UNS S31603, splošno znan po oznaki AISINerjaveče jeklo 316L, je avstenitna zlitina kroma, niklja in molibdena; je nizkoogljična različica nerjavečega jekla 316 (UNS S31600).

Dodatek molibdena ga ločuje od zlitine 304 in zagotavlja izboljšano učinkovitost v zelo jedkih okoljih. Bistvena razlika, označena z "L", je zmanjšana vsebnost ogljika, ki nudi izrazite prednosti, zlasti pri varjenju.
Ta obsežen vodnik se poglobi v kemično sestavo, mehanske in fizikalne lastnosti, odpornost proti koroziji in specifične aplikacije.
Kemična sestava (utežni %)
316L je nadzorovan za zmanjšanje tveganja obarjanja karbida, pojava, ki je ključnega pomena za ohranjanje odpornosti proti koroziji, zlasti po varjenju.
|
Sestava |
Najmanj (%) |
največ (%) |
funkcija |
|
Ogljik (C) |
- |
0.03 |
Nizka vsebnost preprečuje preobčutljivost/razpad zvara. |
|
Krom (Cr) |
16.0 |
18.0 |
Zagotavlja primarno odpornost proti koroziji in oksidaciji. |
|
Nikelj (Ni) |
10.0 |
14.0 |
Stabilizira avstenitno strukturo; izboljša duktilnost in žilavost. |
|
molibden (Mo) |
2.0 |
3.0 |
Izboljša odpornost proti luknjičasti in razpokani koroziji, zlasti v kloridnih okoljih. |
|
Mangan (Mn) |
- |
2.0 |
Dezoksidant in pomoč pri vročem delu. |
|
Silicij (Si) |
- |
0.75 |
Izboljša odpornost proti oksidaciji. |
|
fosfor (P) |
- |
0.045 |
Nečistoča, nizka. |
|
Žveplo (S) |
- |
0.030 |
Nečistoča, nizka. |
|
Dušik (N) |
- |
0.10 |
Izboljša mehansko trdnost in odpornost proti luknjicam. |
Največja vsebnost ogljika S31603 v višini 0,03 % neposredno obravnava možnost interkristalne korozije, ki se lahko pojavi v standardnem razredu 316, če je izpostavljen temperaturam med 425 in 870 stopinjami.
Mehanske in fizikalne lastnosti
Za 316L je značilna odlična trdnost, žilavost in duktilnost, tudi pri kriogenih temperaturah. V žarjenem stanju je nemagneten, lahko pa postane rahlo magneten pri hladni obdelavi.
Mehanske lastnosti (razbeljeno stanje)
|
Lastnina |
Vrednost (metrika) |
Vrednost (imperial) |
|
Natezna trdnost |
485 MPa min |
70 ksi min |
|
meja tečenja) |
170 MPa min |
25 ksi min |
|
Raztezek |
40 % min |
40 % min |
|
Trdota (Rockwell B) |
95 maks |
95 maks |
Fizične lastnosti
|
Lastnina |
Vrednost |
|
Gostota |
8,0 g/cm33 |
|
Območje taljenja |
1375 - 1400 stopnja |
|
Specifična toplota |
500 J/Kg·K |
|
Električna upornost |
7,4 µΩ·cm |
|
Toplotna prevodnost |
16.2 W/m·K |
|
Koeficient toplotnega raztezanja |
15.9 x 10-6 /K |
Odpornost proti koroziji
Izbira 316L namesto 304L je njegova odlična odpornost proti koroziji in 2-3 % vsebnost molibdena.

Jamična in špranjska korozija:Molibden poveča odpornost proti luknjičasti in razpokani koroziji, zlasti v okoljih, ki vsebujejo kloride, bromide in druge halogenidne ione. Zaradi tega je 316L izbrani material za pomorsko, obalno in kemično obdelavo.
Ekvivalentno število odpornosti proti luknjanju (PREN), merilo odpornosti zlitine proti luknjanju, je opazno višje za 316L kot za 304L.
Interkristalna korozija:To je ključna prednost nizkoogljičnega razreda "L". Pri varjenju standardnih nerjavnih jekel lahko območje toplotnega vpliva tvori kromove karbide na mejah zrn, kar osiromaši sosednji material kroma in ga tako naredi dovzetnega za korozijo.
Z največ 0,03 % ogljika v 316L je ta izločanje karbida praktično odpravljeno, zaradi česar je primeren za varjenje težkih profilov brez potrebe po žarjenju po varjenju.
Splošna korozija:Izkazuje odlično odpornost na široko paleto korozivnih medijev, vključno z močnimi kislinami in bazami.
Izdelava in uporabnost
316L ima odlične proizvodne lastnosti, ki prispevajo k njegovi široki uporabi.

