317L rozsdamentes acél (UNS S31703, EN 1.4438)egy alacsony-szén-dioxid-tartalmú, molibdén-tartalmú ausztenites rozsdamentes acél, amely kiváló korrózióállóságot kínál a közönséges 316L minőséghez képest. Az „L” az „alacsony szén-dioxid-kibocsátást” jelenti (0,03%-nál kisebb vagy azzal egyenlő), amely megakadályozza a káros króm-karbidok képződését a hegesztés során, -kiküszöbölve a hegesztési varrat utólagos hőkezelésének- szükségességét.
Ez a cikk bemutatja a 317L-es acéllemez összetételét, a hőkezelést, a mechanikai és fizikai tulajdonságokat és alkalmazásokat.
A 317 literes acéllemez kémiai összetétele
Az alábbi táblázat a 317L tipikus kémiai összetételére vonatkozó követelményeket mutatja az ASTM A240 szerint.
|
Elem |
súly % |
Szerep az ötvözetben |
|
Króm (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Védő oxidréteget képez; ellenáll az általános korróziónak és oxidációnak |
|
Nikkel (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabilizálja az ausztenites szerkezetet; javítja a szilárdságot és a korrózióállóságot |
|
Molibdén (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Kulcselem – blokkolja a kloridok által okozott kátyúzást és repedéseket |
|
szén (C) |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,03 |
Az alacsony széntartalom megakadályozza a keményfém kicsapódását hegesztés közben |
|
Mangán (Mn) |
2,00 vagy annál kisebb |
Segíti a dezoxidációt és a forró megmunkálhatóságot |
|
Szilícium (Si) |
0,75 vagy annál kisebb |
Javítja az oxidációval szembeni ellenállást |
|
Foszfor (P) |
Kisebb vagy egyenlő, mint 0,045 |
Tisztaság, alacsony szinten tartva |
|
Kén (S) |
0,030 vagy kisebb |
Tisztaság, alacsony szinten tartva |
|
vas (Fe) |
Egyensúly |
Nem nemesfém |
Forrás: ASTM A240/A240M
317 literes acéllemez hőkezelése
A 317 literes acéllemez hőkezelési eljárását úgy tervezték, hogy optimalizálja a korrózióállóságot és a mechanikai tulajdonságokat, miközben megőrzi az ausztenites mikrostruktúrát.
Megoldás lágyítás
A 317 literes rozsdamentes acéllemez szabványos hőkezelése oldatos lágyítás, amelyet általában 1010 és 1120 fok közötti hőmérsékleten hajtanak végre, majd gyors hűtést követnek.
Ez a folyamat segít:
Oldja fel a króm-karbidokat
A korrózióállóság helyreállítása
A hajlékonyság javítása
Oldja a belső stresszt
Az izzítás utáni gyors hűtés elengedhetetlen a keményfém kiválás megelőzése érdekében, ami csökkentheti a korrózióállóságot.
Stressz oldás
Egyes gyártási folyamatokban a feszültségmentesítés használható az alakítás vagy hegesztés utáni maradékfeszültségek csökkentésére. A túlmelegedést azonban kerülni kell, mert az befolyásolhatja a korróziós teljesítményt.
Hegesztési szempontok
Mivel a 317 literes acéllemez alacsony széntartalmú, általában nem igényel utólagos -hegesztési hőkezelést. Ez megkönnyíti a gyártást és csökkenti a gyártási költségeket.
Kiváló hegeszthetősége lehetővé teszi olyan általános hegesztési módszerek alkalmazását, mint pl.
AWI hegesztés
MIG hegesztés
Árnyékolt fém ívhegesztés
Merülő ívhegesztés
Ez az egyik oka annak, hogy a 317L-es rozsdamentes acéllemezeket előnyben részesítik a nagy hegesztett berendezésekben.
