Nerjaveče jeklo 317L (UNS S31703, EN 1.4438)je avstenitno nerjavno jeklo z nizko{0}}ogljično vsebnostjo-molibdena, ki ponuja vrhunsko odpornost proti koroziji v primerjavi z običajnim razredom 316L. »L« pomeni »nizko vsebnost ogljika« (manj kot ali enako 0,03 %), kar preprečuje nastajanje škodljivih kromovih karbidov med varjenjem-in odpravlja potrebo po-toplotni obdelavi po varjenju.
Ta članek predstavlja sestavo jeklene plošče 317L, toplotno obdelavo, mehanske in fizikalne lastnosti ter aplikacije.
Kemična sestava jeklene plošče 317L
Spodnja tabela prikazuje tipične zahteve glede kemične sestave za 317L v skladu z ASTM A240.
|
Element |
Teža % |
Vloga v zlitini |
|
Krom (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Tvori zaščitno oksidno plast; odporen na splošno korozijo in oksidacijo |
|
Nikelj (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabilizira avstenitno strukturo; izboljša žilavost in odpornost proti koroziji |
|
molibden (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Ključni element – blokira luknjičaste in razpoke zaradi kloridov |
|
Ogljik (C) |
Manjše ali enako 0,03 |
Nizka vsebnost ogljika preprečuje obarjanje karbida med varjenjem |
|
Mangan (Mn) |
Manjše ali enako 2,00 |
Pomaga pri deoksidaciji in vroči obdelavi |
|
Silicij (Si) |
Manjše ali enako 0,75 |
Izboljša odpornost proti oksidaciji |
|
fosfor (P) |
Manjše ali enako 0,045 |
Nečistoča, nizka |
|
Žveplo (S) |
Manjše ali enako 0,030 |
Nečistoča, nizka |
|
Železo (Fe) |
Ravnovesje |
Navadna kovina |
Vir: ASTM A240/A240M
Toplotna obdelava jeklene plošče 317L
Postopek toplotne obdelave jeklene plošče 317L je zasnovan za optimizacijo odpornosti proti koroziji in mehanskih lastnosti ob ohranjanju avstenitne mikrostrukture.
Raztopina žarjenja
Standardna toplotna obdelava plošče iz nerjavečega jekla 317L je žarjenje v raztopini, ki se običajno izvaja pri temperaturah med 1010 in 1120 stopinjami, čemur sledi hitro ohlajanje.
Ta postopek pomaga:
Raztopite kromove karbide
Obnovi odpornost proti koroziji
Izboljšajte duktilnost
Sprostite notranji stres
Hitro hlajenje po žarjenju je bistvenega pomena za preprečitev obarjanja karbida, ki bi lahko zmanjšalo odpornost proti koroziji.
Lajšanje stresa
V nekaterih postopkih izdelave se lahko za zmanjšanje preostalih napetosti po oblikovanju ali varjenju uporabi razbremenitev. Vendar se je treba izogibati pregrevanju, ker lahko vpliva na korozijsko učinkovitost.
Premisleki o varjenju
Ker ima jeklena plošča 317L nizko vsebnost ogljika, na splošno ni potrebna toplotna obdelava po-varjenju. To olajša izdelavo in zmanjša stroške izdelave.
Njegova odlična varivost omogoča uporabo običajnih metod varjenja, kot so:
TIG varjenje
MIG varjenje
Obločno varjenje v oklopu
Varjenje pod praškom
To je eden od razlogov, zakaj so plošče iz nerjavečega jekla 317L prednostne za veliko varjeno opremo.