Hladno delo:316L je mogoče zlahka oblikovati in globoko vlečeti. Pri hladni obdelavi se hitro strdi, kar je lahko koristno za večjo trdnost, vendar lahko zahteva vmesno žarjenje za težke postopke oblikovanja.
Vroče delo:Vroče delo se izvaja med 900 in 1200 stopinjami. Za optimalno odpornost proti koroziji je treba vroče obdelane dele po obdelavi popolnoma žariti.
Toplotna obdelava, žarjenje (obdelava z raztopino):To je edina toplotna obdelava, ki jo je mogoče uporabiti za 316L. Vključuje segrevanje na temperaturo med 1040 in 1150, ki mu sledi hitro ohlajanje, da se prepreči izločanje karbida in poveča odpornost proti koroziji. 316L ni mogoče utrditi s termično obdelavo.
Varjenje:316L velja za izjemno varljivega. Brez težav ga je mogoče variti z uporabo vseh standardnih postopkov taljenja in uporovnega varjenja. Zaradi nizke vsebnosti ogljika odpravlja nevarnost razpadanja zvara, tudi pri velikih komponentah.
Žarjenje po varjenju je pogosto nepotrebno, kar poenostavi izdelavo in zmanjša stroške. Če je potrebno dodajno kovino, se običajno priporoča AWS E316L ali ER316L.
UNS S31603 (316L) Aplikacije
Morski in obalni: komponente, ki so izpostavljene slani vodi, kot so oprema za čolne, ograje in strukturni elementi.
Kemijska in petrokemična: oprema za predelavo in shranjevanje kemikalij, vključno z reakcijskimi posodami, toplotnimi izmenjevalniki in cevovodi.
Farmacevtska in živilska predelava: zaradi odpornosti na čistilne raztopine in nizke vsebnosti ogljika je idealen za proizvodnjo zdravil in opremo za pripravo hrane.
Medicinski vsadki: zaradi svoje visoke biokompatibilnosti in odlične odpornosti proti koroziji s telesnimi tekočinami se pogosto uporablja za kirurške vsadke (čeprav so za dolgotrajno uporabo morda prednostne specializirane zlitine).
Celulozna in papirna industrija: Uporablja se za digestore, opremo za belilne naprave in ravnanje s kemikalijami v procesu izdelave papirja.
ASTM A312UNSS31603 Specifikacija
ASTM A312/A312M je standardna specifikacija za brezšivne in varjene cevi iz avstenitnega nerjavečega jekla. Določa dimenzije, tolerance, proizvodne procese in zahteve glede učinkovitosti cevi.

Dimenzijske specifikacije jeklenih cevi ASTM A312 so v prvi vrsti določene s tremi ključnimi parametri in so opisane z industrijskim standardnim nazivnim premerom cevi (NPS) in številko razporeda (številka razporeda):
Nazivni premer cevi: To določa velikost cevi in je povezano z dejanskim zunanjim premerom (OD). Za NPS 14 in več je NPS enak zunanjemu premeru (OD); vendar je za NPS 12 in manj dejanska OD običajno večja od nazivnega premera cevi.
Zunanji premer: To je najbolj kritičen dimenzijski parameter za jeklene cevi. OD jeklene cevi ASTM A312 je fiksna, določena z NPS in zanjo veljajo stroga toleranca.
Številka razporeda: Številka razporeda določa debelino stene (WT) cevi. Različne številke razporeda ustrezajo različnim debelinam stene za isti NPS, kar vpliva na nosilnost tlaka cevi.
Pogosto omenjeni razporedi za jeklene cevi ASTM A312 vključujejo sezname 5S, 10S, 40S in 80S. Pripona "S" posebej označuje serijsko velikost cevi iz nerjavečega jekla. Ti seznami se v nekaterih velikostih razlikujejo od ogljikovega jekla iz seznamov 5, 10, 40 in 80, vendar imajo na splošno enako debelino stene nad NPS 14.
|
NPS |
DN |
OD (mm) |
Sch. 5S (mm) |
Sch. 10S (mm) |
Sch. 40S (mm) |
Sch. 80S (mm) |
|
1/2 |
15 |
21.34 |
1.65 |
2.11 |
2.77 |
3.73 |
|
3/4 |
20 |
26.67 |
1.65 |
2.11 |
2.87 |
3.91 |
|
1 |
25 |
33.40 |
1.65 |
2.77 |
3.38 |
4.55 |
|
1 \ 1/2 |
40 |
48.26 |
1.65 |
2.77 |
3.68 |
5.08 |
|
2 |
50 |
60.33 |
1.65 |
2.77 |
3.91 |
5.54 |
|
3 |
80 |
88.90 |
2.11 |
3.05 |
5.49 |
7.62 |
|
4 |
100 |
114.30 |
2.11 |
3.05 |
6.02 |
8.56 |
|
6 |
150 |
168.28 |
2.77 |
3.40 |
7.11 |
10.97 |
|
8 |
200 |
219.08 |
2.77 |
3.76 |
8.18 |
12.70 |
|
10 |
250 |
273.05 |
3.40 |
4.19 |
9.27 |
12.70 |
|
12 |
300 |
323.85 |
3.96 |
4.57 |
10.31 |
17.48 |
|
14 |
350 |
355.60 |
3.96 |
6.35 |
11.13 |
15.88 |
|
16 |
400 |
406.40 |
4.19 |
6.35 |
12.70 |
18.26 |
|
24 |
600 |
609.60 |
6.35 |
6.35 |
17.48 |
24.99 |
