V kraljestvu korozije - odporne avstenitne nerjaveče jekla "L" ocene pomenijo ključno izboljšanje: nadzorovana vsebnost nizkega ogljika, da se zmanjša preobčutljivost in medgranularno korozijo med varjenjem ali visoko - temperaturne izpostavljenosti.
316L je temeljna nizka - ogljikova varianta zlitine Workhorse 316, ki je znana po odlični splošni korozijski odpornosti, zlasti proti kloridom, in dobro izkladnost.
316LN gradi neposredno na tej podlagi in doda natančno nadzorovan dušik (n) v 316L sestavo. Ta namerni dodatek dušika daje pomembne izboljšave v ključnih mehanskih lastnostih, ne da bi pri tem žrtvoval jedro korozijske odpornosti ali variabilnosti, ki definira družino 316.
Ta članek se poglobi v definicije, sestave, mehanske lastnosti, toplotno vedenje in praktične razlike med 316 ln in 316L, da vodi vaš postopek izbire materiala.
Kaj je 316 ln?
316LN je dušik - izboljšan, nizka - ogljikovo avstenitno nerjavno jeklo. V bistvu gre za spremembo tipa 316L, kjer se izvajajo nadzorovani dodatki dušika. "N" v svoji oznaki izrecno označuje to vsebino dušika.
Glavni namen dodajanja dušika je povečati moč zlitine, zlasti njeno moč donosa, ne da bi pri tem ogrozila njegovo inherentno avstenitno strukturo, korozijsko odpornost ali varljivost. Dušik je močan trdni - okrepitev raztopine v avstenitnih nerjavnih jeklah. Intersticijsko se raztopi v železnem - kromiju - nikelj matrika, kar ustvarja rešetke, ki znatno ovirajo gibanje dislokacije, s čimer povečajo moč in trdoto.
Ključno je, da se to krepitev pojavi brez potrebe po toplotni obdelavi in ohranja odlično žilavost in duktilnost, značilna za avstenitne ocene . 316 ln, je standardizirana po specifikacijah, kot so ASTM A240, ASTM A276/A479, ASTM A312/A358 in EN 1.406 in EN 1.406.
Najde kritične uporabe v tlačnih posodah, strukturnih komponentah za kemično obdelavo in morsko okolje, jedrske aplikacije, toplotne izmenjevalnike in komponente, ki zahtevajo večjo trdnost, kot lahko zagotovijo standardni 316L, zlasti pri zunanjih in zmerno povišanih temperaturah.
Kaj je 316L?
316L je nizka - ogljikova različica široko uporabljenega tipa 316 Austenitno nerjavno jeklo. "L" pomeni "nizko ogljik", pri čemer je vsebnost ogljika običajno omejena na največ 0,030%. To namerno zmanjšanje vsebnosti ogljika je njegova odločilna značilnost v primerjavi s standardom 316.
Primarna prednost nizkega ogljika je dramatično izboljšana odpornost na preobčutljivost. Občutljivost se pojavi, ko se kromijevi karbidi oborijo na mejah zrn med izpostavljenostjo temperaturam v območju približno 425 stopinj do 850 stopinj, na primer med varjenjem ali visokim- temperaturnim storitvam. Ta padavina izčrpa krom, ki meji na meje zrnja, zaradi česar so ta območja dovzetna za intergranularno korozijo (IGC) ali intergranularni napad (IGA) v določenih korozivnih okoljih.
Z minimiziranjem ogljika 316L znatno zmanjša tvorbo teh škodljivih karbidov, ohrani njegovo korozijsko upornost v toploti - prizadetih conah (HAZ) zvara in med visoko - izpostavljenostjo temperaturi. Ohranja odlično splošno korozijsko odpornost tipa 316, zlasti proti koroziji pittinga in vrzeli v kloridu - ležajnih okoljih zaradi vsebnosti molibdena (2-3%).
316L je določen v standardih, kot so ASTM A240, A276/A479, A312/A358 in EN 1.4404 (prej 1.4435). To je izbira za izbiro za varjene izdelave, opremo za kemično predelavo, opremo za farmacevtsko in predelavo, morske komponente in arhitekturne aplikacije, kjer je vključeno varjenje in korozijska odpornost je najpomembnejša.
316LN VS . 316 l: Primerjava kompozicije
Ključna podobnost med 316 ln in 316L je v njihovi osnovni sestavki: obe sta zlitine na železu (Fe), osredotočene na pomembno krom (Cr: ~ 16-18%) za pasivno tvorbo filma in odpornost na oksidacijo, nikelj (NI: ~ 10-14%), da stabilizirajo austenično strukturo, in molibnom (MO: MOLY) zlasti v kloridih.
Ključno je, da imata za boj proti preobčutljivosti bistvena vsebnost nizkega ogljika (C: manjša ali enaka 0,030% Max). Odločilna kompozicijska razlika je namerni dušik (n) dodatek v 316 ln:
Nitrogen (n): To je ključni diskriminator . 316 l običajno ima vsebnost dušika v območju od 0,00% do 0,10%, ki se pogosto šteje za preostali element. V nasprotju s tem je 316LN določenih z namernim dodatkom dušika, ki se običajno giblje od 0,10 do 0,16% najmanj, pogosto omejene približno 0,22%, odvisno od specifičnega standarda. Ta nadzorovana raven dušika je ključnega pomena za doseganje želenih izboljšav mehanskih lastnosti.
