Сталь f316 российский аналог
Полный обзор Aisi 316: сфера применения, свойства и аналоги
Нержавеющая сталь марки AISI 316 – сплав из 300-й серии, который изготавливается в соответствии с требованиями The American Iron and Steel Institute, то есть стандартами Америки. 316 AISI представляет собой модернизированную версию 304 марки — добавлен молибден(Мо). 316-я обладает более высокой прочностью и имеет лучшее сопротивление ползучести в более высоких температурах, чем 304 АИСИ. Она также обладает отличными механическими и коррозионными свойствами в под-нулевых температурах. Российский аналог сплава – марка 03Х17Н14М3.
Наличие Мо способствует большей устойчивости к коррозии, что позволяет использовать нержавеющую сталь в агрессивных условиях и при высоких температурах. Молибден предотвращает восприимчивость сплава к питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде, морской воде и в парах уксусной кислоты.
316 AISI применяется для производства: химического оборудования, подвергающегося воздействиям агрессивных веществ; инструментов, вступающих в контакт с морской водой, корзин; оборудования для проявления фотопленки; корпусов котлов, используемых под высоким давлением; установок для переработки пищи; емкостей для отработанных масел для коксохимических установок, корзин и многого другого.
Обозначение по международным стандартам
Американский стандарт ASTM A240
Российский стандарт ГОСТ 5632-72
Применяемые стандарты и одобрения
Химический состав
Марка АИСИ 316 относится к нержавеющим высоколегированным хромо-никелевым нержавеющим сталям. Она довольно плохо проводит тепло и электроэнергию, может использоваться в качестве маломагнитного материала. Антикоррозийные свойства обусловлены большим содержанием хрома в металле. Молибден усиливает антикоррозийные свойства, защищая сплав от коррозии питтингового и щелевого типа в агрессивных средах. К примеру, в растворе хлора или соленой морской воде, в парах уксусной к-ты. Благодаря марганцу стабилизируется аустенитная структура, а за увеличение технологичности отвечает никель. Титан придает стали прочность и плотность, а кремний усиливает упругость, вязкость и кислотоустойчивость стали. Марганец эффективно повышает износостойкость металла, а также устойчивость к механическим нагрузкам.
Химический состав AISI 316 (стандарт ASTM A240)
Компоненты стали AISI 316
Масс. %
Химический состав марки AISI 316Ti и 316L
Марка нержавеющей стали
AISI 316Ti (Стандарт ASTM A240)
AISI 316L (Стандарт ASTM A240)
Механические свойства при комнатной температуре
Сталь нержавеющая AISI 304 легка в обработке при любых температурах, отлично сваривается различными способами.
Нержавеющая сталь AISI 316
Сопротивление на разрыв (σв),
Предел текучести (σ0,2),
Предел текучести (σ1,0),
Относительное удлинение (σ), %
Твердость по Бринеллю (HB)
Твердость по Роквеллу (HRB)
В соответствии с ASTM A 240
Нержавеющая сталь 316 лидирует в коррозийной стойкости, благодаря чему она востребована в промышленности и медицине. Ее стоимость примерно на 40% выше, чем у 304 марки.
Свойства при высоких температурах
Ниже указаны данные только для марок AISI 316 и AISI 316Ti, потому что показатели стали AISI 316L плохо себя проявляют при температуре свыше 425°С.
Максимальная прочность при повышенных температурах
Температура, °C
600
700
800
900
1 000
Rp m / Предел прочности (при растяжении), Н/мм², сопротивление на разрыв
Наименьшие величины предела упругости(ползучести) при повышенной температуре
550
650
Rp 1,0 / Пластичная деформация 1% (текучесть), Н/мм²
Максимальные температура эксплуатации АИСИ 316
Температура образования окалины (условия окисления):
Концентрация, % к массе
Код: 0 = хорошая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 мм/год); 1 = частичная защита (скорость варьируется от100m до 1000 мм/год); 2 = не пригоден/non resistant – (превышает 1000 мм/год).
Скорость коррозии (мм/год)
Свойства AISI 316 при низких температурах
Температура, ° по Цельсию
Предел прочности (актуально при растяжении материала), N/mm 2
Предел Упругости,(0.2%), (другими словами - условный предел текучести) N/mm2
Ударная вязкость, J
Физические свойства
Нержавейка AISI 316 обладает физическими свойствами, которые практически идентичны свойствам марки 304. Единственное, 316 имеет незначительно бОльшую плотность.