A 317 literes acéllemez mechanikai és fizikai tulajdonságai
A 317 literes acéllemez mechanikai tulajdonságai
|
Ingatlan |
Érték (metrika) |
Érték (birodalmi) |
|
Szakítószilárdság (perc) |
515 MPa |
75 000 psi |
|
Hozamerősség (0,2% eltolás, min) |
205 MPa |
30.000 psi |
|
Megnyúlás (min, 2 hüvelykben) |
40% |
40% |
|
Keménység (max.) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Rugalmassági modulus |
200 GPa |
29.000 ksi |
|
Ütőszilárdság (Charpy V{0}}bevágás) |
>100 J szobahőmérsékleten |
Kiváló rugalmasság |
Forrás: ASTM A240, ASME SA-240
A 317 literes acéllemez fizikai tulajdonságai
|
Ingatlan |
Érték |
Megjegyzések |
|
Sűrűség |
7,98 g/cm³ (0,288 font/in³) |
A több molibdén miatt valamivel magasabb, mint 304/316 |
|
Olvadási tartomány |
1370 – 1400 fok (2500 – 2550 fok F) |
Az ausztenites rozsdamentes acélokra jellemző |
|
Hővezetőképesség |
15,0 W/m·K (100 fokon) |
Alacsonyabb, mint a szénacél; növekszik a hőmérséklettel |
|
Fajlagos hőkapacitás |
500 J/kg·K (szobahőmérsékleten) |
Az ausztenites minőségekre jellemző |
|
Elektromos ellenállás |
0.74 µΩ·m |
Nem{0}}mágneses, lágyított állapotban |
|
Hőtágulási együttható |
16,0 × 10⁻⁶ / fok (20–1000 fok) |
Magasabb, mint a ferrites acélok; lehetővé teszi a bővítést a magas hőmérsékletű{0}}konstrukciókban |
|
Mágneses tulajdonságok |
Nem{0}}mágneses (hevített) |
Hidegen megmunkálás után enyhén mágnesessé válhat |
Forrás: Több szállítói adatlap
317L-es acéllemez alkalmazása
Fokozott korrózióállóságának és gyárthatóságának köszönhetően a 317L acéllemez megbízható az iparágakban:
Vegyi és petrolkémiai feldolgozásTartályokban, reaktorokban és csővezetékekben használják, amelyek savakat, oldószereket és klorid-{0}}tartalmú áramokat kezelnek. A magasabb molibdén tartalom megvéd a lyukasztástól, ami tönkreteszi a 316L-t.
Cellulóz- és papíriparA fehérítő üzem berendezései, rothasztói és elpárologtatói a 317L klór-dioxiddal és lúgos folyadékokkal szembeni ellenállásának előnyeit élvezik.
Gyógyszerészeti és élelmiszer-feldolgozásA szaniter edények, csövek és hőcserélők tiszta, korróziómentes-felületet. 317 igényelnek. L megfelel a szigorú higiéniai szabványoknak, ugyanakkor ellenáll az agresszív tisztító vegyszereknek.
Energiatermelés és füstgáz kéntelenítésA mosórendszerek, a kémények és a hővisszanyerő{0}}egységek savas kondenzátummal szembesülnek; A 317L megbízható, hosszú távú -teljesítményt biztosít.
Tengeri és tengeriA tengeri platformok, a sótalanító üzemek és a tengervíz csőrendszerek kihasználják a klorid ellenállását.
Egyéb felhasználásokide tartoznak a textilfestő berendezések, a műtrágyagyártás és a tengerparti területek építészeti elemei.
A mérnökök gyakran adják meg a 317L-t, ha a 316L idő előtti meghibásodást mutat, így költséges állásidőt és cserét takarítanak meg.
Következtetés
A 317 literes rozsdamentes acéllemez alacsony-széntartalmú, nagy-molibdéntartalmú ausztenites ötvözet, amely lényegesen jobb korrózióállóságot biztosít, mint a 316 literes, különösen kloridban-dús és savas környezetben. Magasabb króm- (18-20%), nikkel- (11-15%) és molibdén- (3-4%) tartalma 30-34-es PREN-értéket ad, így kiválóan ellenáll a lyukkorróziónak, a réskorróziónak és az általános vegyi hatásoknak.
Az alacsony széntartalom (kevesebb, mint 0,03%) kiküszöböli a hegesztés közbeni érzékenység kockázatát, így a 317L hegeszthető és közvetlenül üzembe helyezhető költséges utó{2}}hegesztési hőkezelés nélkül. Kiváló mechanikai tulajdonságokkal is rendelkezik, 205 MPa minimális folyáshatárral és 40%-os nyúlással, valamint kiváló alacsony hőmérsékleti szívóssággal egészen a kriogén hőmérsékletig.
A 317L kiválasztásakor mindig ajó hírű beszállítóaki teljes malom tanúsítványt (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) és nyomon követhetőséget biztosít.
