等的耐腐蝕性和機(jī)械功能,在簡單發(fā)生粒間腐蝕的使用中,這兩種不銹鋼更是具有額定的優(yōu)勢。在焊接和應(yīng)力消除遇到的短暫熱力,雖然不足以引起粒間腐蝕,可是值得注意的是,連續(xù)或許長時(shí)間露出在800到 1500°F (427 到826°C)的溫度規(guī)模內(nèi),對這兩種不銹鋼來說都是有害的。在1100到1500°F (593 到 816°C)溫度規(guī)模下做應(yīng)力消除處理,或許對這類不銹鋼引起細(xì)微脆裂。
不銹鋼粒間腐蝕
不銹鋼粒間腐蝕
應(yīng)力腐蝕龜裂
在鹵化環(huán)境下,奧氏體不銹鋼簡單受應(yīng)力腐蝕龜裂的影響。雖然316,317L因?yàn)楹秀f,比18Cr-8Ni不銹鋼必定程度上具有較好的耐應(yīng)力腐蝕龜裂性,可是它們?nèi)匀皇潜容^簡單受影響的。發(fā)生應(yīng)力腐蝕龜裂的條件包含:(1)鹵化物的存在(一般來說是氯化物);(2)殘余張應(yīng)力;(3)溫度超越120°F (49°C)。
焊接過程中,冷變形或熱循環(huán)能夠發(fā)生應(yīng)力。退火,應(yīng)力消除熱處理能夠有用減少應(yīng)力,因而,減低了資料對鹵化物應(yīng)力腐蝕龜裂的敏感性。低碳的L等級,在耐應(yīng)力腐蝕龜裂方面沒有特殊優(yōu)勢,可是在應(yīng)力消除狀況下作業(yè)時(shí),L等級是仍然是首選,因?yàn)檫@樣的環(huán)境下或許引起粒間腐蝕。
不銹鋼腐蝕
不銹鋼鹵化物腐蝕
抗氧化性
316,317L具有可觀的抗氧化性,在大氣環(huán)境下,溫度即便到達(dá)1600 至1650°F (871 至 899°C),銹皮發(fā)生率也比較低。一般來說,316的功能稍次于304不銹鋼,因?yàn)?04的鉻含量稍高(18%,316鉻含量16%)。氧化率一般受大氣和作業(yè)環(huán)境所影響,因而無法供給確切的氧化率供參閱。
不銹鋼物理功能
結(jié)構(gòu)
恰當(dāng)退火后,317,316不銹鋼主要是奧氏體。少數(shù)鐵素體或許會(huì)呈現(xiàn)。當(dāng)從800 至 1500°F (427 至 816°C),漸漸冷卻,會(huì)發(fā)生碳化物沉積,這時(shí)結(jié)構(gòu)由奧氏體和碳化物構(gòu)成。
熔化規(guī)模: 2450 to 2630°F (1390 to 1440°C)
密度: 0.29 lb/in3 (8.027 g/cm3)
抗拉彈性模數(shù):29 x 106 psi (200 Gpa)
剪切模量:11.9 x 106 psi (82 Gpa)
線性熱膨脹系數(shù):
線性熱膨脹系數(shù)
不銹鋼線性熱膨脹系數(shù)
熱傳導(dǎo)
金屬的總傳導(dǎo)系數(shù)除了由金屬的熱傳導(dǎo)性決定以外,還取決于其他要素。18-8不銹鋼不銹鋼具有堅(jiān)持外表清潔的功能,和其他熱傳導(dǎo)系數(shù)高的金屬比較,18-8不銹鋼的熱傳導(dǎo)功能往往更好。
比熱
不銹鋼熱傳導(dǎo)
不銹鋼熱傳導(dǎo)
電阻率
不銹鋼電阻率
不銹鋼電阻率
磁導(dǎo)率
奧氏體不銹鋼在退火狀況和徹底奧氏體狀況下是無磁性的。316,317L在退火狀況下,在200H情況下,磁導(dǎo)率一般低于1.02。冷變形資料的磁導(dǎo)率因金屬成分的不同和冷變形程度的不同而有所不同,可是一般來說,都比退火資料的磁導(dǎo)率高。
不銹鋼機(jī)械功能
室溫下的機(jī)械功能
已退火的316,316L,317L奧氏體不銹鋼板,ASTM規(guī)范A240, ASME規(guī)范SA-240,要求的最低機(jī)械功能如下表所示:
不銹鋼機(jī)械功能
不銹鋼機(jī)械功能
冷作的效果
奧氏體不銹鋼在室溫或許微升溫環(huán)境下冷變形,可增加強(qiáng)度,可是一起也下降了延伸率。316,316L,317L的平軋產(chǎn)品一般是退火狀況下的。