Плотность стали(вес) 316 — 7,88 г/см3.
Таблица физических свойств AISI 316 и AISI 316L
Наименование
Условные обозначения
Единица измерения
Температура
Значение
Средний коэффициент теплового расширения
Электрическое удельное сопротивление
Физико-механические параметры
Предел прочности при комнатной температуре, МПа
Предел упругости , МПа
Твердость по Бринеллю, НВ
Для непрерывного воздействия верхний предел рекомендованных t° составляет 870° по цельсию. Допускается прерывистая обработка при t° до 925. Сплав является одним из самых пластичных среди аналогичных, его можно подвергать различного формата холодным обработкам.
Технологические свойства
Технические характеристики стали AISI 316:
- Предел текучести 220 МПа. С повышением температуры показатель падает.
- Допускаемое напряжение сплава при тесте на разрыв составляет не менее целых 520 МПа. Это сравнительно высокий показатель среди всех нержавеющих сталей с подобным хим. составом.
- Плотность – 7880 кг/м3. Это ощутимо выше, нежели у аналогичных сплавов.
- Твердость по Роквеллу(HRB) насчитывается в пределах 85 единиц(максимально допустимо 100).
Продажа стали осуществляется в различных форматах – кругах, проволоке, листах, трубах, лентах и т.д.. Это позволяет быстро выбрать необходимый сортамент для изготовления нужных изделий.
Сопротивление коррозии
Общая Коррозия
Стали марок AISI 316, 316L являются наиболее стойкими из всех нержавеющих сталей 300-ой серии к атмосферным и другим умеренным типам коррозии. Все среды, в которых рекомендуется применять стали 300-ой серии, не представляют опасности для молибденсодержащих типов. Одно известное исключение — азотная кислота, которая служит для них сильным окислителем.
AISI 316 является наиболее стойким к серной кислоте, чем любые другие хромо- и никельсодержащие марки. При температурах около 50°C сталь стойко выдерживает воздействие этой к-ты в концентрации до 5 процентов. В температурных диапазонах до 40°C и выше 60°C имеет превосходное сопротивление более высоким концентрациям. В местах конденсации сернистых газов она является намного более стойкой, чем другие типы.
Он также широко используется в горячих органических и жирных кислотах, поэтому часто применяется в изготовлении и обработке некоторых продуктов и фармацевтических изделий.
Питтинговая (щелевая) коррозия
Сопротивление 316 сталей к питтинговой коррозии в присутствии хлорида увеличено более высоким содержанием элементов: Сr, Мо, N.
Относительная мера питтингостойкости определяется параметром, вычисляемым как PREN = Cr+3.3Mo+16N . PREN для сталей AISI 316 и AISI 316L (PREN=24.2) выше, чем для AISI 304 (PREN=19.
0), что отражает лучшую стойкость к питтингу за счет присутствия Мо.
- Лучшую стойкость к питтинговой коррозии обеспечивает более высокое содержание молибдена в сплаве.
- CCCT (Критическая Температура Щелевой Коррозии) и CPT (Критическая Температура Питтинговой Коррозии) скоррелированы с PREN.
- Сталь марки AISI 304 может сопротивляться щелевой коррозии в воде, содержащей приблизительно до 100 ppm хлоридов, в то время как для AISI 316 и AISI 317 этот показатель составляет до 2000 и 5000 ppm хлоридов, соответственно.
Хотя эти сплавы использовались в морской воде, они не рекомендуются для такого использования. Применение этих марок предпочтительно в аэрозольной морской среде (фасады зданий около океана) и загрязненной городской среде (крыши, дымоходы).
Межкристаллитная коррозия
Содержание углерода в нержавеющих сплавах типа 316 может вызвать сенсибилизацию от теплового режима в местах сварных швов и зонах их термического влияния. По этой причине использование низкоуглеродистой нержавеющей стали AISI 316L предпочтительно в деталях, при изготовлении которых применяется сварка. «Низкий углерод» увеличивает время, необходимое для осаждения «вредных» карбидов хрома, но не прекращает реакцию их осаждения на длительное время в данном диапазоне температур.
AISI 316L / SS 316L сталь
Характеристики марки стали 316L / SS 316L
ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения
Сталь AISI 316L - конструкционная криогенная аустенитная сталь. Эта сталь устойчива к коррозии в агрессивных средах, а также к большинству внешних воздействий. Сталь 316 L имеет свойство сохранять целостность структуры при повышении и понижении температур.