Mehanske in fizikalne lastnosti jeklene plošče 317L
Mehanske lastnosti jeklene plošče 317L
|
Lastnina |
Vrednost (metrika) |
Vrednost (imperial) |
|
Natezna trdnost (min.) |
515 MPa |
75.000 psi |
|
Meja tečenja (0,2 % offset, min) |
205 MPa |
30.000 psi |
|
Raztezek (min, v 2″) |
40% |
40% |
|
Trdota (maks.) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Modul elastičnosti |
200 GPa |
29.000 ksi |
|
Udarna žilavost (Charpy V-zareza) |
>100 J pri sobni temp |
Odlična duktilnost |
Vir: ASTM A240, ASME SA-240
Fizikalne lastnosti jeklene plošče 317L
|
Lastnina |
Vrednost |
Opombe |
|
Gostota |
7,98 g/cm³ (0,288 lb/in³) |
Nekoliko višji od 304/316 zaradi več molibdena |
|
Območje taljenja |
1370 – 1400 stopinj (2500 – 2550 stopinj F) |
Tipično za avstenitna nerjavna jekla |
|
Toplotna prevodnost |
15,0 W/m·K (pri 100 stopinjah) |
Nižje od ogljikovega jekla; narašča s temperaturo |
|
Specifična toplotna kapaciteta |
500 J/kg·K (pri sobni temperaturi) |
Značilno za avstenitne razrede |
|
Električna upornost |
0.74 µΩ·m |
Ne-magnetno v žarjenem stanju |
|
Koeficient toplotnega raztezanja |
16,0 × 10⁻⁶ / stopinja (20–1000 stopinj) |
Višja od feritnih jekel; omogočajo razširitev v-zasnovah za visoke temperature |
|
Magnetne lastnosti |
Ne-magnetno (žarjeno) |
Po hladni obdelavi lahko postane rahlo magneten |
Vir: podatkovni listi več dobaviteljev
Uporaba jeklene plošče 317L
Zaradi povečane odpornosti proti koroziji in izdelave jeklena plošča 317L uživa zaupanje v vseh panogah:
Kemična in petrokemična predelavaUporablja se v rezervoarjih, reaktorjih in ceveh, ki prenašajo kisline, topila in tokove,-ki vsebujejo klorid. Višja vsebnost molibdena ščiti pred luknjanjem, ki bi uničilo 316L.
Celulozna in papirna industrijaOprema za belilne naprave, digestorji in uparjalniki imajo koristi od odpornosti 317L na klorov dioksid in alkalne tekočine.
Farmacevtska in živilska predelavaSanitarne posode, cevi in izmenjevalniki toplote zahtevajo čiste površine-brez korozije. 317L izpolnjuje stroge higienske standarde, hkrati pa je odporen na agresivne čistilne kemikalije.
Proizvodnja električne energije in razžveplanje dimnih plinovPralni sistemi, dimniki in enote za-rekuperacijo toplote se soočajo s kislimi kondenzati; 317L zagotavlja zanesljivo dolgoročno-delovanje.
Pomorstvo in morjePriobalne ploščadi, obrati za razsoljevanje in cevni sistemi za morsko vodo izkoriščajo njegovo odpornost na klorid.
Druge uporabevključujejo opremo za barvanje tekstila, proizvodnjo gnojil in arhitekturne elemente na obalnih območjih.
Inženirji pogosto določijo 317L, ko je 316L pokazal prezgodnjo okvaro, s čimer prihranijo drage izpade in zamenjavo.
Zaključek
Plošča iz nerjavečega jekla 317L je avstenitna zlitina z nizko-ogljično vsebnostjo-molibdena, ki nudi znatno boljšo odpornost proti koroziji kot 316L, zlasti v okoljih,-bogatih s kloridi, in kislih okoljih. Njegova višja vsebnost kroma (18–20 %), niklja (11–15 %) in molibdena (3–4 %) mu daje vrednost PREN 30–34, zaradi česar je zelo odporen proti luknjičasti koroziji, razpokani koroziji in splošnim kemičnim napadom.
Nizka vsebnost ogljika (manj kot ali enaka 0,03 %) odpravlja tveganje preobčutljivosti med varjenjem, zato je 317L mogoče variti in dati neposredno v uporabo brez drage toplotne obdelave po -varjenju. Ponuja tudi odlične mehanske lastnosti z minimalno mejo tečenja 205 MPa in raztezkom 40 %, skupaj z izjemno nizko-temperaturno žilavostjo do kriogenih temperatur.
Pri izbiri 317L vedno kupujte pri augleden dobaviteljki zagotavlja popolne certifikate obrata (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) in sledljivost.