Mangan (MN): Standardi za 316LN pogosto omogočajo nekoliko večjo največjo vsebnost mangana v primerjavi s standardnimi 316L specifikacijami. Mangan pomaga ohraniti dušik v raztopini med taljenjem in predelavo.
Drugi elementi: ravni silicija (SI), fosforja (P), žvepla (S) in drugih preostalih elementov so na splošno zelo podobni in natančno nadzorovani v obeh zlitinah glede na njihove specifikacije. Kromije in niklja so običajno enaki. Tudi molibdenski razponi so enaki.
316LN VS . 316 l: Mehanske lastnosti
Najpomembnejša praktična razlika med 316LN in 316L je v njihovi sobni temperaturi in povišani temperaturni mehanski trdnosti, ki jo je mogoče neposredno pripisati vsebnosti dušika:
Moč donosa: Tu 316 ln sije. Trdna -, ki okrepi učinek dušika, znatno poveča moč 0,2% odmika. Značilna minimalna trdnost donosa za žarjeno 316L je približno 170 MPa (25 KSI). Za žarjeno 316 ln to skoči na približno 240 MPa (35 KSI) ali več, kar predstavlja 40-50% povečanje.
Natezna trdnost: Dušik tudi poveča končno natezno trdnost, čeprav je proporcionalni dobiček manj dramatičen kot pri trdnosti donosa. Tipični minimalni UT za 316L so 485 MPa (70 KSI), medtem ko 316LN dosega približno 550 MPa (80 KSI) najmanj-povečanje za približno 13-15%.
Duktilnost in žilavost: Presenetljivo je znatno povečanje moči iz dušikovega dodajanja z minimalno žrtvovanjem duktilnosti ali žilavosti. Obe zlitini imata odlično raztezanje in udarno žilavost pri sobni temperaturi. Austenitna struktura zagotavlja dobro duktilnost do kriogenih temperatur, pri čemer 316 ln ohranja to značilnost.
Trdota: dušik poveča trdoto 316LN v primerjavi z 316L v žarjenem stanju. Tipična brinelska trdota (HBW) za 316L je približno 160 največ, 316 ln pa je morda bližje 190 HBW.
Moč utrujenosti: Povečana trdnost donosa 316LN na splošno pomeni izboljšano moč utrujenosti v primerjavi z 316L, zlasti v pogojih utrujenosti v visokih -.
Utrjevanje dela: Obe zlitine med mrazom se hitro utrdita. Večja začetna trdnost 316 ln pomeni, da med mrazom doseže višjo raven trdnosti.
316ln vs . 316 l: toplotne lastnosti
Medtem ko je primarni vpliv dušika na mehansko trdnost, tudi subtilno vpliva na nekaj toplotnega vedenja:
Občutljiva odpornost: Obe zlitine imata enako korist od nizko vsebnosti ogljika, kar zagotavlja odlično odpornost na preobčutljivost in naknadno medgranulno korozijo med varjenjem ali izpostavljenost temperaturi padavine karbida. Nitrogen sam ne tvori škodljivih karbidov in ne vpliva na to ključno lastnost.
Visoka - Temperaturna trdnost: 316LN ohranja svojo pomembno moč pred 316L pri zmerno povišanih temperaturah. Njegova večja trdnost donosa se v tem območju prenaša neposredno v boljšo odpornost na lezenje in trdnost stresa v primerjavi s 316L. Poleg tega območja se prednost zmanjšuje, ko prevladujejo toplotni učinki.
Termična ekspanzija: koeficienti toplotne ekspanzije (CTE) za obe zlitini so praktično enaki in značilni za avstenitna nerjavna jekla.
Toplotna prevodnost: vrednosti toplotne prevodnosti za obe zlitini so v primerjavi z ogljikovimi jekel zelo podobne in relativno nizke.
Območje taljenja: Talilni razponi obeh zlitin so v bistvu enaki, običajno okoli 1370-1400 stopinj.
Povzetek
Izbira med 316 ln in 316L je odvisna od razumevanja njihove temeljne podobnosti in ključnega diferenciranega faktorja. Obe zlitine ponujata odlično splošno korozijsko odpornost, zlasti proti kloridom zaradi molibdena in izjemne odpornosti na preobčutljivost in medgranularni napad zaradi njihove nadzorovane vsebnosti z nizkim ogljikom. Imajo dobro izbrisljivost, varljivost in kriogeno žilavost.
Odločilna prednost 316LN je njegova bistveno večja mehanska trdnost, zlasti trdnost donosa, ki jo daje njegov nadzorovan dodajanje dušika. Ta prednost moči se še naprej zmerno povišana temperatura, ki nudi boljšo odpornost proti lezenju in rupturi stresa.