Химический состав в % стали 316 L
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | Ti | Fe |
| 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 | Остальное |
Благодаря низкому содержанию углерода в составе стали 316 L, она оптимальна для возведения сварных конструкций.
Молибден в составе защищает сталь 316L от разрушения в морской воде и парах уксусной кислоты.
Сплав железа и хрома образует на поверхности стали аиси 316 L защитный слой, устойчивый к механическим и химическим воздействиям.
Механические свойства материала 316 L
| Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа | 485 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 170 |
| Твердость по Бринеллю, HB макс, тип. | 165 |
| Усталостная прочность, N/mm 2 тип. | 260 |
| Органолептическая проба Эриксена, мм | 10-11 |
| Относительное удлинение, мин., % | 40 |
Плотность стали (вес) 316L - 7,89 г/см 3 .
Характеристики при повышенных температурах
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Предел прочности, МПа | 46 | 320 | 190 | 120 | 70 |
| Температура, °C | 550 | 600 | 650 | 700 | 800 |
| Предел текучести, МПа | 160 | 120 | 90 | 60 | 20 |
Сопротивление коррозии в кислотных средах
0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год);
1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год);
2 = нет защиты (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 316 L
Сфера применения
Нержавейка aisi 316L, благодаря своим антикоррозийным показателям и механической прочности, применяется во многих промышленных отраслях. Также сталь аиси 316l соответствует гигиеническим требованиям, поэтому применяется:
- в изготовлении резурвуаров и контейнеров для хранения химических веществ;
- в пищевой, фармацевтической и медицинской сфере;
- в нефтеперерабатывающей, горнодобывающей, бумажно-целлюлозной, машиностроительной отраслях;
- в строительстве и архитектуре;
- в изготовлении изделий и емкостей для работы в растворах большинства кислот (серная, щелочная, фосфорная, лимонная, молочная и пр.);
- в изготовлении посуды и столовой утвари.
Сталь 316L легко поддается обработке, поэтому из нее изготавливают всевозможный металлопрокат: трубы, листы, профили и пр.
Сварка
Нержавеющая сталь 316 L / SS 316 L отлично сваривается стандартными методами. Обработка стали aisi 316L термическим способом после сварки не нужна, шов же необходимо очистить от окалины и пассивировать.
Обработка
Отжиг: при температуре 1010°C-1120°C; охлаждение - на воздухе или в воде.
Отпуск: при температуре 200-400°C.
Пассивация: 20-25 % раствор HNO3 при 20°C.
Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO 3 + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H 2 SO 4 + 0.5 % HNO 3 ) при 60°C.
Горячая обработка: начальная температура - 1200°C; конечная – 930-980°C.
К сведению: после горячей обработки отжиг - обязателен.
Холодная обработка: сталь 316L пластична и легко поддается формовке растяжением, изгибу, глубокой и ротационной вытяжке.
Таблицы зарубежных аналогов отечественных сталей и сплавов в Екатеринбурге
Т о л щ и н а с т е н к и т р у б , м м
---------------------------------------------
5,8x1,0-1,5 1,0-1,5 1,0-1,5
6x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
7x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
8x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
9x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
10x0,5-2,0 0,5-2,0 1,0-2,0
11x0,5-2,0 0,5-2,0 1,0-2,0
12x0,5-2,0 0,5-2,0 1,0-2,0
13x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
14x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
15x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
16x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
18x0,5-3,0 0,5-3,0 1,0-3,0
20x0,5-3,0 0,5-3,0 1,0-3,0
21x0,5-3,0 0,5-3,0 1,0-3,0
22x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
23x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
24x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
25x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
27x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
28x0,5-4,0 0,5-4,0 1,0-4,0
29x0,5-4,0 0,5-4,0 1,0-4,0
30x0,5-4,0 0,5-4,0 1,0-4,0
32x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
33x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
34x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
35x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
36x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
38x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
40x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
42x0,5-6,0 0,5-6,0 1,2-5,5
45x0,5-7,0 0,5-7,0 1,2-5,5
48x0,5-7,0 0,5-7,0 1,2-5,5
50x0,5-7,0 0,5-7,0 1,2-5,5
51x0,5-7,0 0,5-7,0 -
53x0,5-7,0 0,5-7,0 -
54x0,5-7,0 0,5-7,0 -
56x0,5-7,0 0,5-7,0 -
57x0,5-7,0 0,5-7,0 -
60x0,5-7,0 0,5-7,0 -
63x0,5-7,0 0,5-7,0 -
Холоднодеформированные трубы из сплавов изготовляются также по следующим
техническим условиям:
ТУ 14-3-161-73 Трубы бесшовные,размеров из сплавов
ТУ 14-3-489-76 Трубы горячекатаные и
холоднодеформированные
из нержавеющего сплава
марки ХН32Т
ТУ 14-3-501-76 Трубы бесшовные особотонкостенные из сплавов
ТУ 14-3-520-76 Трубы бесшовные тонкостенные из сплавов
ТУ 14-3-582-77 Трубы бесшовные высокой
точности из сплава
ТУ 14-3-633-77 Трубы бесшовные особотонкостенные из сплавов марок 4С-42-ВИ и 4С-43-ВИ
ТУ 14-3-843-79 Трубы бесшовные из сплавов
ТУ 14-3-932-80 Трубы бесшовные из сплава
ХН78Т (ЭИ-435)
ТУ 14-3-946-80 Трубы бесшовные тонкостенные и особотонкостенные из жаропрочных и жаростойких сплавов
ТУ 14-3-953-80 Трубы бесшовные особо-
тонкостенные из сплава
36НХТЮ5М (ЭП-51-ВИ).