成分剖析
不銹鋼成分
不銹鋼成分
316(樣本抗拉測驗(yàn)程序)
316不銹鋼
316不銹鋼抗拉樣本測驗(yàn)1
316不銹鋼
316不銹鋼抗拉樣本測驗(yàn)2
應(yīng)力損壞和蠕變特性
溫度在1000°F (538°C)以上,奧氏體不銹鋼應(yīng)注意蠕變和應(yīng)力損壞,蠕變強(qiáng)度和應(yīng)力損壞強(qiáng)度在不同研究者的陳述中有不同的數(shù)值。
沖擊阻力
已退火的奧氏體不銹鋼即便在低溫條件下,仍然能堅(jiān)持較高的沖擊阻力,再加上低溫硬度和加工性等特性,因而被廣泛使用于低溫環(huán)境下作業(yè)。夏氏V形沖擊實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示:
不銹鋼沖擊
不銹鋼沖擊實(shí)驗(yàn)
疲勞強(qiáng)度
金屬資料在無限屢次交變載荷效果下而不損壞的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。奧氏體不銹鋼的疲勞強(qiáng)度一般來說是抗拉強(qiáng)度的35%。在實(shí)踐作業(yè)中,疲勞強(qiáng)度也會(huì)受其他要素影響,如:腐蝕情況,應(yīng)力形式,外表平滑度等。因而,無法給出疲勞極限的確切數(shù)值。
熱處理
退火
退火狀況下的奧氏體不銹鋼能夠直接運(yùn)用。在加工中或加工后,或許需求做熱處理,用于去除冷成型發(fā)生的副效果和溶解沉積的碳化鉻。316,317L固溶退火在1900 至 2150°F (1040 至 1175°C)溫度規(guī)模內(nèi)完結(jié),然后依據(jù)資料的厚度,決定進(jìn)行空氣冷卻仍是水淬。資料要迅速從1500 至 800°F (816 至 427°C)冷卻下來,防止碳化鉻再沉積以及供給最佳的耐腐蝕性。資料從退火溫度冷卻到暗熱的時(shí)間應(yīng)少于3分鐘。
316,317L不能經(jīng)過熱處理硬化。
鑄造
不銹鋼鑄造
不銹鋼鑄造
不銹鋼加工
奧氏體不銹鋼,包含316,317L,一般被加工成各種各樣的部件。加工辦法有穿孔,成形等,所用設(shè)備和加工碳鋼的設(shè)備基本上一樣。奧氏體不銹鋼的可觀延展性,經(jīng)過曲折,拉伸,深拉等辦法,很簡單到達(dá)成形。但是,奧氏體不銹鋼自身強(qiáng)度和硬化功能較大,因而加工奧氏體不銹鋼的功率要求比碳鋼大得多。
焊接
奧氏體不銹鋼被認(rèn)為是最簡單焊接的不銹鋼,能夠用一切的交融物焊接,也能夠進(jìn)行電阻焊接。焊接點(diǎn)要考慮兩個(gè)重要要素1)防止硬化裂紋;2)堅(jiān)持焊口和熱影響區(qū)的耐腐蝕性。
焊接徹底奧氏體結(jié)構(gòu)的金屬,在焊接操作中更簡單構(gòu)成裂紋。因而,316,316L,317L不銹鋼中添加了少數(shù)的鐵素體,下降資料的裂紋敏感性。
在腐蝕環(huán)境下運(yùn)用的焊接件,建議運(yùn)用低碳的316L和317L焊基金屬和焊料。焊接金屬含碳量越高,越簡單發(fā)生碳化物沉積(敏化效果),這或許導(dǎo)致粒間腐蝕。低碳的L等級,能夠有用下降和防止敏化效果。
高鉬含量的焊堆在嚴(yán)苛的環(huán)境下,因?yàn)殂f的微偏析,或許導(dǎo)致耐腐蝕性下降。要戰(zhàn)勝這種副效果,應(yīng)該進(jìn)步焊料的鉬含量。317L在某些嚴(yán)苛的使用中,焊堆的鉬含量要到達(dá)4%或許更高。904L不銹鋼(AWS ER 385, 4.5% Mo)或625不銹鋼(AWS ERNiCrMo-3, 9% Mo)常被用做這種焊料。
在焊接區(qū)域應(yīng)該防止銅和鋅的污染,因而這兩種成分會(huì)構(gòu)成低熔點(diǎn)的化合物,導(dǎo)致焊接裂紋。
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