ТУ 14-3-972-80 Трубы бесшовные из сплава "Ковар"
Размеры труб,мм: 1-69x0,2-5,5
Материал: Сплавы 29НК , 29НК-ВИ
Длина,м: Не менее 1,2;
20% от заказа допускается
не короче 0,3.
-------------------------------------------------------------------------------
ТУ14-3-1045-81 Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплавов
ТУ 14-3-1093-82 Трубы бесшовные холодно-
деформированные из спла-
ва 05ХН46МВБ4(ДИ-65)
ТУ 14-3-1119-82 Трубы бесшовные холоднодеформированные из спла вов на основе титана
ТУ14-3-1240-83
Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава марки ХН55МБЮ-ВД
(ЭП-666-ВД)
ТУ 14-3-1320-85 Трубы бесшовные тепло-
деформированные из сплава марки ХН65МВУ ( ЭП-760 )
ТУ 14-3-1343-85
Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава
марки ВТ-23
ТУ14-3-1371-86
Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава
ХН45Ю ( ЭП-747 )
ТУ 14-3-1583-88 Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава
марки ЭП 912-ВД ( для использования в энергетических установках с высокоагрессивной средой)
ТУ 14-3-1591-88 Трубы бесшовные горячепрессованные и холодно-
деформированные из никеля марки НП-1А-ИД (ис-
пользуются в химической промышленности)
ТУ 14-3-1711-90
Трубы бесшовные холоднодеформированные из коррозионностойкого сплава
марки ХН30МДБ ( ЭК-77 )
Трубы бесшовные особотонкостенные высокоточные из
сплава марки ПТ-1М
ТУ 14-3-1913-93 Трубы электросварные
холоднодеформированные
из сплавов ПТ-7М и ВТ1-0
ТУ 14-224-119-88
Трубы повышенного качества манометрические из дисперсионнотвердеющего сплава
36НХТЮ (ЭИ-702)
ТУ 14-224-121-88
Трубы заготовки повышенного качества из дисперсионнотвердеющего сплава
36НХТЮ(ЭИ-702) для изготовления сильфонов
ТУ 14-224-122-88
Трубы повышенного качества из дисперсионнотвердеющего сплава 36НХТЮ(ЭИ-702) для изготовления чувствительных элементов
Размеры труб,мм: 7,0-10,0x0,15-0,70
Материал: Сплав 36НХТЮ ( ЭИ-702 )
Длина,м: До 3,0.
--------------------------------------------------------------------------------
ТУ 14-224-123-89
Трубы бесшовные холоднодеформированные из дисперсионнотвердеющего сплава
36НХТЮ (ЭИ-702)
Размеры труб,мм: 3,5-25,0x0,15-2,60
Материал: Сплав 36НХТЮ ( ЭИ-702 )
Длина,м: До 3,0.
INCOLOY alloy 825 UNS N08825 — сплав никель,железо,хром с добавлением молибдена, меди и титана.
INCOLOY alloy 800 сплав железо,никель,хром Инколой 800 Аналогом является отечественный сплав ХН32Т ГОСТ 563272
INCONEL alloy C-276 UNS N10276 сплав никель,хром,молибден с добавлением вольфрама,
известен своей высокой коррозионной устойчивостью в широком диапазоне агрессивных сред.
ASTM B 622 - бесшовные трубы
INCONEL alloy 625 UNS N06625 сплав( никель, хром, ниобий)
который в сочетании с молибденом обеспечивает повышенную прочность.
INCONEL alloy 601 UNS N06601 2.4851 cплав (никель хром) жаростойкий и коррозионностойкий сплав общего назначения.
AISI 316 / SS 316 сталь нержавеющая
Характеристики марки стали 316 / SS 316
ASTM A182 - Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах
ASTM A213 - Стандартные спецификации для бесшовных труб для котлов, пароперегревателей и труб теплообменников из ферритных и аустенитных сталей
ASTM A276 - Стандартные спецификации на готовые необработанные горячим или холодным методом бруски и блюмы, кроме кованых (вторично) брусков
ASTM A312 - Стандартные спецификации на бесшовные, сварные и прошедшие интенсивную холодную обработку трубы из аустенитной нержавеющей стали
Сталь AISI 316 – аустенитная конструкционная сталь, в состав которой добавлен молибден и никель. Благодаря этим элементам коррозионная устойчивость металла настолько высокая, что позволяет использовать сталь в криогенных условиях и агрессивных средах. Помимо этого, молибден защищает сталь 316 от питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде и в парах уксусной кислоты.
Нержавеющая сталь 316 характеризуется отличной прочностью, жаростойкостью, пластичностью и устойчивостью к любым кислотам. Особенную устойчивость она проявляет в среде серной кислоты и ее солей.
По сути, нержавеющая сталь аиси 316 – это улучшенная вариация стали AISI 304. Но нержавеющая сталь 304 и сталь 316 имеют важно отличие - последняя обладает лучшим сопротивлением ползучести в более высоких температурах. Также сталь 316 отсутствуют магнитные свойства.
Химический состав в % стали 316
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | Fe |
| 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 | Остальное |
Механические свойства материала 316
Плотность стали (вес) 316 - 7,88 г/см 3 .
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Предел прочности, МПа | 460 | 320 | 190 | 120 | 70 |
| Температура, °C | 550 | 600 | 650 | 700 | 800 |
| Предел текучести*, МПа | 160 | 120 | 90 | 60 | 20 |
*деформация в 1% за 10 000 часов при заданной температуре.
Характеристики при низких температурах
| Температура, °C | -78 | -161 | -196 |
| Предел прочности (временное сопротивление разрыву), МПа | 400 | 460 | 580 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 820 | 1150 | 1300 |
| Ударная вязкость, J | 180 | 165 | 155 |
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 316
| Германия | X5CrNiMo17-12-2 |
| Европейские (EN) | 1.4401 |
| Япония (JIS) | SUS 316 |
| Россия (ГОСТ) | 08Х17Н13М2 |
Нержавейка 316, благодаря своей высокой устойчивости коррозии и окислению, нашла широкое применение:
- в химической промышленности (резервуары для хранения агрессивных веществ) и машиностроении;
- в производстве оборудования для пищевой, фармацавтической, горнодобывающей и нефтехимической промышленности;
- в организации металлических конструкций, кровли и архитектурных приложений;
- в изготовлении емкостей для содержания коррозионных жидкостей;
- в производстве бытовых и промышленных теплообменников;
- в изготовлении изделий, которые эксплуатируются в условиях повышенных температур и нагрузок.
Нержавеющая сталь aisi 316 / SS 316 может свариваться разными методами. Обработка стали 316 термическим способом после сварки не нужна. Швы рекомендуется очистить от окалины, а затем пассивировать.
Обработка
Отжиг: при температуре 1010°C-1120°C; охлаждение - на воздухе или в воде. После отжига необходимо травление и пассивирование.
К сведению: оптимальные антикоррозийные свойства стали достигаются при температуре +1070°C с последующим моментальным охлаждением в воде.
Отпуск: при температуре в диапазоне 200-400°С с последующим охлаждением на воздухе.
Пассивация: 20-25 % раствор HNO3 при 20°C.
Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO3 + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3) при 60°C.
Горячая обработка: начальная температура - 1150 - 1200°C; конечная - свыше 900°C.
К сведению: для нарушения действия, ковка должна быть завершена между 930 и 980°C.
Холодная обработка: сталь 316 очень пластична, поэтому легко подвергается формовке растяжением, изгибу и глубокой и ротационной вытяжке, волочению.
Читайте также: